GuilhermeGB

Status do progresso: Tentei usar dois C1815, mas um deles aparentemente estava com defeito. Usei um diodo RU4AM em série com um capacitor 1uF 400 V para medir a tensão máxima da nas saídas que iriam para os MOSFETs, ligando em um deles a tensão no capacitor dava por volta de 9.8 V. O outro me deu uma tensão bem baixa, não lembro o valor, mas era abaixo de 3 V. A tensão na base dos C1815 estava normal, com pico entre 11 e 12 V. Então decidi testar a ligação um polarização no emissor do CI, primeiramente usei um resistor de 10R, mas depois lembrei que a corrente máxima fornecida pelo CI é de apenas 200 mA, a tensão em cima do resistor de 10R estava muito baixa, mais uma vez, usando o diodo em série com o capacitor, verifiquei uma tensão de 1.4-1.5 V, valor que coincide com o esperado no cálculo, 10 Ohm * 200 mA = 2 V, o diodo tem uma queda de tensão por volta de 500 a 600 mV. Mudei o resistor para 100R, que seria mais que suficiente para polarizar os teóricos 12 V. Como os MOSFETs que eu estava usando antes apresentaram curto entre dreno e source, para não arriscar danificar um dos MOSFETs novos, decidi continuar usando sucatas e substituí por dois transistores de potência MJE13007 encontrado em sucatas de fontes. Pela primeira vez consegui um resultado concreto, já fiquei feliz quando o transformador começou a emitir um ruído, infelizmente a bateria que eu estava usando já estava um pouco descarregada e provavelmente já não está funcionando bem, a tensão caiu bastante, abaixo de 6 V, inclusive a tensão é inadequada para alimentar o CI, que precisa estar acima de 7 V para funcionar corretamente, mas consegui carregar os capacitores da saída com 28 V, levou alguns segundos para atingir 28 V, mas foi a tensão máxima.

Bom, a única placa que eu tinha aqui com MOSFETs era uma placa de um no-break antigo no qual achei dois IRF2807, acho que não tem nenhum driver pra eu retirar lá. Em relação aos transistores para usar na configuração da imagem que postei por último, achei transistores C1815 em diversos modelos de placas, olhando o datasheet achei as especificações dele bem parecida com a série BC54x, que é bastante usada nesses inversores. No dataseheet dele diz que é usado para amplificação de áudio e osciladores de alta frequência. O que me dizem? Poderia usar esse transistor? Esse é o resultado da simulação com o BC547 (não tem o C1815 no programa), tensão no dreno dos MOSFETs em amarelo e azul, tensão no coletor dos transistores em rosa e verde.

Você acha que eu deveria diminuir um pouco o dead time? Eu poderia ligar um trimpot para controlar o dead time no pino 4, mas sem osciloscópio fica meio "inútil". Outra maneira de contornar aquele problema que eu postei ali, em vez de usar o MOSFET ligado direto no CI, é usando transistores para "inverter" o sinal. Eu simulei o circuito que já tenho montado aqui com algumas pequenas alterações, adicionei mais uma etapa com os transistores NPN e alterei o resistor de 4.7k para 7.5k na configuração do dead time, e deu uma reduzida. Já que vou ter que alterar o circuito, vou aproveitar e mudar aquele capacitor de 1uF de poliéster por um eletrolítico de 2.2uF que é bem menor, e vai melhorar o soft start. E do jeito que está eu terei um duty cycle de 40% mais ou menos (ou poderia colocar 10k para ter mais de 45% de duty cycle). Se eu encontrar alguns bons transistores nas sucatas irei usar dessa forma, se não terei que alimentar os MOSFETs direto pelo emissor. A simulação mostrou que a tensão de pico ligada pelo emissor também é por volta dos 10-11V, então pelo jeito os transistores internos são de fato alimentados com 12V na base em vez de 5V que eu achei inicialmente. Configurando da primeira forma provavelmente evitaria o problema de temporizar a descarga do MOSFET com um dead time pequeno, como já explicado por um dos colegas, mas com tempo "enorme" de dead time que o circuito acima está configurado é muito improvável que isso ocorra (acredito que a capacitância interna dos MOSFETs não chegue na casa dos nF).

