Onda senoidal através de mitro-controlador

albert_emule · 14 de novembro de 2016

9 minutos atrás, aphawk disse:

@albert_emule ,

É esse circuito excitador que eu estou curioso de ver o funcionamento, eu entendi o que o circuito que você postou está fazendo, mas não tenho nenhuma ideia decoro esse sinal é aplicado na saída heheh.

Paulo

Mostrarei no vídeo. Me aguarde.

adicionado 28 minutos depois

Quais sinais você quer que mostre?

aphawk · 14 de novembro de 2016

@albert_emule ,

O sinal que sai da figura que você postou por ultimo, ele vai aos comparadores, e daí em diante é gerado o spwm e que vai excitar o transformador de saída. Pelo menos me parece isso...

Eu quero ver como ele consegue manter a fase, mesmo usando o transformador de saída.

Ah, e como é retirada uma amostra da saída que vai ser usada naquele circuito postado anteriormente.

Usando dois conversores A/D do microcontrolador eu consigo fazer o papel daquele amp op que você mostrou, e até corrigir o sinal SPWM , mas não consigo visualizar como esse circuito aí consegue fazer a correção sem desvio de fase do transformador de saída....

Quem sabe eu veja algo que me está faltando para entender como funciona isso com toda a realimentação.

É essa parte de potência que deve ter algo que eu não estou enxergando.

Paulo

albert_emule · 14 de novembro de 2016

13 minutos atrás, aphawk disse:

@albert_emule ,

O sinal que sai da figura que você postou por ultimo, ele vai aos comparadores, e daí em diante é gerado o spwm e que vai excitar o transformador de saída. Pelo menos me parece isso...

Eu quero ver como ele consegue manter a fase, mesmo usando o transformador de saída.

Ah, e como é retirada uma amostra da saída que vai ser usada naquele circuito postado anteriormente.

Usando dois conversores A/D do microcontrolador eu consigo fazer o papel daquele amp op que você mostrou, e até corrigir o sinal SPWM , mas não consigo visualizar como esse circuito aí consegue fazer a correção sem desvio de fase do transformador de saída....

Quem sabe eu veja algo que me está faltando para entender como funciona isso com toda a realimentação.

É essa parte de potência que deve ter algo que eu não estou enxergando.

Paulo

Vou medir com dois canais para vermos o defasamento.

Engraçado que a referência é pega com um transformador abaixador.

Eu tive uma ideia de usar apenas divisor resistivo. Mas vou fazer o video mostrando o circuito original.

aphawk · 15 de novembro de 2016

@albert_emule ,

Eu peguei isto aqui :

http://www.ti.com/lit/an/slaa602/slaa602.pdf

A referência também é pega por outro enrolamento, mas depois é retificada e filtrada, e apenas o valor médio é enviado para o mucrocontrolador. Não seria possível este circuito conseguir responder no mesmo ciclo, ele apenas aumenta ou diminui todo o período da onda para aumentar ou diminuir a tensão no secundário. Ou seja, os efeitos do Triac ainda seriam visíveis na saída, mas a tensão média foi aumentada para compensar.

Ainda não consigo entender como esse circuito seu consegue responder de maneira tão imediata.

Paulo

albert_emule · 15 de novembro de 2016

4 minutos atrás, aphawk disse:

@albert_emule ,

Eu peguei isto aqui :

http://www.ti.com/lit/an/slaa602/slaa602.pdf

A referência também é pega por outro enrolamento, mas depois é retificada e filtrada, e apenas o valor médio é enviado para o mucrocontrolador. Não seria possível este circuito conseguir responder no mesmo ciclo, ele apenas aumenta ou diminui todo o período da onda para aumentar ou diminuir a tensão no secundário. Ou seja, os efeitos do Triac ainda seriam visíveis na saída, mas a tensão média foi aumentada para compensar.

Ainda não consigo entender como esse circuito seu consegue responder de maneira tão imediata.

Paulo

Mas funciona. Realmente reduz ao minimo a distorção.

Mas havia esquecido de mencionar que este circuito tem dois tipos de realimentações. Uma realimentação da senóide, e outra realimentação que pega apenas o valor médio. Mostrarei no vídeo.

aphawk · 15 de novembro de 2016

@albert_emule ,

Bom... já melhorou uns 30% kkk

Ok, estou no aguardo !

Paulo

.if · 15 de novembro de 2016

off

mitro ... mucro ... não sei porquê mas me deu vontade registrar isso. Talvez se fizer um crtl-f nestas duas palavras alienígenas eu descubra. Mas to com preguiça kk

aff

albert_emule · 15 de fevereiro de 2017

adicionado 0 minutos depois

https://www.youtube.com/watch?v=pECajnAecK0&t=48s

adicionado 12 minutos depois

Vídeo que explica como a placa consegue trabalhar com até 300 amperes:

https://www.youtube.com/watch?v=R4j9cYrERH8&t=27s

Nao Sei · 21 de fevereiro de 2017

Legal.

