Medir tensão AC com PIC (Opniões)

[speednoz]

Bom, esse é um puco diferente na verdade. Quero montar um inversor de tensão de baixa potencia e por enquanto estou trabalhando somente no hardware.

Minha intenção é medir a tensão da saída (AC não senoidal) no AD do PIC para fazer a correção no PWM e assim "corrigindo a corrente". Talvez eu use um 12f675.

Pensei em fazer um trafo com enrolamento secundário, retificar e obter uma tensão de 5V no AD do PIC, mas o problema é que não sei se a forma de onda vai me dar uma tensão real na saída.

A outra ideia é usar os 220V retificado e criar um divisor resistivo, mas acho que esse método me tira um pouco de precisão, não é?

Bem, por enquanto é só o projeto, ainda não montei nada, mas gosto de tirar todas as duvidas possíveis antes...e se você leu todo o tópico, muito obrigado.

Marcos Guilherme Cunha.

[albert_emule]

Bom, esse é um puco diferente na verdade. Quero montar um inversor de tensão de baixa potencia e por enquanto estou trabalhando somente no hardware.

Minha intenção é medir a tensão da saída (AC não senoidal) no AD do PIC para fazer a correção no PWM e assim "corrigindo a corrente". Talvez eu use um 12f675.

Pensei em fazer um trafo com enrolamento secundário, retificar e obter uma tensão de 5V no AD do PIC, mas o problema é que não sei se a forma de onda vai me dar uma tensão real na saída.

A outra ideia é usar os 220V retificado e criar um divisor resistivo, mas acho que esse método me tira um pouco de precisão, não é?

Bem, por enquanto é só o projeto, ainda não montei nada, mas gosto de tirar todas as duvidas possíveis antes...e se você leu todo o tópico, muito obrigado.

Marcos Guilherme Cunha.

A dica é você pegar um esquema de um no-break da marca SMS e observar a parte de realimentação.

Pegue o esquema de um Net Statin por exemplo.

Quando operando no inversor, ele fornece tensão AC não senoidal, porém de qualidade.

Ele não só controla a tensão RMS para que fique em 115Vac, como também mantem a saída com a tensão de pico da onda em torno de 160V a 175V com ajuda do seu transformador multitap e o circuito estabilizador a relé.

Mas para você só importa a parte da realimentação. Procure copia-lá.

E outra coisa:

Para um inversor destes que não tem correção da tensão de pico da onda por multitap no transformador, é conveniente calcular o transformador para fornecer saída de 200V de pico se a saída RMS for 115V.

Assim o microcontrolador poderá fazer o controle da tensão RMS, controlado a largura dos pulsos.

O motivo de se escolher um trafo que forneça tensão de pico de 200V com RMS 115, é porque quando está funcionando na bateria completamente carregada, a bateria vai estar com 13,8V, então a saída tem que ser projetada para que a onda apresente a tensão de pico da onda em 200V.

Quando a bateria estiver com 10,5V, esta tensão de pico estará bem menor, com 150V ac.

Desta forma você manteve uma relação razoável entre largura de pulsos e tensão de pico da onda durante toda a descarga da bateria.

Não é muito perfeito. O ideal era ter o transformador multitap para fazer a correção da tensão de pico conforme a bateria descarregasse, e ao mesmo tempo controlar a tensão RMS por meio do PWM.

[speednoz]

A dica é você pegar um esquema de um no-break da marca SMS e observar a parte de realimentação.

Pegue o esquema de um Net Statin por exemplo.

Quando operando no inversor, ele fornece tensão AC não senoidal, porém de qualidade.

Ele não só controla a tensão RMS para que fique em 115Vac, como também mantem a saída com a tensão de pico da onda em torno de 160V a 175V com ajuda do seu transformador multitap e o circuito estabilizador a relé.

Mas para você só importa a parte da realimentação. Procure copia-lá.

E outra coisa:

Para um inversor destes que não tem correção da tensão de pico da onda por multitap no transformador, é conveniente calcular o transformador para fornecer saída de 200V de pico se a saída RMS for 115V.

Assim o microcontrolador poderá fazer o controle da tensão RMS, controlado a largura dos pulsos.

O motivo de se escolher um trafo que forneça tensão de pico de 200V com RMS 115, é porque quando está funcionando na bateria completamente carregada, a bateria vai estar com 13,8V, então a saída tem que ser projetada para que a onda apresente a tensão de pico da onda em 200V.

Quando a bateria estiver com 10,5V, esta tensão de pico estará bem menor, com 150V ac.

Desta forma você manteve uma relação razoável entre largura de pulsos e tensão de pico da onda durante toda a descarga da bateria.

Não é muito perfeito. O ideal era ter o transformador multitap para fazer a correção da tensão de pico conforme a bateria descarregasse, e ao mesmo tempo controlar a tensão RMS por meio do PWM.

