Ponte completa de IGBTs

[Pedro Henrique D.]

Queria saber como fazer uma ponte completa de IGBTs.

Alguém poderia me ajudar?

[.if]

Diga o que sabe, o que fez, o que pesquisou, o que entendeu, o que não entendeu, etc... Isso ajuda quem for te ajudar.

[Pedro Henrique D.]

Bom não entendi muito, mas sei que há a ponte completa e a meia ponte.

Vou utilizar os IGBTs para fazer um inversor para uma bobina de tesla, inda não entendi muito bem qual é a função exata deles.

Até o momento eu não fiz nada, apenas estou fazendo um projeto no papel.

[.if]

Pra bobina tesla também não sei a não ser que você publique um esquema que achou com eles. Um igbt é um transistorzão mesclado com mosfet. Um híbrido com gate de mosfet (IG) mas com coletor e emissor de transistor (BT). Usado em eletrônica de potência geralmente como chaveador.

 

Sugiro num 1º momento focar apenas no seu sonho que é como fazer uma bobina de tesla. Deixe o igbt pra outro momento. Além do +, bobina de tesla, alta potência e iniciante não se dão muito bem com resultado imprevisível... ou previsível

 

[Renato.88]

6 horas atrás, Pedro Henrique D. disse:

Vou utilizar os IGBTs para fazer um inversor para uma bobina de tesla, inda não entendi muito bem qual é a função exata deles

Eu também não entendi... 

A bobina de tesla funciona com a corrente num só sentido. 

 

Já os circuitos de ponte seja com igbt, transistores ou mosfets servem para inverter o sentido da corrente, é mais útil em projetos que também envolvem mecânica. 

[Pedro Henrique D.]

Estou estudando isso nesse site: https://www.loneoceans.com/labs/sstc2/

Isso é o que fala lá: O segundo é o próprio inversor de alta tensão , que aciona a bobina primária. Este circuito lida com grandes correntes, e também consiste em nosso sistema de retificação (da rede a um grande capacitor), bem como um conjunto de grandes transistores de potência. MOSFETs têm sido usados em SSTCs, mas IGBTs se tornaram escolhas populares.

Mais pra frente no texto ele fala sobre as pontes, e fala que ponte completa gera mais potencia para a bobina.

o esquema esta anexado abaixo.

[.if]

11 minutos atrás, Pedro Henrique D. disse:

escolhas populares

Não são bom argumento pra uso de igbt neste tipo de projeto*. Mosfet, transistor comum de V alta dá conta. Também penso que é meio avançado pra sua 'idade' pois envolve até mc - que nem sei como ele deve atuar no circuito - além dos já mencionados valores elevados.

Não peque atalho. Estude circuitos menos complexos primeiro.

 

*Depois que li o artigo...

IGBTs are better for lower frequency and high current switching, making them popular choices in the Tesla Coil community.

Não faço parte desta comunidade portanto minha opinião é nula kk

[Pedro Henrique D.]

4 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Não são bom argumento pra uso de igbt neste tipo de projeto*. Mosfet, transistor comum de V alta dá conta. Também penso que é meio avançado pra sua 'idade' pois envolve até mc - que nem sei como ele deve atuar no circuito - além dos já mencionados valores elevados.

Não peque atalho. Estude circuitos menos complexos primeiro.

 

*Depois que li o artigo...

IGBTs are better for lower frequency and high current switching, making them popular choices in the Tesla Coil community.

Não faço parte desta comunidade portanto minha opinião é nula kk

Tudo bem mas, você poderia me explicar qual é a atuação deles nesse circuito?

E em questão a muito avançado pra minha idade, não se preocupe muito com isso, me de o caminho que vou atrás.

[.if]

Claro amigo.

Permita-me supor que possuis conhecimentos elementares em eletrônica...

Eles tratam de amplificar (no caso chavear) o baixo sinal aplicado no seu gate para sua saída coletor que se abre e fecha o que faz a corrente ir e voltar pelo primario da bobina pois esta é a exigência elementar de um transformador: corrente alternada indo e vindo.

Basicamente é o mesmo princípio de uma fonte chaveada ao contrário: alta corrente/baixa tensão no primario e altíssima tensão/baixa corrente no secundário o que provoca os raios. Provavelmente optaram por esta topologia para aumentar a transferência de energia, melhorar eficiência, desempenho e etc. Parece ser um projeto semi profissional sim.

