Esse inversor é senoidal?

Leonardo69 · 27 de dezembro de 2013

esse iversor é senoidal?

albert_emule · 27 de dezembro de 2013

esse iversor é senoidal?

Este inversor não é senoidal.

Além do mais ele usa peças caras para fazer exatamente o mesmo que apenas um multivibrador astável faria com apenas 8 resistores, 2 capacitores, dois transistores BC337 e dois mosfets de potência.

Para ser senoidal precisaria ter estas caracteristicas:

Um circuito eletrônico assim é um pouco mais complexo.

Veja como seria a placa de controle se o circuito fosse feito com circuitos integrados CMOS:

http://imageshack.us/a/img5/8227/7cqj.png

Leonardo69 · 28 de dezembro de 2013

inversor de onda senoidal é bem complicado mesmo, esse pic16f128a é utilizado em inversores senoidais não é? mudando as configurações seria possível aproveitar esse integrado e fazer um inverter senoide?

albert_emule · 28 de dezembro de 2013

Sim. Digamos que você precisasse ainda de dois circuitos integrados IR2110 para poder acionar 4 mosfets em ponte completa.

Mas com relação ao microcontrolador não basta apenas mudar configurações. Tem que desenvolver o software. Talvez este seja o maior problema.

Você sabe programar nas linguagens utilizadas nestes microcontroladores?

Eu já vi alguns projetos na internet, inclusive com o programa.

Leonardo69 · 28 de dezembro de 2013

nao,eu nao sei prograr

albert_emule · 28 de dezembro de 2013

Então o único jeito de você fazer um destes é montar um projeto que use circuitos integrados CMOS, comparadores e amplificadores operacionais. Assim como o da foto.

Aqui tem um ótimo projeto:

http://www.wpi.edu/Pubs/E-project/Available/E-project-042507-092653/unrestricted/MQP_D_1_2.pdf

Existem duas técnicas de modulação PWM para inversores senoidais:

PWM unipolar:

PWM bipolar:

A técnica de modulação usada no circuito acima é bipolar.

Talvez a técnica mais simples pois utiliza apenas um modulador PWM.

A técnica unipolar precisa de dois moduladores PWM, um para cada semi-ciclo da senoide conforme você pode ver no primeiro gráfico.

Leonardo69 · 28 de dezembro de 2013

eu estava dando uma olhada em um forum gringo e achei isso aqui:

la dizia que éra senoidal

albert_emule · 28 de dezembro de 2013

eu estava dando uma olhada em um forum gringo e achei isso aqui:

la dizia que éra senoidal

Este parece interessante e eu vou estudá-lo.

Para ele ser senoidal precisa dos seguintes requezitos:

1º O circuito integrado LM555 U2 teria que estar configurado com alguns filtros de forma a fornecer onda senoidal pura para servir de referência para ser modulada. Não conheço nenhum circuito do tipo com 555. Terei que estudar melhor.

2º O circuito integrado lm1458 U3A teria que ser uma espécie de amplificador de erro, recebendo realimentação negativa da saída e controlando a amplitude da onda senoidal vinda do oscilador de referência, mantendo assim a tensão de saída do inversor estabilizada.

3º O lm555 U2 teria que estar configurado como um oscilador triangulador, pois é com este tipo de oscilador que se gera PWM. Da comparação da onda triangular com uma tensão qualquer, que pode ser uma onda senoidal de referência, é gerada o PWM.

4º O circuito integrado LM1458 U3B teria que fazer o papel de comparador de tensão, comparando a onda senoidal vinda do amplificador de erro com a onda triangular, gerando assim o PWM, desta forma a seguir:

5º O circuito IR2110 como você já sabe, vai apenas acionar os IGBTs ou mosfets de saída.

6º E por fim, como aparentemente só existe um modulador PWM no circuito, a modulação deste circuito teria que ser bipolar como já foi mencionado acima.

Nesta modulação o trafo vai receber uma onda totalmente quadrada de no mínimo 9Khz e no máximo 20Khz, onde a onda senoidal 60Hz de referência irá atuar no circuito modulador, fazendo as larguras dos pulsos aumentarem e diminuírem formando uma onda senoidal na saída do trafo.

7º O capacitor da saída do trafo serve para curto-circuitar esta alta freqüência de 9Khz a 20Khz, deixando passar apenas 60hz.

Seria uma espécie de filtro passa baixa. Este capacitor oferece resistência elétrica muito baixa para a alta freqüência e para os 60Hz oferece resistência elevada. A bobina primária do trafo por ser projetada para 60Hz, vai oferecer alta resistência para 9Khz a 20Khz, logo a corrente que circula no capacitor de saída é muito baixa, servindo apenas de filtro de alta freqüência.

