Thiết kế, sản xuất hàng loạt inverter 1500W

[MinhHa]

năng lực thiết kế ở việt nam không phải là không làm được, nhưng thiết kế cho ra sản phẩm giá thành quá cao.
riêng cái acquy 12v 100Ah cũng tầm 1 triệu, các vấn đề khác nữa chi phí thạt là cao.

Dự kiến sau khi hoàn thiện giá thành sản xuất bộ inverter ( sản phẩm thương mại) không quá 1 triệu 2. Do vậy thiết kế sẽ lựa chọn tối ưu giữa giá thành và tính năng nhưng đảm bảo đầy đủ những tính năng cơ bản nhất.

Thiết kế vỏ:
- Đế nhựa ABS hoặc PP ( thích hợp cho sản lượng trung bình)
- Mặt trước : nhựa
- Hiển thị LCD (LCD 4x24 segment tự thiết kế và thuê gia công để giảm giá thành)
- Điều khiển: Nút ON, OFF
- Mặt sau:
Dây 220V vào ( dùng dây nguồn bếp từ có sẵn loại 300V 15A 3 lõi)
Đầu ra 2 hay 3 ổ cắm 3 chân đa năng ( mua chợ trời hay đặt hàng tùy theo)
Quạt gió 12V đường kính 90mm
Đầu ra điều khiển( dự kiến có thể bật hay tắt thiết bị trung gian)
Đầu vào điều khiển xa ( nếu dùng cho các thiết bị công nghiệp)
Khoang cầu chì + chỉ thị tình trạng cầu chì để tiện thay thế.
Nếu có thể: Thêm cửa hút gió làm mát + phin lọc không khí
Đầu RS232/USB/Ethernet ( chọn 1 trong 3)


Kích thước dự kiến 180 X 240 X 400 mm ( để sử dụng chung cho UPS và có thể chứa 2 acqui 12V 7Ah bên trong)

Phần acqui 2 x12V/7Ah nếu có sẽ bố trí phí trong sát mặt trước. Như vậy một nửa phía sau sẽ bố trí PCB + tỏa nhiệt ( bên trên để tận dụng đối lưu không khi bên trong thiết bị)
Quạt gió sẽ bố trí ngay vị trí tỏa nhiệt ( dự kiến 8 cánh toả nhiệt)

Phần SCH gần hoàn thiện do vậy dự kiến các kích thước như trên để layout PCB cho phù hợp.

[MinhHa]

Phần DC-DC đơn giản nên SCH tạm thời như sau.

[MinhHa]

Bây giờ sang phần layout PCB

Để cho nhanh tôi thiết kế PCB 2 lớp ( Nếu có thời gian sẽ tối ưu thành 1 lớp)
Dự kiến kích thước PCB 130 x 160mm

Hy vọng ngày mai sẽ có PCB vì hiện tại phải tạm dừng vì còn nhiều việc phải làm.

[MinhHa]

LCD thiết kế xong sơ bộ trên CAD. Mai sẽ layout và đặt hàng thử.

PCB vẫn chưa layout xong

[whois]

Không biết bác MinhHa này có phải làm bên cty Minh Hà không ? Nếu bác quan tâm tới việc sản xuất hàng loạt inverter loại xung thì mời bác qua bên chỗ em bàn tý. Bác mà chế tạo cái inverter sine xung mà giá chỉ có 1,2M thì chúng em chết hết. Nếu bác bảo là nó chỉ chạy trong 1 phút (dùng 2x12Vx7Ah chắc là cho cửa cuốn) thì bọn em làm rồi. Chứ nếu chạy 5h khi dùng 100Ah thì em chịu. Ai có hứng cứ nhảy vào.

Dự kiến sau khi hoàn thiện giá thành sản xuất bộ inverter ( sản phẩm thương mại) không quá 1 triệu 2. Do vậy thiết kế sẽ lựa chọn tối ưu giữa giá thành và tính năng nhưng đảm bảo đầy đủ những tính năng cơ bản nhất.

