Ajuda em projeto de inversor

Ls2 · 24 de julho de 2012

Pessoal,

Eu consegui fazer o IR2110 funcionar. Serviu para o meu projeto (testei primeiro com LEDs) até então

Agradeço a ajuda de todos.

albert_emule · 24 de julho de 2012

Pessoal,
Eu consegui fazer o IR2110 funcionar. Serviu para o meu projeto (testei primeiro com LEDs) até então

Agradeço a ajuda de todos.

Nos diga então o que faltava?

ruldy · 27 de julho de 2012

Nos diga então o que faltava?

ola pessoal

gostaria de saber sobre este esquema com ir2110,pois estou querendo fazer esse driver pra movimentar um motor 24v

mas tem muita coisa escondida sobre esquemas funcionais com ir2110

ja tentei aqui mas não funcionou

alguem tem um esquema que realmente funciona pra ter um exemplo

obrigado

Ls2 · 3 de agosto de 2012

O esquema de montagem é o mesmo do datasheet, mas o único capacitor que coloquei foi o de bootstrap (eletrolítico, 330u/35V). Como montei na protoboard, eu achei que não seria necessário colocá-los. O pino SD liguei diretamente ao GND do circuito.

Eu acho que a informação mais importante e que eu achei depois de um tempo de pesquisa é que é necessário ativar o LO primeiro, para poder carregar o capacitor de bootstrap (é fácil observar o porquê observando a configuração do circuito) e só então será possível ativar o IGBT da parte superior do circuito.

ruldy · 6 de agosto de 2012

bem eu montei a meia ponte com o ir2110 e funcionou bem,porém o pwm vindo do arduino nas entradas hin e lin fez com que motor funcionasse mas com a aceleração no maximo o motor falha e ate mesmo para de funcionar

ele acelera para e acelera

acho que não entendi como funciona as entradas hin e lin

e em modo ponte cheia a mesma coisa quando acelero no maximo o motor gira e para gira e para

o que pode ser?

albert_emule · 15 de setembro de 2012

Beleza, farei então com um desses filtros de amplificadores, isso já facilita para mim!
E sim, deu para entender a lógica depois que você marcou as etapas do circuito em vermelho, ficou visualmente bem mais fácil assim!

Agora só falta comprar os componentes que me faltam aqui, pegar os que eu tiver na minha vasta sucata de placas de equipamentos condenados, e mãos-a-obra, hehehe!

Quando eu começar a fazer e já tiver algo concreto para mostrar eu crio um tópico sobre isso, pode deixar que manterei vocês informados do meu progresso nesse projeto!

Abraço,

Igor Isaias Banlian

Estou voltando para dizer que já montei o circuito quase que por completo.

Só estou terminando ainda os drivers de mosfet

Quando tiver funcionando posto o vídeo

albert_emule · 21 de setembro de 2012

Agora sim o circuito já funciona:

Precisa apenas de uns ajustes.

Depois de pronto a onda sai totalmente limpa e senoidal. Sem distorções.

http://imageshack.us/a/img707/319/formadeondadeinversorse.png

gelsimarsantana · 19 de fevereiro de 2013

Amigo,se for possível,gostaria muito que você me ajudasse a montar um inversor de onda senoidal.Estou procurando na net mas não consegui achar um que realmente funcione.

Eu posso te ajudar, Encontrei em você uma oportunidade de colocar em prática meu projeto, e testar o protótipo.
Caracteristicas:

Senoidal onda pura

PWM com freqüência de 9Khz

Ajuste de freqüência

Ajuste de tensão.

Tensão de saída de 127 ou 220V em 60Hz

Só tem um probleminha. não é micro-controlado.

É feito com CI discretos um misto de analógico e digital, mas funciona maravilhosamente. A logica do circuito é de um equipamento comercial de alta potência. O que estou fazendo é apenas uma adaptação.

albert_emule · 19 de fevereiro de 2013

Poderia sim, mas parece que você havia colocado o e-mail aqui, para respostas, pois não pretendia mais voltar ao fórum.

gelsimarsantana · 20 de fevereiro de 2013

Albert,um amigo me arranjou uma placa pronta com o CI SG3524 e trimpot de ajuste de frequência,porém é de onda quadrada,não funcionando por exemplo em ventiladores.Estou ansioso por montar um de onda senoidal e ver o um ventilador funcionando no mesmo.Aguardo um breve retorno seu,abraços.

albert_emule · 20 de fevereiro de 2013

Albert,um amigo me arranjou uma placa pronta com o CI SG3524 e trimpot de ajuste de frequência,porém é de onda quadrada,não funcionando por exemplo em ventiladores.Estou ansioso por montar um de onda senoidal e ver o um ventilador funcionando no mesmo.Aguardo um breve retorno seu,abraços.