Achei o circuito interessante, mas como eu disse, preciso estudar melhor seus estágios para ver se realmente funciona.

Leonardo69 · 28 de dezembro de 2013

minha cidade não tem loja de componentes eletrônicos, não teria como eu montar um inversor com muitas peças, pois meu estoque é limitado, o jeito é eu me contentar com um simples onda quadrada e torcer para não danificar os equipamentos kkk. por enquanto eu vou montar esse daqui:

com seu estudo sobre esse inversor, se funcionar eu compro as peças que faltam e monto ele

albert_emule · 28 de dezembro de 2013

O Circuito integrado 16f72 é um microcontrolador.

Microcontroladores na verdade são computadores miniaturizados:

Possuem Memória de acesso aleatório RAM memória somente de leitura ROM.

Possuem um processador

Possuem Hardware de entrada e saída de dados.

São computadores completos. Apenas a sua capacidade que é muito pequena, apropriada apenas para executar um pequeno software que fará determinada tarefa, no seu caso um inversor.

É aí que entra sua dificuldade pois você não sabe programar. Sem um software este microcomputador não irá rodar. Será um componente inútil.

Procure usar um circuito com SG3525 ou SG3524 pois estes circuito integrados são dedicados a este tipo de circuito e já vem prontos para serem usados. Veja um exemplo:

http://img255.imageshack.us/img255/678/inversordetensointerati.png

O da imagem é um GS3525.

O circuito foi retirado de um no-break comercial e de marca bastante conhecida, cujo modelo do no-break de onde o circuito foi tirado, já está no mercado a muito tempo.

Logo funciona sem problemas.

Você só precisa adaptá-lo ao seu uso.

Leonardo69 · 28 de dezembro de 2013

ok, vou enrrolar um trafo de microondas assim vai dar bastante potencia. então se eu quiser montar qualquer circuito com pic eu tenho que ter um desses:

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-527572805-gravador-de-pic-usb-40zif-_JM ?

albert_emule · 28 de dezembro de 2013

ok, vou enrrolar um trafo de microondas assim vai dar bastante potencia. então se eu quiser montar qualquer circuito com pic eu tenho que ter um desses:
http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-527572805-gravador-de-pic-usb-40zif-_JM ?

Não só isso. Primeiramente tem que saber programar em linguagem de máquina, como por exemplo C+, Assembler, BASIC. Pesquise sobre estas linguagens.

O trafo é calculado para ter entrada de 12V e saída de 180V (inversor).

O controle pwm abaixa para 115V RMS, no entanto o nível DC dos pulsos PWM na saída do trafo será sempre de 180V e acompanhará a queda de tensão da bateria.

A bateria quando descarrega perde 16% de sua tensão nominal, ficando com 10V.

Esta tensão de saída do trafo com nível DC de 180V, foi extrategicamente calculada, pois se dividimos 180V pela raiz quadrada de dois (1,41421356), teremos o equivalente em RMS para tensão AC que no caso será de 127,27Vac

Mesmo aquela tensão que sai da tomada de nossas cassas que é de 127V, o pico da onda senoidal é de 180V. A tensão que chamamos de 127V é apenas uma média eficaz RMS. Ou seja; Esta tensão mesmo com estes picos de 180 e vales de zero V (onda senoidal), produz a mesma tempertura num determinado resistor que uma tensão DC de 127V. Isso é uma tensão RMS eficaz.

Como foi dito anteriormente, este nível DC da onda de saída (180v) acompnaha a queda de tensão da bateria, então quando a bateria tiver perdido 16% da sua tensão nominal (descarregada), O nível DC da onda de saída será de 151V, que dividido pela raiz quadrada de dois dará o equivalente em RMS para tensão AC que será de 107 Vac.

Ou seja, toda a queda de nível DC da tensão de saída se deu dentro da faixa aceitável de nível DC para as tensões RMS senoidais de 107 a 127V

Contudo o controle eletrônico manteve a tensão RMS sempre estabilizada em 115Vac, isso pode ser comprovado com o uso de um multímetro TRUE RMS.

Poderá usar estas mesmas tensão de entrada para inversores de até 1400VA.

Para potencias de 1500 a 3000 Va, será mais adequado usar 24V.

Para potências de 3500 a 5000 va será mais adequado usar tensão de 36V

Não se esqueça de pôr um circuito para desligar o inversor quando a bateria atingir 10V.