Portanto o resumo: eles são 2 botões liga desliga. Liga um, desliga outro e vice versa. Bem rapidin.

Copiou? ... ok não somei muito e não foi lá grande coisa mas ... tentei né...

 

É isso aí... corra atrás do seu sonho. Se não achar numa padaria, tente em outra.

 

Boa sorte.

[Pedro Henrique D.]

29 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Claro amigo.

Permita-me supor que possuis conhecimentos elementares em eletrônica...

Eles tratam de amplificar (no caso chavear) o baixo sinal aplicado no seu gate para sua saída coletor que se abre e fecha o que faz a corrente ir e voltar pelo primario da bobina pois esta é a exigência elementar de um transformador: corrente alternada indo e vindo.

Basicamente é o mesmo princípio de uma fonte chaveada ao contrário: alta corrente/baixa tensão no primario e altíssima tensão/baixa corrente no secundário o que provoca os raios. Provavelmente optaram por esta topologia para aumentar a transferência de energia, melhorar eficiência, desempenho e etc. Parece ser um projeto semi profissional sim.

Portanto o resumo: eles são 2 botões liga desliga. Liga um, desliga outro e vice versa. Bem rapidin.

Copiou? ... ok não somei muito e não foi lá grande coisa mas ... tentei né...

 

É isso aí... corra atrás do seu sonho. Se não achar numa padaria, tente em outra.

 

Boa sorte.

Pelo que entendi ele funciona como um transistor naqueles projetos de aquecedor indutivo, fica chaveando a passagem elétrica em uma frequência bem alta, mas qual seria a necessidade desse chaveamento se a rede elétrica já é alternada?

[Renato.88]

3 horas atrás, Pedro Henrique D. disse:

fica chaveando a passagem elétrica em uma frequência bem alta, mas qual seria a necessidade desse chaveamento se a rede elétrica já é alternada?

Sua pergunta é a resposta... 

O circuito chaveia em alta frequencia, provavelmente na casa dos khz, enquanto que a rede elétrica é de somente 60Hz.

Sendo assim o oscilador para a bobina de tesla trabalha umas 1000 vezes mais rápido que a rede elétrica, por isso não dá pra usá-la. 

[.if]

12 horas atrás, Pedro Henrique D. disse:

fica chaveando a passagem elétrica em uma frequência bem alta

É isso aí amigo.

No caso, apesar de ser ac da tomada, há a retificação (de fato dobrador de tensão) da corrente...

Perceba diodos e capacitores eletrolíticos. E a bobina tem indutância muito baixa pra transferência de energias por indução a frequencia baixa 60Hz. É um conceito um pouco + avançado de eletrônica que não vale muito esmiuçar-lhe mesmo se eu dominasse com profundidade, ok?

 

De fato gostei deste projeto. Não li o artigo original todo mas este circuito parece sem bem bom pra um gerador de ozônio, o que você acha @MOR & @albert_emule (kk)

 

Ah sim  @Pedro Henrique D. que cabeça minha já ia esquecendo .. de nada. E agradeço por ti ao amigo @Renato.88

[Pedro Henrique D.]

18 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

É isso aí amigo.

No caso, apesar de ser ac da tomada, há a retificação (de fato dobrador de tensão) da corrente...

Perceba diodos e capacitores eletrolíticos. E a bobina tem indutância muito baixa pra transferência de energias por indução a frequencia baixa 60Hz. É um conceito um pouco + avançado de eletrônica que não vale muito esmiuçar-lhe mesmo se eu dominasse com profundidade, ok?

 

De fato gostei deste projeto. Não li o artigo original todo mas este circuito parece sem bem bom pra um gerador de ozônio, o que você acha @MOR & @albert_emule (kk)

 

Ah sim  @Pedro Henrique D. que cabeça minha já ia esquecendo .. de nada. E agradeço por ti ao amigo @Renato.88

Desculpe, me esqueci de agradecer, obrigado!

 

Compreendi mas não entendi uma coisa, qual é a relação indutância x frequência?

 

Alias se há um dobrador de tensão, significa que a corrente vai diminuir não é?

[.if]

Não consigo personalizar a resposta de maneira a encaixa-la na sua problemática. Também acho que ela não se autoencaixa muito bem. Dá um olhadela no que o google imagens mostra... Mas algo como uma baixa indutância precisa de alta frequencia pra que haja transferência de  energia do primario pro secundário. P.ex. compare ou meça a indutância de um trafo 60hz comum com um de fonte chaveada 100Khz e perceberás diferenças na casa dos milhares de vezes... de H pra mH ou uH.