Mas vamos aos detalhes:

É um PWM monopolar
Isso quer dizer que gera um sinal PWM independente para cada par de mosfets, ou seja: gera dois sinais PWM.

Primeira coisa que eu fiz foi transformar para PWM Bipolar.
Então o circuito passou a gerar só um sinal PWM, fazendo diminuir o tamanho do circuito em 50%.

Com este único sinal eu jogo num flip-flop que multiplica por dois e defasa em 180 graus.

Jogo em 4 drivers de mosfets numa ponte H e faço condução cruzada.
Pronto. O mesmo trabalho que o PWM monopolar faria, o PWM bipolar também faz, porém de modo muito mais simples.
A única diferença é que tem que acrescentar um filtro passa baixa na saída, coisa que o PWM monopolar não precisa.

O conceito do PWM bipolar é basicamente este aqui:
http://www.mspc.eng.br/eletrn/im01/ampclas108.gif

É a comparação de apenas uma onda triangular com uma única senoide.
Desta comparação é gerado pulsos defasados em 180 graus.

Já o mono-polar é tudo duplo e independente.
Duas onda triangulares, dois comparadores, dois sinais PWM, um para cada par de mosfet e defasados em 180 graus.
Já a onda senoidal é uma só para os dois comparadores.

Eu consegui fazer o inversor funcionar com PWM bipolar veja:
http://img140.imageshack.us/img140/2747/inversenoidalsemcarga.png

Mas agora quero reduzir o circuito para apenas um comparador, usando como base este circuito aqui de amplificador classe D:
http://img404.imageshack.us/img404/297/classdamplifier1.jpg

Para quem não sabe, circuitos amplificadores classe D funcionam de forma semelhante a inversores de tensão.

Pretendo usar o modulador LM393 até a saída do pino 1, onde tem o resistor de 100R. Daí por diante pretendo utilizar drivers de mosfets do tipo TLP250.

Se você olhar o circuito, verá que ele está realimentado positivamente, isso quer dizer que uma das entradas está amplificando a própria saída depois do indutor.

Isso provoca um tipo de oscilação em alta freqüência.
Esta alta frequência é jogada de volta na entrada no pino 3, que através do divisor de tensão e do capacitor + resistor, faz com que esta tensão seja realimentada na amplitude certa.

Esta onda que está sendo realimentada, por causa do indutor de saída ela se parece com uma onda dente de serra e quando você joga a onda senoidal no pino 2 do LM393, esta onda é modulada e gera o PWM senoidal dos mosfets.

O PWM eu vou jogar num flip-flop que vai dividi-lo em dois e defasa-lo em 180 grus.
Daí eu mando para os 4 drivers de mosfets TLP250 fazendo condução cruzada numa pinte H.

Para o inversor ficar completo, vou precisar de um oscilador 60Hz cuja amplitude possa ser controlada por tensão.
Mas tem que ser um oscilador muito mais simples do que o projeto original.

Simulação do circuito amplificador classe D
http://sphotos-h.ak.fbcdn.net/hphotos-ak-ash4/487484_227600900701224_1957451300_n.jpg

Em verde a saída depois do indutor e em azul o sinal PWM antes do indutor.
Cada metade (semi-ciclo) deste sinal em azul vai para um mosfet.

A freqüência do sinal senoidal de saída em verde, é de uns 10Khz.
São aquelas micro oscilações em cima da onda senoidal que para o comparador, são como ondas triangulares.
É a partir da comparação destas micros ondinhas com a onda senoidal do sinal que surge a modulação PWM.

Tudo muito compacto e eficiente.

A onda quadrada azul é o tão falado PWM bipolar e foi medida antes do indutor.

A onda senoidal verde foi medida depois do indutor.

Laranja Verde · 26 de fevereiro de 2013

Olá pessoal,

Gostei deste tópico e peço permissão ao Ls2 para fazer algumas perguntas relativas a um moto esmeril que tenho.

Marca : Ferrari

Modelo: ME-5B

HP : 1/4

Rebolo: 5"

RPM : 3450

Ciclo : 60 Hz

Volts : 110/220 (seleciona a tensão através de uma chave)

Amper : 1.8/0.9

Fase : 1

Gostaria de montar um circuito para reduzir a rotação deste motor para afiação de facas, brocas, etc.