Não se esqueça de pôr um circuito de proteção contra curto-circuito. Não adianta colocar fusível. Tem que ser um circuito que mande um pulso pro pino 10 do CI quando o inversor etrar em curto-circuito

Leonardo69 · 28 de dezembro de 2013

esse inversor é onda modificada? na imagem tem uma saida escrito (alimnta o ci pwm com 12v) essa saida eu ligo direto na bateria? o resistor na gate dos mosfets é 4k7 ou 4r7? para o circuito de proteçao de curto eu tenho que enviar um sinal positivo no pino 10 certo, precisa de algum resistor para limitar a corrente? qual a tensão que o circuto de proteçao deve aplicar?

albert_emule · 28 de dezembro de 2013

É um circuito inversor PWM, o chamado onda modificada.

Onde está escrito "alimenta o ci pwm com 12v" é a entrada de alimentação do CI. É alimentado na bateria mesmo.

Os resistores de gate são de 4.7R mais podem ser usados até uns 470R porém eu colocaria de 10R.

Para o circuito de proteção tem sim que colocar um sinal positivo no pino 10. Tem que ver no datasheet, se não me engano é de 2 a 2.5V.

A melhor forma de colocar um circuito de proteção seria um transformador de corrente. A fase de saída do trafo passaria por dentro do transformador de corrente e o secundário do transformador de corrente seria atenuado com resistores de forma a dar 2.5V quando a corrente de saída fosse a máxima. Seria muito bom colocar também um trimpot para ajustar este ponto. Tem que retificar a tensão do transformador de corrente.

MOR_AL · 28 de dezembro de 2013

Ha muito tempo atras nao haviam microprocessadores como hoje. As funcoes necessarias eram feitas com CIs combinacionais e amplificadores operacionais.

Naquela ocasiao tive que fazer um inversor e tenho alguns detalhes, que ainda me lembro:

1 - A onda triangular tem que ser sincronizada com a onda senoidal. Nao me lembro se a fase zero da senoide tem que coincidir com um pico da triangular ou se tem que coincidir com o zero da triangular (simetrica em relação ao zero volt). Isso evita que ocorram pulsos muito estreitos e que gerem alguns harmonicos indesejaveis. Nao observei se isso ocorre no esquema apresentado.

2 - O formato da onda comutada no primario do trafo apresenta uma frequencia fundamental em 60Hz (tenho quase certeza). Isso exige que o trafo seja calculado como os para 60Hz. Grandes. Por outro lado, as frequencias mais altas presentes fazem com que as perdas no trafo aumentem, aumentando sua temperatura.

O ideal seria um circuito que produzisse uma tensão CC no secundario, com a amplitude desejada da senoide. Isso reduziria o tamanho do trafo. No secundario haveria um circuito que transformasse a onda continua em senoidal.

Nao sei. é apenas uma ideia!!

será que pesquisando na net se encontre algo assim?

MOR_AL

albert_emule · 28 de dezembro de 2013

Ha muito tempo atras nao haviam microprocessadores como hoje. As funcoes necessarias eram feitas com CIs combinacionais e amplificadores operacionais.
Naquela ocasiao tive que fazer um inversor e tenho alguns detalhes, que ainda me lembro:

1 - A onda triangular tem que ser sincronizada com a onda senoidal. Nao me lembro se a fase zero da senoide tem que coincidir com um pico da triangular ou se tem que coincidir com o zero da triangular (simetrica em relação ao zero volt). Isso evita que ocorram pulsos muito estreitos e que gerem alguns harmonicos indesejaveis. Nao observei se isso ocorre no esquema apresentado.

2 - O formato da onda comutada no primario do trafo apresenta uma frequencia fundamental em 60Hz (tenho quase certeza). Isso exige que o trafo seja calculado como os para 60Hz. Grandes. Por outro lado, as frequencias mais altas presentes fazem com que as perdas no trafo aumentem, aumentando sua temperatura.

O ideal seria um circuito que produzisse uma tensão CC no secundario, com a amplitude desejada da senoide. Isso reduziria o tamanho do trafo. No secundario haveria um circuito que transformasse a onda continua em senoidal.

Nao sei. é apenas uma ideia!!

será que pesquisando na net se encontre algo assim?

MOR_AL

Apenas na modulação unipolar a onda triangular tem que ser sincronizada.

Este tipo de modulação é mais complexo, pois precisa de dois moduladores PWM, um para cada semi-ciclo da onda e tudo precisa estar sincronizado.

Inclusive a figura da placa 3D que eu postei é um projeto que eu tenho aqui que usa modulação unipolar.

Usa um LM555 como clock. É um circuito bem mais complexo.

Modulação unipolar realmente aumenta as perdas no trafo fazendo aquecer um pouco mais o trafo.