Verdade, não tinha lembrado que alguns nobreaks tem correção.

A minha desconfiança em usar um trafo multitap é justamente pela flutuação da tensão. Se de alguma forma houver uma variação da tensão de entrada, o equipamento vai ficar "batendo relê" e dependendo do caso isso não é interessante (bom...na minha opinião). Vou procurar os esquemas desse nobreak.

Obrigado pela dica sobre o transformador. Nesse caso deverei usar um trafo com tensão de pico de 311V.

Outra coisa, você acredita que mesmo usando uma senoide não-pura eu consiga 220VRMS em 60Hz. Digo isso porque já mexi em alguns inversores (aqueles que usam TL494) que quando ajustei a frequência a 60Hz ele alterava a tensão da saída, tipo 205V.

[albert_emule]

Verdade, não tinha lembrado que alguns nobreaks tem correção.

A minha desconfiança em usar um trafo multitap é justamente pela flutuação da tensão. Se de alguma forma houver uma variação da tensão de entrada, o equipamento vai ficar "batendo relê" e dependendo do caso isso não é interessante (bom...na minha opinião). Vou procurar os esquemas desse nobreak.

Obrigado pela dica sobre o transformador. Nesse caso deverei usar um trafo com tensão de pico de 311V.

Outra coisa, você acredita que mesmo usando uma senoide não-pura eu consiga 220VRMS em 60Hz. Digo isso porque já mexi em alguns inversores (aqueles que usam TL494) que quando ajustei a frequência a 60Hz ele alterava a tensão da saída, tipo 205V.

Consegue sim tensão de 220V RMS.

Experimente usar um multímetro TRUE RMS para medir.

Por causa da forma de onda quadrada os multímetros comuns se enganam.

Quando estiver medindo, coloque o multímetro comum e o multímetro TRUE RMS lada a lado. Você vai se impressionar na diferença que dá.

Tem mais:

O no-break que sitei, além de ajustar a tensão de pico do inversor por multitap, ele também faz o ajuste da tensão RMS para 115V.

Ele controla os dois parâmetros ao mesmo tempo.

Na minha experiência, controlar estes dois parâmetros ao mesmo tempo, é o melhor que se consegui em qualidade nestes inversores de onda quadrada.

Como vai ser alimentado seu inversor? Por baterias?

Pelo menos neste no-break SMS Net Station que é alimentado por bateria cuja tensão varia de 13,8 quando completamente carregada a 10V quando completamente descarregada, é necessário que estabilize também a tensão de pico, coisa que o PWM é incapaz de fazer, por isso é necessário o multitap.

Em outros no-breaks que não tem este recurso de estabilizar tando a tensão de pico por multitap, quanto a tensão RMS por PWM ao mesmo tempo, o transformador é calculado para que a tensão de pico fique no máxima aceitável, que no caso de uma tensão da faixa de 115V RMS seria ou 200V. ou próximo.

Exemplo:

Considerando que seu inversor vai ser alimentado por uma bateria de 12V chumbo-ácida, quando a bateria estiver totalmente carregada, estará com 13,8V e seu inversor estará com tensão de pico de 311V. Até aí tudo bem.

O problema é quando a bateria estiver com 10,3V, aí a tensão de pico do seu inversor estará com 233,25V, muito baixa por sinal.

Se fosse uma tensão senoidal, com este pico de 233V só iria fornecer tensão RMS de 166Vac. Este é o problema.

Então você tem que calcular o transformador para que fique na tensão de pico máxima aceitável na saída, para quando a bateria já estiver próxima de arriar, a tensão de pico de saída ainda esteja aceitável.

Segue o esquema do no-break:

https://skydrive.live.com/?cid=830bdffb4b1fbb25#cid=830BDFFB4B1FBB25&id=830BDFFB4B1FBB25%21533

A realimentação de saída é retirada diretamente do relé de saída, através de R4, D42, R27 forma um divisor de tensão, e joga para terra. C24 é um filtro contra ruídos.

O sinal agora já com a tensão adequada segui através do R3 para o terminal 3 (AN1) do microcontrolador PIC 16F72- ISP.

Pode seguir este esquema. Ele possui o máximo de qualidade nesta topologia de onda quadrada PWM. Eu tenho um aqui, uso já a uns 3 anos, sei o que estou dizendo.

[speednoz]

É para usar com baterias mesmo.

Essa sobre os multímetros RMS eu ja sabia. Qualquer coisa eu tenho um Fluke no meu trabalho que dá para usar nesses casos.

Valeu pelas dicas, deu pra perceber que estou falando com alguém que realmente conhece do assunto.

Vou analisar o esquema e aplicar no meu projeto.

Como se trata de um inversor de baixa potencia (não pretendo passar dos 150W) vou reduzir bastante em termos de componentes. Também não vou copiar, mas só pegar os pontos importantes da realimentação e aplicar.

Um abraço e fique com Deus.