Não sei exatamente qual a melhor rotação, mas pelo que li na internet tem que ser no máximo 1750 RPM ou menor para evitar aquecimento das lâminas.

Como moro em apartamento com pouco espaço não vale a pena comprar outro moto esmeril com menor rotação porque raramente eu uso, é tudo para hobby nada profissional.

Para ter uma rotação menor e fixa é necessário montar o inversor de frequência, ou tem alguma maneira mais simples de resolver?.

Agradeço se puderem ajudar.

Obrigado,

Renato

Laranja Verde · 1 de março de 2013

Apesar de não ter recebido nenhuma resposta, eu imprimi o último esquema postado pelo albert_emule e estou avaliando a possibilidade de montar este circuito.

Fazer a placa final vai ser complicado por falta de experiência, acredito que placa com face simples não vai rolar e face dupla eu nunca fiz.

Falta ainda saber o custo da etapa de saida com IRF's, porque IGBT's são caros.

Tenho umas dúvidas com relação aos ampops usados no esquema e peço para o albert_emule ajuda para esclarecer:

CI - LP324 4:A, 4:C e 4:D (não é LM324?)

CI - LM324 4:B (este não é o que está faltando acima?)

CI - LM1458 6:A e 6:B, (parece que está OK)

CI - TL072 7:A (não é TL082?)

CI - TL082 7:B (não é TL072?)

CI - LM393 8:A e 8:B (parece que está OK)

CI - LM324 19:A e 19:D (este eu não entendi "19" e falta 19:C e 19:

Transformador TR2 5+5 volts, qual a especificação de corrente para este trafo?

Está impresso ao lado do TR2, 22+20, o que vem a ser esses valores?

Este circuito pode ser usado na rede 110 volts ou precisa ser modificado?

Para alimentar a fonte de 6 volts que alimenta os circuitos na placa, é preciso montar uma outra fonte de 12 volts retificada, filtrada e não estabilizada? 500 mA está OK?

Espero não ter cometido nenhuma gafe nas dúvidas.

Se surgir mais alguma dúvida eu posto futuramente.

albert_emule, muito obrigado pelo projeto, tem que conhecer muito para chegar a este nível.

abs,

Renato

albert_emule · 1 de março de 2013

Apesar de não ter recebido nenhuma resposta, eu imprimi o último esquema postado pelo albert_emule e estou avaliando a possibilidade de montar este circuito.
Fazer a placa final vai ser complicado por falta de experiência, acredito que placa com face simples não vai rolar e face dupla eu nunca fiz.

Falta ainda saber o custo da etapa de saida com IRF's, porque IGBT's são caros.

Tenho umas dúvidas com relação aos ampops usados no esquema e peço para o albert_emule ajuda para esclarecer:

CI - LP324 4:A, 4:C e 4:D (não é LM324?)

CI - LM324 4:B (este não é o que está faltando acima?)

CI - LM1458 6:A e 6:B, (parece que está OK)

CI - TL072 7:A (não é TL082?)

CI - TL082 7:B (não é TL072?)

CI - LM393 8:A e 8:B (parece que está OK)

CI - LM324 19:A e 19:D (este eu não entendi "19" e falta 19:C e 19:

Transformador TR2 5+5 volts, qual a especificação de corrente para este trafo?

Está impresso ao lado do TR2, 22+20, o que vem a ser esses valores?

Este circuito pode ser usado na rede 110 volts ou precisa ser modificado?

Para alimentar a fonte de 6 volts que alimenta os circuitos na placa, é preciso montar uma outra fonte de 12 volts retificada, filtrada e não estabilizada? 500 mA está OK?

Espero não ter cometido nenhuma gafe nas dúvidas.

Se surgir mais alguma dúvida eu posto futuramente.

albert_emule, muito obrigado pelo projeto, tem que conhecer muito para chegar a este nível.

abs,

Renato

CI - LP324 4:A, 4:C e 4:D (não é LM324?)

CI - LM324 4:B (este não é o que está faltando acima?)

Todos os 324 são os mesmos.

O circuito era bem maior pois possuía outras funções além de inversor.

Tinha sensor de bateria, sensor de rede e outros.

Eliminei todos os circuitos, deixei apenas inversor que era interessante para mim.

CI - TL072 7:A (não é TL082?)

CI - TL082 7:B (não é TL072?)

Os dois podem ser usados, porém prefira o de baixo ruído pois deve funcionar melhor. Os dois contem duas unidades no mesmo CI que podem ser usadas.