 

O mesmo pra 2ª. Mas sim, a tensão é dobrada pra diminuir a corrente e transferir a mesma energia. Isso força menos os igbts ou mosfets ou bjts de saída.

[Pedro Henrique D.]

1 hora atrás, Isadora Ferraz disse:

Não consigo personalizar a resposta de maneira a encaixa-la na sua problemática. Também acho que ela não se autoencaixa muito bem. Dá um olhadela no que o google imagens mostra... Mas algo como uma baixa indutância precisa de alta frequencia pra que haja transferência de  energia do primario pro secundário. P.ex. compare ou meça a indutância de um trafo 60hz comum com um de fonte chaveada 100Khz e perceberás diferenças na casa dos milhares de vezes... de H pra mH ou uH.

 

O mesmo pra 2ª. Mas sim, a tensão é dobrada pra diminuir a corrente e transferir a mesma energia. Isso força menos os igbts ou mosfets ou bjts de saída.

@Isadora Ferraz não seria melhor a gente criar outro tópico pois estamos desviando do assunto inicial?

Bom, pelo que entendi quanto maior a instância maior terá que ser a frequência, como na imagem, certo?

Se isso é para forçar menos os IGBTs por o duplicador de tensão vem depois dos IGBTs?

[.if]

Amigo de fato há confusões que tenho dificuldade em vos direcionar. Como não sei ainda sua real motivação pra este projeto, de fato ele não lhe um tão bom introdutório a este mundo quanto isto...

 

Agora se for pra gerar os raios, pesquise outros mais simples. Se for pra entender a função dos igbts, também há outros mais apropriados. (não sugiro nenhum). Ainda não lhe captei, entende?

 

Mas vejamos:...

Não há relação direta entre dobrador, frequencia, indutância e tal. Estão conectados apenas por conhecimentos empíricos gerais.

O duplicador cria os 340Vdc apenas. E dc não passa pelo indutor certo? O igbt 'chacoalha' estes 340V pra ele passar de  um lado pro outro. Algo como uma peneira: se só despejar a areia ela não passa. Tem que chacoalhar.

 

Quanto ao valor dobrado: P=V*I: P não aumenta, aumente o V pra manter o P pois I menor tem menor perda. Algo como as altas tensões que vêm de longe às subestações mas tem baixa corrente nos fios: menor perda.

 

Não lhe posso personalizar muito mais respostas além desta pois conhecimentos teóricos já me apodreceram há décadas ok? Só sobrou mesmo o esqueleto que são estas vagas lembranças que as vezes exponho aqui

 

 

 

[Pedro Henrique D.]

34 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Amigo de fato há confusões que tenho dificuldade em vos direcionar. Como não sei ainda sua real motivação pra este projeto, de fato ele não lhe um tão bom introdutório a este mundo quanto isto...

 

Agora se for pra gerar os raios, pesquise outros mais simples. Se for pra entender a função dos igbts, também há outros mais apropriados. (não sugiro nenhum). Ainda não lhe captei, entende?

 

Mas vejamos:...

Não há relação direta entre dobrador, frequencia, indutância e tal. Estão conectados apenas por conhecimentos empíricos gerais.

O duplicador cria os 340Vdc apenas. E dc não passa pelo indutor certo? O igbt 'chacoalha' estes 340V pra ele passar de  um lado pro outro. Algo como uma peneira: se só despejar a areia ela não passa. Tem que chacoalhar.

 

Quanto ao valor dobrado: P=V*I: P não aumenta, aumente o V pra manter o P pois I menor tem menor perda. Algo como as altas tensões que vêm de longe às subestações mas tem baixa corrente nos fios: menor perda.

 

Não lhe posso personalizar muito mais respostas além desta pois conhecimentos teóricos já me apodreceram há décadas ok? Só sobrou mesmo o esqueleto que são estas vagas lembranças que as vezes exponho aqui

 

 

 

Bom, a respeito da minha motivação é que vou construir uma bobina de tesla duplamente ressonante, então estou aprendendo como funciona o circuito de uma bobina mais simples antes de aprender o da mais complicada, por isso já sei o funcionamento de SGTC.

Estou tentando entender o circuito por completo, porém ainda há "algumas" coisas que ainda não entendi, mas estou evoluindo.

Estou começando pela parte dos IGBTs, mas se achar que há um caminho mais fácil pode me dizer.

