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Oscilador, onda senoidal...

Smarley2

Por Smarley2
em Eletrônica

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Smarley2
 

Smarley2

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Gostaria de fazer um gerador de onda senoidal para exitar um transistor que irá oscilar 12V em um trafo que irá transformar os 12V em 220V.

Vou usar os 220V para carregar um capacitor, e a corrente nos 12V será de 4A a 8A.

Alguem tem algum projeto ou alguma ideia de como posso fazer?

O transistor eu pensei em usar um IRF630, ou um IRF640 para trabalhar com folga.

Eu li na net que com um LM741 eu poderia faze-lo, mas não achei nenhum projeto com ele na net.

Falou

Smarley2
 

Smarley2

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SE eu abri este tópico, é para esclarecer o que não ficou claro. então se não for para ajudar, por favor, não atrapalhe...

Eu posso usar um terra suspenso com este LM741? Porque eu só tenho disponível 12V.

Eu procurava um projeto diferente deste anexado, pois não possuo osciloscópio, e ai fica difícil saber em como ajustar o pot. que tem ali.

post-161763-13884947011732_thumb.jpg

bene_tec
 

bene_tec

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SE eu abri este tópico, é para esclarecer o que não ficou claro. então se não for para ajudar, por favor, não atrapalhe...

Eu posso usar um terra suspenso com este LM741? Porque eu só tenho disponível 12V.

Eu procurava um projeto diferente deste anexado, pois não possuo osciloscópio, e ai fica difícil saber em como ajustar o pot. que tem ali.

Mas se você abre outro tópico para esclarecer dúvidas que não foram esclarecidas nos anteriores, certamente que quem não leu eles irá repetir tudo novamente.

Porisso coloquei os links, pra ninguém perder tempo repetindo o que já foi dito e colocar apenas novas dicas e circuitos.

Se isto não vai te ajudar, certamente vai ajudar aqueles interessados em ajudar...

Smarley2
 

Smarley2

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Mas é que se tu for ver, nos tópicos la o assunto acabou se desviando e abordando outras coisas.

Por exemplo, aquele tópico no qual o título é projeto de oscilador, não foi discutido nada sobre osciladores senoidais, e sim sobre as ondas quadradas, por exemplo

cabteixeira
 

cabteixeira

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então se não for para ajudar, por favor, não atrapalhe...

Espero não estar atrapalhando..

1) É obrigatório o uso do 741? Ele só funciona com fonte simétrica e como só tens disponível 12V, terias de usar algum tipo de "terra suspenso", conforme tu mesmo disseste... Poderias usar o LM358, que não necessita de fonte simétrica.

2) Porque não usar o oscilador em duplo T, que não necessita de ajustes?

000218902.png

Smarley2
 

Smarley2

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Atrapalhar, vocês levaram muito a sério, auehauhe

Não é necessário ser com o 741, eu apenas sugeri pois tinha o esquema. Olhei o datasheet do LM358 agora e vi que é o mesmo esquema para ligar ele, só que o muda é a alimentação mesmo, acho que vou ficar com ele.

Achei na internet agora uma breve explicação sobre o que é o oscilador em duplo T(anexei uma imagem de exemplo).

Só que como eu faço para calcular a frequencia? eu preciso de 1KHz.

Eu ainda não sei como faço esses cálculos, por exemplo, que resistores e capacitores usar ali naquele circuito que tu anexou.

Por isso eu procuro sempre por algo mais "pronto" como aquele que eu anexei.

Sobre o terra suspenso eu não teria problemas de usar, pois ja fiz naquele proj. do term. digital. O único problema daquele projeto ali seria o pot. mesmo.

Vou usar um IRF740 para chavear o trafo.

Calculei que necessito de um capacitor de 1000uF entre o oscilador e o transistor.

Só não calculei ainda quais os valores dos resistores que necessito para polariza-lo pois não sei.

Alguem tem como me dar alguma dica ae de como posso calcular estes valores?

post-161763-13884947013026_thumb.jpg

Smarley2
 

Smarley2

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Simulei um circuito com o 741 e analisei com um osciloscópio aqui no pc.

Consegui uma onda senoidal usando um pot. de 7K e regulando bem, ai ela passa de quadrada para senoidal.

Só que a amplitude é de apenas 3V se n me engano.

Daria para eu colocar uma senoidal com essa amplitude na base do transistor?(lembrando que ele irá chavear os 12V do trafo.)

Como eu posso calcular que resistores colocar na base do transistor, entre a base e o terra, e a base e os 12V, para ele oscilar entre os 12V e 0V, somente com aqueles 3V ali que sai do oscilador?

Eu coloquei um IRF640 ali, e um capacitor de 1000uF entre ele e o oscilador.

Coloquei um resistor de 10K entre a base do IRF640 e os 12V apenas para teste, pois não tenho certeza de qual deve ser utilizado.

Se eu coloco um resistor qualquer entre a base e o terra o oscilador não funciona.

Só que analisando o tipo da onda que o transistor libera para o trafo, é uma onda quadrada. Ou seja, ele está funcionando como um rele, quando a tensão passa de um ponto ele conduz, quando a onda retorna ele não conduz.