Mais duvido muito que aguentar 50A(por mosfet),só porque o datasheet informar 75A.

Tem um bom artigo explicado sobre isto,como é fantasioso a corrente nominal e que normalmente é coisa que menos importa no datasheet.(já quebrei a cara com corrente nominal no mosfet,e vejo muita pessoas em foruns que só olha apenas corrente nominal do mosfet)

http://powerelectronics.com/discrete-power-semis/forget-power-device-current-ratings-calculate-application-losses

albert_emule · 21 de fevereiro de 2017

1 hora atrás, Nao Sei disse:

Legal.

Mais duvido muito que aguentar 50A(por mosfet),só porque o datasheet informar 75A.

Tem um bom artigo explicado sobre isto,como é fantasioso a corrente nominal e que normalmente é coisa que menos importa no datasheet.(já quebrei a cara com corrente nominal no mosfet,e vejo muita pessoas em foruns que só olha apenas corrente nominal do mosfet)

http://powerelectronics.com/discrete-power-semis/forget-power-device-current-ratings-calculate-application-losses

O chip deste aí suporta 140 amperes. Os terminais é que suportam 75A máximos, pois derretem acima disso.

Te garanto que suporta. Eu também não acreditava rsrsrs.

Até comprar um alicate amperímetro que mede DC e fazer o teste na bancada com um PWM.

albert_emule · 21 de fevereiro de 2017

Se você ainda não acreditar, faço um vídeo mostrando os 50 amperes circulando nos mosfet.

Nao Sei · 22 de fevereiro de 2017

Coloca pwm em 50%,100khz e a corrente media 50A.

albert_emule · 25 de fevereiro de 2017

Em 21/02/2017 às 22:59, Nao Sei disse:

Coloca pwm em 50%,100khz e a corrente media 50A.

dyJC6AWZri4 https://youtu.be/dyJC6AWZri4

albert_emule · 25 de fevereiro de 2017

Em 21/02/2017 às 22:59, Nao Sei disse:

Coloca pwm em 50%,100khz e a corrente media 50A.

Observe que PWM em 50% e corrente média de 50A, fará o chip do mosfet comutar 100A.

O mosfet suportará tranquilamente, pois o Chip interno suporta até 140A em temperatura de 100 graus.

Para altas correntes o PWM recomendado é de uns 20Khz.

Tanto é que a placa do inversor que fiz, trabalha em 23Khz.

E esta placa aí de PWM para motor DC, também trabalha perto de uns 20Khz.

Nao Sei · 25 de fevereiro de 2017

9 horas atrás, albert_emule disse:

Observe que PWM em 50% e corrente média de 50A, fará o chip do mosfet comutar 100A.

O mosfet suportará tranquilamente, pois o Chip interno suporta até 140A em temperatura de 100 graus.

Para altas correntes o PWM recomendado é de uns 20Khz.

Tanto é que a placa do inversor que fiz, trabalha em 23Khz.

E esta placa aí de PWM para motor DC, também trabalha perto de uns 20Khz.

Acho que na primeira pergunta não expliquei direito.No link que eu tinha deixando,mostrava como são feitas as considerações dos mosfet,que apesar de ele suporta aqueles valores no datasheet,na pratica são inviáveis(longos períodos),pois você necessitaria de grandes dissipadores e/ou sistemas de refrigerações,driver de acionamento bom e limitação na frequência para atingir aqueles valores.

Basicamente é que naquele video que você citou 300A(50a por mosfet) ,a sua placa é inviavel com aquela realidade(considera 1h ligado no minimo),pois aquele dissipador não seria suficiente para retirar todo calor gerado pelos mosfets,numa frequencia elevada de pwm.Se eu considera apenas a perda na condução e 50a medio,duty de 50%.Eu teria entorno de 20W de perda por mosfet,6 mosfet daria 120w,se você tolerar um aumento de 60°c,precisaria de um dissipador 0.5°c/w(na verdade um pouco menos ainda,por causa da junção-case do mosfet).

A perda na comutação(simplificação) é psw=0.5*vds*imax*(tfall+trise)*freq,pws=0.5*24v*100A*(100n+100n)*20k= 4.8w.

Cada mosfet perderia em media 25W(20w+4.8W),total seria 150W,por curto períodos é possível,mais para longos períodos você tem que ter um mega dissipador e sistema de refrigeração,o que torna inviável para maioria das aplicações.E no caso especifico da sua placa,o dissipador seu não daria conta.