Thiết kế vỏ:
- Đế nhựa ABS hoặc PP ( thích hợp cho sản lượng trung bình)
- Mặt trước : nhựa
- Hiển thị LCD (LCD 4x24 segment tự thiết kế và thuê gia công để giảm giá thành)
- Điều khiển: Nút ON, OFF
- Mặt sau:
Dây 220V vào ( dùng dây nguồn bếp từ có sẵn loại 300V 15A 3 lõi)
Đầu ra 2 hay 3 ổ cắm 3 chân đa năng ( mua chợ trời hay đặt hàng tùy theo)
Quạt gió 12V đường kính 90mm
Đầu ra điều khiển( dự kiến có thể bật hay tắt thiết bị trung gian)
Đầu vào điều khiển xa ( nếu dùng cho các thiết bị công nghiệp)
Khoang cầu chì + chỉ thị tình trạng cầu chì để tiện thay thế.
Nếu có thể: Thêm cửa hút gió làm mát + phin lọc không khí
Đầu RS232/USB/Ethernet ( chọn 1 trong 3)


Kích thước dự kiến 180 X 240 X 400 mm ( để sử dụng chung cho UPS và có thể chứa 2 acqui 12V 7Ah bên trong)

Phần acqui 2 x12V/7Ah nếu có sẽ bố trí phí trong sát mặt trước. Như vậy một nửa phía sau sẽ bố trí PCB + tỏa nhiệt ( bên trên để tận dụng đối lưu không khi bên trong thiết bị)
Quạt gió sẽ bố trí ngay vị trí tỏa nhiệt ( dự kiến 8 cánh toả nhiệt)

Phần SCH gần hoàn thiện do vậy dự kiến các kích thước như trên để layout PCB cho phù hợp.

[thaithienanh]

Bác Minh Hà là một lão làng của anh em một thời đã cho ra rất nhiều sản phẩm chất lượng, đường đi nước bước hết sức vững chãi, xem tâm huyết kiên định, và tính toán kỹ lưỡng của bác khi thực hiện xây dựng sản phẩm thật đáng khâm phục, dù sản phẩm có đi đến đâu đi nữa thì bác cũng đã là người thành công rồi, chắc chắn kết quả sẽ không lệch ngoài >30% so với dự kiến, em ko rành về mảng này nhưng hết sức ủng hộ bác đạt kết quả cao nhất để khẳng định thương hiệu Việt.

[MinhHa]

Không biết bác MinhHa này có phải làm bên cty Minh Hà không ? Nếu bác quan tâm tới việc sản xuất hàng loạt inverter loại xung thì mời bác qua bên chỗ em bàn tý. Bác mà chế tạo cái inverter sine xung mà giá chỉ có 1,2M thì chúng em chết hết. Nếu bác bảo là nó chỉ chạy trong 1 phút (dùng 2x12Vx7Ah chắc là cho cửa cuốn) thì bọn em làm rồi. Chứ nếu chạy 5h khi dùng 100Ah thì em chịu. Ai có hứng cứ nhảy vào.

Chắc chắn là giá sẽ không thay đổi quá 10% so với giá dự kiến khi đặt đề bài thiết kế.
Để SX hàng loạt nên vấn đề tối ưu sẽ đặt lên hàng đầu.

Nếu 2x12V 7Ah cũng đã có phương án ( tính lý thuyết)
1. Chạy standby có nhận lệnh ( tối thiểu 72h)
2. Chạy load sharing ( tối thiểu 24h )
Lúc trao đổi về phần mềm sẽ trình bày chi tiết

Cần kiểm định thực tế vì là dự đoán chế độ hoạt động của tải. Sẽ lắp thử vào cửa cuốn. ( Nếu là Ausdoor thì không cần inverter)

Cần 15 ngày để chạy thử sơ bộ và thêm 1 tháng nữa để hoàn thiện. Lúc đó sẽ có TEST REPORT để đánh giá chính xác.

Với mạch DC/DC theo tính toán hiệu suất thấp nhất là 94%.
DC/AC Hiệu suất 92%

Tổng hiệu suất toàn mạch là : 0.94 x 0.92 = 87% Nên chưa đạt yêu cầu đề ra là lớn hơn 90% cho cả hệ thống. Cần điều chỉnh

Kỳ vọng : DC/DC 97% và DC/AC 94% ~ 92% Là đạt yêu cầu.

Để đạ 97% tại 12VDC 1200W cần thiết kế lại mạch driver và cách quấn biến áp để giảm tổn hao .

Khi xong PCB và gia công PCB xong sẽ điều chỉnh cụ thể theo mạch.

MOSFET STP80N75 có Rds hơi cao. Có thể phải dùng loại tốt hơn như STP180N75 3.5 miliohm để giảm tổn hao lúc dẫn.
Nếu tốt hơn dùng một số MOSFET của IR công nghệ mới để tối ưu hơn nữa. Như vậy để giải được điều kiện này lại chấp nhận sai so với đề bài đặt ra là dùng linh kiện sẵn có.