CI - LM324 19:A e 19:D (este eu não entendi "19" e falta 19:C e 19:

Como disse antes, o circuito era bem maior pois possuía outras funções além de inversor.

Tinha sensor de bateria sensor de rede e outros.

Eliminei todos os circuitos, deixei apenas inversor que era interessante para mim.

CI 19 D é um sensor de fonte, que faz com que CI 4081 só libere o PWM para os drivers se a fonte de alimentação 12V estiver ok.

CI 19 A é uma fonte que serve de padrão para o modulador PWM. Pelo que andei analisando, serve para marcar o ponto zero da senoide no CI 6 A que está descrito como amplificador de erro. A saída dele é uma senoide em nível DC cujo ponto zero da senoide é 6V.

Transformador TR2 5+5 volts, qual a especificação de corrente para este trafo?

Eu tinha escrito saída de 10V mas me confundi.

A saída dele é 20+20, por isso está escrito do lado dele.

A corrente é a mínima possível. Serve apenas de amostra de tensão.

Está impresso ao lado do TR2, 22+20, o que vem a ser esses valores?

É 20+20, é o valor de tensão de saída.

Este circuito pode ser usado na rede 110 volts ou precisa ser modificado?

Este circuito foi projetado para operar em rede 220Vac ou seja 311V dc aproximadamente.

Contudo você pode faze-lo operar em 110V desde que o trafo sensor venha a ter a mesma saída que teria caso fosse alimentado em 220V, pois o modulador PWM precisa desta referência para compensar a tensão.

Para alimentar a fonte de 6 volts que alimenta os circuitos na placa, é preciso montar uma outra fonte de 12 volts retificada, filtrada e não estabilizada? 500 mA está OK?

Basta apenas um LM7812 para alimentar todos os CIs.

O circuito não foi projetado por mim. É comercial cara.

É usado desde 2Kva até 50Kva.

Como disse, existem muitas partes do circuito que foram omitidas, pois para funcionar apenas como inversor, bastaria só esta parte do circuito.

Fica um comentário:

Observe as minhas dicas sobre PWM bipolar e mono polar.

Este circuito faz um PWM monopolar, o que se torna trabalhoso até para ajustar, pois quando colocar para funcionar, tanto o circuito que gera o PWM do semi-ciclo negativa, quanto o que gera o PWM do semi-ciclo positivo, terão que esteram perfeitamente simétricos.

Outro detalhe é que esta placa contem muitos CIs.

A placa tem que ser muito bem feita para os CIs não interferirem uns nos outros por EMI.

O PWM bipolar funciona tão bem quanto e como eu havia explicado, só usa um modulador PWM. Isso reduz 50% dos componentes.

Outro detalhe:

Motor de indução reduz a velocidade com uma redução da frequência e tensão. existe uma relação de frequência e tensão.

Aquele oscilador lá é automático, controlado por tensão.

A freqüência é fixa. A amplitude da saída dele é que muda.

Ele funciona de forma a manter a saída do inversor sempre estabilizada.

Você não precisa disso.

Precisa apenas de um simples oscilador que possa variar a freqüência e amplitude por meio de potenciômetro.

poderia então ser um potenciômetro duplo, um iria alterar a freqüência e o outro a amplitude. O oscilador só precisaria ter a função de alterar freqüência.

Um modulador PWM é basicamente um CI comparador de tensão, onde em uma das portas entra uma onsa triangular, e na outra entra a onda senoidal pela qual se quer modular.

Na saída do comparador você terá pulsos cuja largura será análoga a amplitude da onda senoidal que está sendo modulada.

Por isso este circuito aqui de amplificador classe D parece ser muito interessante para ser transformado em inversor:

Trata-se de um modulador PWM senoidal do tipo bipolar.

http://img404.imageshack.us/img404/297/classdamplifier1.jpg

Ele é realimentado na entrada 3, onde dali ele pega uma forma de onda que é comparada com a senoide no pino 2, daí forma-se o PWM no pino 1. É auto-oscilante, oscila por conta própria. sua freqüência de portadora está na casa dos 300Khz que no caso é ideal para áudio pois tem que reproduzir com fidelidade ondas senoidais que vão de 20Hz a próximo de 20Khz.

Eu pretendia retirar esta realimentação do pino 3 e colocar um oscilador de onda triangular fixo, com freqüência de 20Khz que é a freqüência de portadora ideal para um inversor senoidal, pois não é tão baixa a ponto de ser ouvida e nem tão alta a ponto de existir perdas de potência em calor por comutação dos mosfets.