Ele não teria que funcionar como uma onda senoidal também?

O que será que está faltando para isso?

cabteixeira
 

cabteixeira

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Levando-se em conta que um transistor de junção bipolar NPN (não um mosfet) necessita de uma ddp de 0,7V entre a Base e o Emissor para conduzir, suponha que o emissor esteja aterrado: os 3V que estão sainda do teu oscilador seriam suficientes, com certeza.

Se fosses utilizar transistores comuns, só terias de se preocupar com o ganho (que, em função da corrente do coletor, definiria a corrente da base) e com a potência dissipada pelo transistor.

Podes usar, então, um transistor comum como driver para os mosfets... Retirando-se a saída do coletor (coletor ligado aos 12V por meio de um resistor), estando o emissor aterrado, e na base inserindo-se o teu sinal de 3V, terias um sinal de 12V para controlar os mosfets... Como meus conhecimentos desse componente são parcos, podem haver outras formas de fazer o que desejas.

No caso do mosfet que pretendes usar, o IRF630, temos uma corrente máxima de Dreno de 9A a temperatura de 25°C, 75W de potência e a máxima ddp entre GATE e SOURCE é de 20V...

Mas sei que, diferente dos transistores de junção bipolar, nos MOSFETS a condição de condução é estabelecida por tensão, e não por corrente.

Smarley2
 

Smarley2

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Se está pensando em jogar a senoide diretamente no MOSFET, desista.

Terá que aplicar primeiro num PWM para obter as formas de onda abaixo.inv10.gif

http://www.ee.pucrs.br/~fdosreis/potencia/senopwm.htm

Que tipo de transistor que aceitaria a senoide direto nele?

Vou dar um lida sobre PWM, e tentar entender.

Será que um oscilador de onda quadrada não serveria no meu caso?

Eu só quero elevar os 12V para 220V e carregar um capacitor.

Eu li que os de onda quadradas não seriam bons, porcausa das "spikes" que sairiam no outro lado do trafo. No outro lado não sairia a tensão, e sim pulsos.

Esta correto isso?

cabteixeira
 

cabteixeira

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Eu li que os de onda quadradas não seriam bons, porcausa das "spikes" que sairiam no outro lado do trafo. No outro lado não sairia a tensão, e sim pulsos.

Esta correto isso?

É um conceito básico da eletricidade...

Vou tentar explicar de maneira RESUMIDA:

Só ocorre a indução de corrente numa bobina quando o campo magnético que a corte sofrer alteração. No caso do transformador, a corrente se forma na bobina do secundário a medida que o campo magnético vai variando. Este campo magnético é formado pela corrente que circula nas espiras da bobina do primário.

Suponha um transformador:

  • Desde que circule corrente corrente pela bobina do primário, temos a formação de um campo magnético;
  • Mas para que este campo magnético induza corrente na bobina do secundário, ele tem que variar;
  • E como o campo magnético varia? Variando a corrente elétrica no primário!

Suponha o transformador alimentado com uma onda quadrada. Em que momento haveria a alteração no campo magnético no transformador?

Somente nos breves instantes de subida/descida da tensão. Durante todo o restante do ciclo, a corrente circula pela bobina, mas ela não varia, portanto, não induz corrente no secundário...

Smarley2
 

Smarley2

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Talvez eu não tenha me expressado direito.

Quando eu me refiro a onda quadrada, seria a onda aplicada em um transistor, chaveando o terra por exemplo.

Como eu ja vi em vários esquemas de inversores por ai. Como esses esquemas funcionam eu pensei em fazer assim...

cabteixeira
 

cabteixeira

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Talvez eu não tenha me expressado direito.

Quando eu me refiro a onda quadrada, seria a onda aplicada em um transistor, chaveando o terra por exemplo.

Como eu ja vi em vários esquemas de inversores por ai. Como esses esquemas funcionam eu pensei em fazer assim...

Mas é exatamente disso que estou falando...

Este transistor, que receberá o sinal de onda quadrada, ele não será ligado ao transformador, chaveando-o?

Os esquemas que viste realmente funcionam... Mas na saída do transformador, que está sendo chaveado por uma onda quadrada, o que sai é uma onda "deformada", com uns "picos" justamente no início de cada semi-ciclo.

Smarley2
 

Smarley2

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ok, entendi!

mas para carregar o meu capacitor será que isso fará diferença?

E eu posso fazer um oscilador com um simples 555 e um transistor?

Smarley2
 

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Um amigo me indicou o TIP142 para usar no projeto, pois ele transfere a senoide diretamente. Ele me falou que é necessário polariza-lo.

Alguem pode me ensinar como eu calculo os resistores para polariza-lo e como eu faço isso?

E eu preciso colocar algum resistor na base para limitar a corrente? como eu calculo ele também?

Ib=0,5A

hFE: Ic(5A)=1000

Ic(10A)=500

A corrente vai ser de aprox. 8A

Smarley2
 

Smarley2

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Entendi!

então o jeito seria eu pegar esta onda senoidal que estou formando e transformá-la neste tipo ae, PWM.