[bxngoc]

Em lót dép ngồi nghe bác MinhHa, nếu cần thì em có thể làm chuột bạch để làm thí nghiệm. Hiện tại em đang xài cái UPS APAC 3KV dùng 4 bình 12V/60Ah nhưng ghét cái là khi xạc và tải cái quạt của nó rú ầm lên như Boeing 747 nên vợ em nó không thích. Nếu bác có sản xuất KIT (PCB + coil + transformer) để bọn em chỉ mua về hàn vào rùi test thì hay quá. Em sẵn sàng là khách hàng đầu tiên của bác

[bxngoc]

Nếu bác open-source firmware luôn thì hay quá. Em có thể vọc thêm phần giám sát và điều khiển inverter qua RS232/RS485/Ethernet để giải quyết một số bài toán khác.

[ptoanel]

Thêm một con bò ptoanel nửa, ủng hộ nhưng chỉ đọc và chờ mua 1 cái????

[havansony]

thêm 1 người nữa chờ sản phẩm của minhha

[cdtk5]

em cũng "lót dép" ngồi đọc và đợi sản phẩm của bác.

[MinhHa]

Vừa xong PCB.
Trong thời gian chờ làm PCB tranh thủ đọc MCU STM8 và thiết kế mạch DC/DC

Phần DC/AC dùng cầu H là 4 IGBT FGA25N120 có sẵn.
Mạch lọc đầu ra dùng tụ 1.5uF/450V và 2 cuộn cảm 2.5mH ( lõi có sẵn)
Các thông số dự kiến như vậy. Cần tính toán lại trên cơ sở các vật tư đã có.
Phần driver cho IGBT chọn TLP251 ( có sẵn) cho tiện.
Phần tạo 15V dùng MC34063 để boot từ 12V lên 15V.
Với RG 10 ohm ( đã tính cho bếp từ với IGBT này) công suất mạch boot chỉ cần 3W là đủ.

Phần nạp acqui.
Vì dòng nạp MAX 12A nên công suất bộ nạp 180W là đủ.
Để đơn giản, chọn Flyback Toplogy.
PWM cho mạch này dùng SG6859. Tuy hiệu suất không cao ( khoảng 85%) nhưng thiết kế đơn giản, ít linh kiện.
Kiểm tra lõi EE42 có sẵn. Lõi này đáp ứng được công suất 180W với Flyback Toplogy nên chấp nhận các linh kiện này

Bắt đầu váo thiết kế.

[nguyendinhvan]

Bác Dũng độ này rỗi việc hay sao mà ngồi Câu cá ? Cái miếng mồi PCB của bác đang nhử nhử xem ra khó có con cá nào nuốt trôi . Tôi nghĩ bác nên sửa lại miếng mồi cho ngon hơn như thế này .
1. Ba cái Jump nối từ pad1 GND tới một loạt chân S thì nên thay bằng một cái Jumpe đường kính 3>5mm . Nếu để 3 cái jum đó thì nó sẽ cháy đứt sau 10 giây khởi động .
2. tám con FET đó không vẽ 3 chân pad trên PCB mà chỉ vẽ hai chân thôi ??? Chân giữa ( chân D ) thỉ bẻ gãy , vứt đi .
Sau đó vẽ đường mạch PCB tới chân S là lớn nhất có thể . Có thể phải để rộng từ 150 tới 200mil .
3. Cánh tản nhiệt cho 8 FET thì cưa làm 2 . chia làm hai dãy . Các FET được gắn thẳng vào cánh nhôm không cần tấm cách li Amiang nữa .
4. Cuộn dây 12 0 12 ( sơ cấp ) của biến áp xung không hàn dây xuống chân hàn nữa . Để tự do và được bấm cốt đồng ( loại Phi 4 hay 6mm ) . Hai đầu dây có cốt đồng đó được bắt thẳng vào hai cánh tản nhiệt ( Hai cánh tản nhiệt tiếp luôn những cực D của các FET ).
5. Kết cấu của miếng mồi này chỉ câu được cá từ 250 đến 500w thôi . Với tầm hơn Ký thì dòng DC của AQ lên tới 70 > 90 A . Dây nối DC vào cần loại trên 6mm . Các đường mạch nguồn AQ vào cần bổ xung thêm một dây đồng 3>4mm . Còn mạch phủ đất kiểu chấm Vias này chắc dễ phồng rộp lắm .
6. Bác xếp chân của cuộn biến áp xung như vậy thì tôi ngồi nghĩ mãi không hiểu bác sẽ cuốn hai cuộn 12V ( sơ cấp ) như thế nào cho cân nhau . Có lẽ bác phải dùng loại lõi Fe đứng thì mới được . Loại fe ngang sẽ không thể cuốn cho hai cuộn bằng nhau ( số vòng )
7. Bác nhớ xoay lại các tụ lọc nguồn +12V . Kẻo mấy cậu thợ bị oan !!!!!!!!

[nonamenolie]

ủng hộ bác Minhha!