Outra melhoria que eu iria fazer seria acrescentar um circuito para colocar o tempo morto entre o desligamento de um mosfet e a condução do outro. Isso também evita aquecimentos desnecessários. O circuito formado pelos Cis 4070 e 4081 deste esquema: http://img10.imageshack.us/img10/7431/inversorcompletoem3nvei.jpg

Seriam ideais para produzir este ponto morto. Bastariam apenas duas portas destes CIs para a modulação do tipo PWM bipolar e de quebra, transformariam o sinal em apenas sinal positivo, ideal para acionar só mosfets canal N que são os mais comuns.

No final iria existir duas saídas, onde iria sair o sinal PWM bipolar defasados em 180 graus um do outro.

Cada sinal deve ser levado a um drive de mosfet que pode ser o TLP250, segue o exemplo:

http://img99.imageshack.us/img99/3121/driverinversor.png

127V AC depois de retificado e filtrado, se torna 179V DC.

Então pode fazer um inversor do tipo half bridge (inversor meia ponte):

Basicamente é limentada com dobrador de tensão e antes de alimentar a bobina primária do trafo, existe um filtro passa baixa que tem que ser colocado:

Laranja Verde · 2 de março de 2013

albert_emule, este projeto é para motor monofásico 220v ou trifásico 380v?

Uma tensão DC de 311v aplicada a um motor de 220v AC não é prejudcial ao motor?

Trafo 20+20v não é comercial e precisa mandar enrolar o que eleva muito o custo, seria importante saber a potência necessária para evitar gasto desnecessário e ter um trafo mais compacto.

Obrigado,

Renato

albert_emule · 2 de março de 2013

albert_emule, este projeto é para motor monofásico 220v ou trifásico 380v?
Uma tensão DC de 311v aplicada a um motor de 220v AC não é prejudcial ao motor?

Trafo 20+20v não é comercial e precisa mandar enrolar o que eleva muito o custo, seria importante saber a potência necessária para evitar gasto desnecessário e ter um trafo mais compacto.

Obrigado,

Renato

albert_emule, este projeto é para motor monofásico 220v ou trifásico 380v?

monofásico

Uma tensão DC de 311v aplicada a um motor de 220v AC não é prejudcial ao motor?

É que uma tensão de 220V AC depois de retificada e filtrada, sobe para aproximadamente 308V.

O circuito inversor é alimentado com tensão DC e não com AC, mas contudo estes 308V depois de convertidos para corrente alternada senoidal, voltam a ser 220V AC novamente. Da mesma forma que 179V DC depois de convertidos para corrente alternada senoidal votam a ser 127V ac novamente.

Tem haver com valor eficaz da tensão alternada. Estude sobre tensão RMS (valor quadrático médio).

Trafo 20+20v não é comercial e precisa mandar enrolar o que eleva muito o custo, seria importante saber a potência necessária para evitar gasto desnecessário e ter um trafo mais compacto.

Não existe potência envolvida. É apenas um trafo que fornece amostra de tensão.

Até acredito que talves pudesse substituir o trafo por resistores, mas nunca cheguei estudar a possibilidade. O projeto original usa este trafo.

Outra coisa é que este circuito é um inversor de tensão.

Inversores de tensão são projetados para transformar tensão DC em AC senoidal com tensão e freqüência estabilizada.

Inversor de freqüência é que são usados em motor, pois alteram a freqüência e a tensão.

A forma de onda deste inversor do projeto é assim:

Os mosfets geram este PWM (Pulsos ).

Mas a corrente é senoidal

Geralmente é usado um filtro passa baixa para eliminar os pulos e deixar apenas uma tensão senoidal, mas motor nem precisa deste filtro.

marcos antonio · 23 de julho de 2013

sou novo no forum e gostaria de montar esse inversor mas não estou entendendo a parte de saida como é feito o trafo de saida,se puder me ajudar desde ja agradeço.

albert_emule · 23 de julho de 2013

bem eu montei a meia ponte com o ir2110 e funcionou bem,porém o pwm vindo do arduino nas entradas hin e lin fez com que motor funcionasse mas com a aceleração no maximo o motor falha e ate mesmo para de funcionar
ele acelera para e acelera

acho que não entendi como funciona as entradas hin e lin

e em modo ponte cheia a mesma coisa quando acelero no maximo o motor gira e para gira e para

o que pode ser?

Tem como você postar as formas de onda de quando o problema ocorre?