Existe algum circuito que pegue a senoide e passa para PWM, ou existe um gerador de PWM?

Ai eu poderei usar os mosfets né?

Eu procurei sobre gerador senoidal de PWM, mas não achei muita coisa na internet.

Eles são feitos com comparadores de voltagens? Eu tentei fazer com um LM111, pois tinha achado na net um circuito que usava ele, mas não deu certo, a onda na saída do LM111 sai toda igual, quadrada.

cabteixeira
 

cabteixeira

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Eles são feitos com comparadores de voltagens?
O que se faz, na realidade, é comparar o sinal de entrada com um outro, dente de serra, que é gerado pelo próprio circuito do PWM. A frequência desse sinal triangular deve ser bem alta.

Veja a figura:

hero4.gif

Em verde, nós temos a tua senóide.

Em azul, a onda dente de serra que eu falei.

Em rosa, a saída do circuito.

Eu tentei fazer com um LM111, pois tinha achado na net um circuito que usava ele, mas não deu certo, a onda na saída do LM111 sai toda igual, quadrada.
A forma de onda na saída do circuito PWM é quadrada. No caso, o que vai variar é a largura do pulso (daí o nome: Pulse Width Modulation - Modulação por Largura de Pulso).

Observe no desenho:

Quando a senóide esta no pico positivo, o pulso é mais largo. Quando ela está no pico negativo, o pulso é mais estreito. NOTE QUE A FREQUÊNCIA DESTA ONDA QUADRADA NÃO MUDA. O que muda é a relação entre o tempo em que a onda quadrada fica em nível alto e em nivel baixo (duty cicle).

Smarley2
 

Smarley2

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No caso então, eu entro com a senoide, e ele compara com esta triangular, resultado naquela azul ali né que irá para os mosfet's.

Mas, tu tem alguma dica de como eu posso fazer este circuito de pwm? pois nunca vi nenhum esquema antes.

Procurei uns datasheets sobre, Pulse Width Modulation, e achei alguns. Todos que eu olhei tem a mesma "função" e pinos.

Anexei o diagrama de blocos do S494 como exemplo:

Como olhei em alguns exemplos ali no datasheet mesmo, percebi que os pinos 1 e 16(Non-INV Input) vão juntos ligado ao terra.

8 e 11(C1 e C2) são as saídas dos 2 transistores, e 9 e 10(E1 e E2) são comum aos 2.

5 e 6(Ct e Rt) seriam o oscilador do próprio circuito(no caso daquelas ondas dente de serra, como tu disse)

A minha onda senoidal deve entrar no pino 2 e 15?

Não entendi a função do pino 3, 4, 13 e 14...

pwmkc9.jpg

Se tu tiver algum esquema ae eu agradeço.

A frequencia deste circuito(do oscilador do pwm) não tem nada a ver com a frequencia que eu quero na saída certo? ja que ele vai servir somente para analisar o sinal.

Muito interresante tudo isso!

Obrigado aos 2 pela aula!

Smarley2
 

Smarley2

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Fiz no proteus o esquema de um oscilador de onda quadrada, ultilizando um IRF630 e um 555.

Na saída to trafo sai uma locura. Mas depois de passar por uma ponte retificadora, e um capacitor para filtrar, a tensão fica num único nível. Acho que isto irá me servir.

É o que vou testar agora.

Se alguem tiver alguma outra coisa pra acrescentar sobre pwm ou sobre o circuito agora com onda quadrada, tamo ae!

O trafo eu acho que eu pego um 12+12 né? pois assim posso usar para uma fonte, futuramente...

No trafo diz 12/100, isso seria a potencia dele certo? a entrada é 220V mesmo.

Laranja Verde
 

Laranja Verde

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Bom dia a todos,

Muito interessante a explicação do CabTeixeira.

Estou tentando aprender um pouco sobre o PIC 16F628A e esta parte do PWM eu acho meio complicado.

Gostaria de saber se no PIC eu encontro as formas de onda quadrada e dente de serra, agora eu tenho um osciloscópio para verificar.

LV

Smarley2
 

Smarley2

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Fui na eletrônica aqui perto de casa, e o maior trafo que tinha la era de 12+12 1A.

Será que eu preciso ter todos 8A que a bobina irá puxar? Ou eu posso usar um trafo pequeno, ja que é só para carregar um capacitor...

Só que eu fiz uma ponte retificador ao invéz de usar um diodo apenas, como está no desenho.

inversorhh8.jpg

cabteixeira
 

cabteixeira

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Smarley2:

Exatamente qual é a aplicação que desejas?

O esquema que postaste é o de uma ignição eletrônica... É isso mesmo que desejas fazer? Uma ignição eletrônica?

A que capacitor te referes quando falas em "carregar um capacitor"?

Eu estava pensando que desejavas criar algum tipo de inversor que senoidal... Mas para alimentar uma bobina de ignição não necessitas de senóide...

Se puder, detalhe mais o que desejas, pois assim fica mais fácil ajudar.

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