Tenho comprovado isso na prática.

Isso é que seria a modulação unipolar:

Já a modulação bipolar é diferente.

Não precisa de nenhum tipo de sincronização.

Inclusive este tipo de modulação é usada nos amplificadores classe D.

Você pode observar que um amplificador classe D funciona perfeitamente amplificando ondas de diversas freqüência ao mesmo tempo sem nenhum problema.

Para aumentar a eficiência no trafo, bastaria colocar um filtro de amplificador classe D:

Calcularia um indutor usando um daqueles núcleos toroidais especiais que simulam um Gap. Geralmente os mais apropriados para altas potências são os azuis.

Poderia instalar de duas formas:

Colocar conforme figura abaixo, filtro LC:

Ou ainda colocar apenas o indutor em série com o primário do trafo.

O capacitor poderia ser colocado no secundário.

Poderia-se escolher a forma que desse melhor eficiência.

Neste caso as altas freqüências cairiam apenas em cima do indutor, sobrando apenas a fundamental de 60Hz para o trafo. O capacitor do filtro tem a função de aterrar a alta freqüência fazendo com que ela recaia toda em cima do indutor que neste caso oferece alta resistência para a mesma.

Isso é que seria modulação bipolar:

Observe que neste tipo de modulação os pulsos assumem valores tanto positivos quanto negativos. Por isso o nome de bipolar.

É usado um único modulador pois um único sinal PWM pode ser dividido em dois por um ciecuito flop-flop para formar dois PWM. que podem acionar até 4 chaves, duas por vez em uma espécie de condução cruzada.

É o que ocorre no circuito apresentado; Antes de entrar no CI gate driver, os pulsos são divididos em dois.

Já com relação ao circuito que produza CC no secundário com amplitude da senoide, se por um lado deixa o inversor muito leve e pequeno, por por outro lado aumenta a complexabilidade do circuito pois esta etapa nada mais é do que uma fonte chaveada conversora.

Eu prefiro ficar com o trafo pois além de ser mais simples, digamos que seja mais confiável e resistente.

Eu achei o circuito muito bem bolado.

Só tenho dúvida quanto ao oscilador senoidal com 555.

Não creio que a senoide fique perfeita.

Você teria um exemplo de oscilador senoidal onda pura, mas que ainda fosse simples e pudesse ser usado no circuito?

MOR_AL · 28 de dezembro de 2013

Apenas na modulação unipolar a onda triangular tem que ser sincronizada.
....

Isso é que seria modulação bipolar:

Observe que neste tipo de modulação os pulsos assumem valores tanto positivos quanto negativos. Por isso o nome de bipolar.

É usado um único modulador pois um único sinal PWM pode ser dividido em dois por um ciecuito flop-flop para formar dois PWM. que podem acionar até 4 chaves, duas por vez em uma espécie de condução cruzada.

É o que ocorre no circuito apresentado; Antes de entrar no CI gate driver, os pulsos são divididos em dois.

Eu prefiro ficar com o trafo pois além de ser mais simples, digamos que seja mais confiável e resistente.

Você teria um exemplo de oscilador senoidal onda pura, mas que ainda fosse simples e pudesse ser usado no circuito?

Em se tratando de distorcao, tenho quase certeza do detalhe da sincronia e das duas fases.

Fiz de uma das opções e constatei o aumento da distorcao harmonica. Tive que fazer do outro jeito.

E é isso mesmo, que voce mencionou.

O ideal seria uma fonte chaveada do tupo Push-pull, ou uma de suas variantes, mesmo sem regulagem.

O estagio seguinte, o do amplificador classe D, poderia incorporar a regulagem da amplitude.

O circuito, apesar de mais complexo, ficaria menor e mais leve, para potencias de algumas centenas de Watts em diante.

Observe que apesar da onda senoidal de referencia poder ter uma pequena distorcao, a comutacao em alta potencia no trafo pode mascarar a reducao da distorcao da referencia senoidal.

Como a senoide é de frequencia fixa, nao é difícil de se obter baixas distorcoes.

1 - Onda quadrada com filtro notch, ou com um Q alto em 60 Hz.

1b - Idem, mas com um filtro passa-baixas de terceira ordem, ja seria mais que suficiente.

2 - Ponte de Wien. http://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_de_Wien

3 - Phase shift. Parecido com o usado com 4 operacionais mostrado antes. Na realidade sao tres filtros passa baixas com defasagem de 60 graus cada e um amplificador em configuração inversor, formando 360 graus (realimentacao positiva em apenas uma frequencia)

4 - ...

MOR_AL