Procurei por muita ajuda e todos que arrumei simplesmente pararam de me responder então recorri a fóruns de elétrica, o único que me respondeu foi esse.

Bom agora que a situação foi explicada, as dúvidas.

Aquele símbolo com uma senoide dentro seria a fonte de energia 120 volts?, se for o caso ele seria a tomada?

 

[Renato.88]

58 minutos atrás, Pedro Henrique D. disse:

Aquele símbolo com uma senoide dentro seria a fonte de energia 120 volts?, se for o caso ele seria a tomada?

Sim, é a tomada. 

[Pedro Henrique D.]

1 hora atrás, Renato.88 disse:

Sim, é a tomada. 

OK, mas você poderia me falar qual o caminha que anergia toma nessa imagem

Me explicar exatamente como funciona essa parte do circuito.

[Renato.88]

3 horas atrás, Pedro Henrique D. disse:

OK, mas você poderia me falar qual o caminha que anergia toma nessa imagem

Me explicar exatamente como funciona essa parte do circuito.

O que temos aí é uma fonte simétrica de meia onda, então a bobina pode receber tensão nos dois sentidos um de cada vez, dependendo de qual transistor é acionado. 

 

Veja que o autor do esquema escolheu o anodo do Diodo de baixo como comum, mas para facilitar vamos escolher o fio onde está o fusível como o comum, sendo ele é o ponto zero do circuito. 

 

Assim, no capacitor de cima, temos uma tensão de aproximadamente contínua de 170V. 

E no capacitor de baixo, temos uma tensão negativa de - 170V. 

O segredo disso são os diodos, referente ao comum, um deles só permite a passagem dos semiciclos positivos da rede elétrica, enquanto que o outro permite somente a passagem dos semiciclos negativos. 

 

Dessa forma, cada IGBT pode ligar a bobina a uma dessas tensões inversas. 

Basta que receba o pulso correspondente no transformador. 

Os IGBTs usados, são acionados quando se recebe uma tensão positiva em seu Gate. 

O transformador tem o secundário ligado de maneira invertida também (repare na bolinha). O objetivo disso é não permitir que os IGBTs sejam acionados ao mesmo tempo, pois se isso ocorrer dá um curto circuito. 

 

Com um pulso positivo no transformador, temos uma tensão positiva no secundário de cima, liberando o primeiro IGBT e entregando os 170V no lado esquerdo da bobina. 

 

Já se o pulso for negativo, temos o caminho inverso. O IGBT de baixo é acionado, entregando a tensão negativa de - 170V na bobina formando um campo magnético contrário ao primeiro caso. 

 

[Pedro Henrique D.]

Desculpe a demora, estava meio ocupado.

Em tudo isso ainda não entendi o papel do indutor, para o que ele serve?

Nem o papel dos resistores e como os capacitores eletrolíticos não explodem, ja que eles tem polaridade e esta recebendo uma polaridade diferente em um de seus lados?

[Renato.88]

1 hora atrás, Pedro Henrique D. disse:

Em tudo isso ainda não entendi o papel do indutor, para o que ele serve?

Ele é o primário da tal bobina de tesla, poderia também ser o primário de um trafo pra uma fonte qualquer.... 

 

1 hora atrás, Pedro Henrique D. disse:

Nem o papel dos resistores

Servem de carga, pra descarregar os capacitores quando o circuito for retirado da tomada. 

 

1 hora atrás, Pedro Henrique D. disse:

como os capacitores eletrolíticos não explodem, ja que eles tem polaridade e esta recebendo uma polaridade diferente em um de seus lados?

Não estão invertidos.... 

Olha de novo e repare que o diodo de baixo também está ao contrário, dessa forma ali é o negativo. 

[Pedro Henrique D.]

Qual lado da fonte é o positivo, O N ou o L?

Renato vou criar outro tópico já que esse saiu do assunto inicial, mas apenas se você estiver disposto a continuar a me ajudar, tudo bem se não estiver, eu compreendo.

[Renato.88]

6 minutos atrás, Pedro Henrique D. disse:

Qual lado da fonte é o positivo, O N ou o L?

Ali é AC, tanto faz. 

O positivo é ali onde está marcado 339V. 

[Pedro Henrique D.]

11 horas atrás, Renato.88 disse:

Ali é AC, tanto faz. 

O positivo é ali onde está marcado 339V. 

bom tive que gravar um video pois não sabia como explicar minha duvida.