Obs: Seu projeto é bem legal,eu só fiz aquela critica(na verdade foi observação),pois você deu muita enfase no 300a,mais não demostrou os cálculos e ou resultado naquela situação,apenas considerou um dado do datasheet,e eu já cometi erro por apenas confiar no datasheet,não fazer as contas.O datasheet da maioria dos fabricantes são feitos para vender,tem que analisar as entre linhas dele,fazer os cálculos,e para mosfet,vejo que na maioria dos topicos,o pessoal considera apenas corrente que ele aguentar,coloca um fato de segurança e acha que aquilo é verdadeiro,desconsiderado todos os cálculos de dissipação.E como seu projeto é interessante,muitos vão ver seu vídeo,e achar que aquela analise que você fez é suficiente.

albert_emule · 26 de fevereiro de 2017

1 hora atrás, Nao Sei disse:

Acho que na primeira pergunta não expliquei direito.No link que eu tinha deixando,mostrava como são feitas as considerações dos mosfet,que apesar de ele suporta aqueles valores no datasheet,na pratica são inviáveis(longos períodos),pois você necessitaria de grandes dissipadores e/ou sistemas de refrigerações

Os 140 amperes é do Chip, da pastilha que fica dentro do transistor mosfet.

Os terminais suportam no máximo 75 ampares.

Os 50 amperes que citei está dentro de uma margem de segurança boa para este mosfet IRF1404.

Só precisa seguir duas regras para ele poder suportar os 50 amperes:

Regra 1

A corrente pulsada PWM não deve ultrapassar os 140 amperes.

A corrente média não deve se aproximar muito dos 75 amperes que os terminais suportam.

Regra 2:

Acione sempre o mosfet em PWM, com tempos de subida e descida do pulso, bem curto, coisa de menos de 100 nano segundos.

Fazendo isso o mosfet irá dissipar menos de 30 watts quando tiver drenando os 50 amperes de corrente média.

Não sei onde você viu que "necessitaria de grandes dissipadores e/ou sistemas de refrigerações".

Se diz isso no artigo, este artigo está incorreto.

Quem o escreveu?

A pessoa que o escreveu possui conhecimento o suficiente?

1 hora atrás, Nao Sei disse:

,driver de acionamento bom e limitação na frequência para atingir aqueles valores.

Eu sempre faço drivers que acionam os gates tão rápido, que a própria capacitância do gate, durante a carga, faz drenar mais de 1.5 amperes nos gates dos mosfets.

Não sei o que pode ser melhor que isso.

Para atingir esta corrente, uso resistor de gate de 1R.

1 hora atrás, Nao Sei disse:

Basicamente é que naquele video que você citou 300A(50a por mosfet) ,a sua placa é inviavel com aquela realidade(considera 1h ligado no minimo),pois aquele dissipador não seria suficiente para retirar todo calor gerado pelos mosfets,numa frequencia elevada de pwm.

Com dissipação natural não suportaria amigo.

Mas com túnel de vento, com um ventilador AC de 20cm por 20cm, daqueles de 30 watts, suportaria sim.

Um ventilador destes, tem potência o suficiente para remover 700 watts de dissipação e manter o dissipador abaixo de 100 graus.

Tem uma coisa que não citei:

Dois destes braços (Dissipadores) trabalham em 60Hz amigo.

E como já disse, a corrente de gate atinge na faixa de 1.5 amperes por pulso, ou mais, nos gates de cada mosfet.

Isso garante acionamento de uns 50 nano segundos. Estes dois braços que trabalham em 60Hz, as perdas de comutação são bem baixas. Tão baixas que são desconsideráveis.

As perdas do RDS-ON não ultrapassam 10 watts por mosfet nestes dois braços que trabalham em 60Hz.

1 hora atrás, Nao Sei disse:

Se eu considera apenas a perda na condução e 50a medio,duty de 50%.Eu teria entorno de 20W de perda por mosfet,6 mosfet daria 120w,se você tolerar um aumento de 60°c,precisaria de um dissipador 0.5°c/w(na verdade um pouco menos ainda,por causa da junção-case do mosfet).

Não dá tudo isso de perda não amigo.

Primeiro que a freqüência que eu uso, é quase freqüência de áudio. É bem baixa.

Se abaixar um pouco para uns 17Khz, torna-se audível.

Nesta faixa de freqüência, as perdas de comutação são bem baixas. Na verdade, quanto mais baixa a freqüência do PWM, menores são as perdas de comutação.

Eu mesmo já fiz uma experiência na bancada:

Usei um mosfets dos piores e de baixa corrente.

Mantive ele em modo ON constantemente e medi a potência.

Depois coloquei PWM nele, acionando o gate com 1.4 amperes, e medi a potência novamente.

Eu contabilizei apenas 2 watts de perdas de comutação. Isso é irrelevante.

Agora imagine nos braços que comutam 60Hz? Perdas de comutação quase não vai existir.

Fica apenas os 10 watts por mosfets, devido ao RDS-ON.

1 hora atrás, Nao Sei disse:

A perda na comutação(simplificação) é psw=0.5*vds*imax*(tfall+trise)*freq,pws=0.5*24v*100A*(100n+100n)*20k= 4.8w.

Cada mosfet perderia em media 25W(20w+4.8W),total seria 150W,por curto períodos é possível,mais para longos períodos você tem que ter um mega dissipador e sistema de refrigeração,o que torna inviável para maioria das aplicações.

Pode haver algum engano nas suas contas amigo.

Eu fico a disposição para fazer testes reais.

Posso medir a corrente pulsada no osciloscópio, a corrente média em valor eficaz, a tensão de pico e a tensão média. Potência de pico e potência média.

E além de tudo, posso pôr tudo isso num simulador, que é o mais fácil de se fazer. Eu costumo usar o LTspice, pois ele é muito poderoso. Traça centenas de análises em AC e DC.

1 hora atrás, Nao Sei disse:

E no caso especifico da sua placa,o dissipador seu não daria conta.

Não com dissipação natural.

Com um túnel de vento e um ventilador de uns 30W daria conta sim amigo.

Até mais do que é realmente necessário.

Veja:

Este é o tipo de teste que costumo fazer, para definir o que realmente o mosfet suporta.

Este era um mosfet IRFZ46N

Usei uma carga com valor ôhmico próximo a 0.3 Ohms.

A corrente ficou em uns 30 amperes.

No teste ficou definido que aquele mosfet suportava os 30 amperes com aquele dissipador minusculo e aquele ventilador de 8 centímetros.

No meu teste ficou definido que naquelas condições, aquele mosfet IRFZ46N teria condições de trabalhar com segurança.

Nestas condições aí do vídeo, o mosfet estava dissipando aproximadamente 30 watts.

https://www.youtube.com/watch?v=URSVPQIRaZE&t

1 hora atrás, Nao Sei disse:

Obs: Seu projeto é bem legal,eu só fiz aquela critica(na verdade foi observação),pois você deu muita enfase no 300a,mais não demostrou os cálculos e ou resultado naquela situação,apenas considerou um dado do datasheet

Pode questionar amigo.

Os questionamentos são válidos

Eu tenho o costume de colocar eles à prova.

Não que eu não acredite nos datasheets. É que hoje em dia tem muito componente duvidoso no mercado.

Então eu faço um teste de esforço, para saber as reais condições do componente.

1 hora atrás, Nao Sei disse:

,e eu já cometi erro por apenas confiar no datasheet,não fazer as contas.O datasheet da maioria dos fabricantes são feitos para vender,tem que analisar as entre linhas dele,fazer os cálculos,e para mosfet,vejo que na maioria dos topicos,o pessoal considera apenas corrente que ele aguentar,coloca um fato de segurança e acha que aquilo é verdadeiro,desconsiderado todos os cálculos de dissipação.E como seu projeto é interessante,muitos vão ver seu vídeo,e achar que aquela analise que você fez é suficiente.

Com relação a isso, existem dois problemas que passam despercebidos pelos leigos rsrsrs.

Primeiro que uma pastilha de mosfet é super sensível. Pode até suportar 140 amperes a 100 graus.... Mas este valor de 140 amperes é facilmente ultrapassado em corrente de partida, em cargas de capacitores e de diversas manteiras.

As vezes você está medindo a corrente média num amperímetro e está dando apenas 10 amperes, mas os pulsos PWM estão ultrapassando 140 amperes, superando o valor suportado pelo mosfet.

Aí o mosfet explode e você irá dizer que o mosfet não suportou mais que 10 amperes. Mas não sabe você que cada pulsos estava superando em muito o valor que a pastilha interna suporta.

E o outro problema é a falsificação mesmo.

Muitos vezes nem são componentes falsificados. São de um lote que não passou nos testes.

Aí os chineses compram e vendem mais barato.

Ao implementar uma etapa de potência com moefets operando em PWM, você deve considerar um meio de proteção e medição de corrente pulso a pulso.

Pode usar sensor hall, igual aqueles usados em maquinas de solda inverter...

Ou pode ainda usar drivers de mosfet, que tenha suporte a proteção por medição de queda de tensão entre dreno e source.

O IR2127 é um driver que tem esta função.