Pessoal, estava fazendo a simulação do novo esquema que montei, verifiquei um grande problema na configuração emissor comum. O dead time, que pode ser controlado através do pino 4, só funciona de maneira correta no modo coletor comum, vejam: Logo depois que percebi isso, simulei aquele esquema que eu postei anteriormente, e usando o osciloscópio dessa vez, pude ver que a forma da onda também estavam com o dead time "invertido", isso porque só aterrei o pino 4 com um resistor de 1k, nem fiz divisão de tensão para alterar o dead time. Isso também explica porque no teste sugerido pelo colega ali minha tensão deu 9 V e não 5.7 V, o duty cycle estava muito alto. Eu até já montei o circuito como na primeira imagem, mas ainda não liguei os MOSFETs para testar, provavelmente o resultado não seria muito bom, aconteceria como no primeiro esquema montado, desconfio até que eu tenha queimado os MOSFETs que eu usei para os testes. Enfim, parece que a melhor maneira de ligar um inversor com TL494 é controlando os MOSFETs pelo emissor, como praticamente a grande maioria dos circuitos encontrados na internet fazem. O que me dizem?

Fiz esse circuito aí, está dando 9 V. Talvez seja a ligação das portas dos comparadores de erro que estão interferindo no duty cycle. Para mantê-los inativos, eu deveria aterrar as entradas não-inversoras para que ele não interfira no circuito, eu acabei descobrindo isso agora. Vou tentar alterar o circuito atual e ver o que dá.

Pessoal, fui tentar fazer o teste e estou tendo algum curto circuito na parte de chaveamento, o curto só acontece quando alimento o transformador conectado aos MOSFETs. Ou o CI não está oscilando ou os MOSFETs não estão sendo afetados pela oscilação do CI. Eu não tenho frequencimetro para testar as saídas do CI. Os MOSFETs parecem estar funcionando, fiz o teste com o multímetro na escala para testar diodo, eles abrem e fecham. A ligação é essa da última imagem que postei. Teriam alguma dica? Ou seria melhor tentar montar do zero com outro CI? Comprei dois TL494 novos que chegaram junto com alguns outros componentes. Tenho receio de ser algum erro no circuito e acabar queimando algum componente repetindo a mesma ligação.

Você postou uma imagem de como ficaria com capacitor em um transformador sem center tap, como eu faria a ligação com center tap? Ligaria os capacitores entre o dreno de cada MOSFET e sua respectiva entrada do transformador? Eu terminei a montagem do CI TL494 para realizar o primeiro teste amanhã, ainda vou revisar o esquema, a ligação que eu pretendo usar no primeiro teste é essa: Do outro lado do transformador vou fazer uma ponte de diodos, eu pedi da internet alguns MUR460 pro "projeto final", mas ainda não chegaram, então vou ter que improvisar com alguns que encontrei em sucata, vou usar dois RU4AM (2A) e dois RU3AM (1.5A) e ligar uns capacitores para medir a tensão neles. adicionado 7 minutos depois Gostaria de saber qual seria corrente média que esse circuito iria exigir em vazio? Saberiam dizer?

O funcionamento do dead-time em relação aos MOSFETs eu até já entendia, eu tenho dúvida em no quanto isso afetaria a energia na saída, acredito que um tempo morto muito grande diminuiria a potência de saída. E também o quanto isso ajudaria a "aliviar o estresse" do transformador, que é algo importante a se considerar. adicionado 12 minutos depois E o funcionamento dele que não tinha entendido era dentro do CI, mas parece que funciona por meio de uma diferença de potencial entre a carga do capacitor e a tensão no pino 4, quando a tensão do capacitor atinge a tensão do pino 4, o tempo motor começa até o capacitor carregar e ultrapassar essa tensão novamente.

Eu estive lendo um documento falando sobre conversores push pull, que diz assim (tradução): Fonte: http://www.ti.com/lit/an/snva603/snva603.pdf Esse controle de modo corrente que ele se referre seria essa configuração com capacitores? O TL494 tem controle de dead-time no pino 4 de 3% a 100% aplicando uma tensão entre 0 e 3.3 V (segundo o datasheet). O exemplo que eu postei usa um divisor de tensão com um capacitor em paralelo para gerar um soft-start, aplicando uma tensão de 5 V inicialmente e diminuindo conforme o capacitor carrega, chegando a 2.5 V (pelo divisor de tensão). Eu ainda não entendi muito bem como funciona esse dead-time e como ele poderia afetar o funcionamento do circuito (se ele poderia ajudar com esse problema). Obrigado pela sugestão, irei analisar. Eu até usaria o SG3525 se tivesse um aqui, vou ver se consigo um. É bem complicado tentar aprender eletrônica na prática aqui na minha cidade (interior), pois só consigo ter acesso a componentes por meio de sucatas ou pedindo da internet. E pra pedir da internet precisa ser muitos de uma vez para compensar (o frete é caro). O pedido que fiz com alguns resistores e capacitores ainda não chegou, estou tentando montar um protótipo aqui da forma mais básica possível utilizando só sucatas, e tá bem difícil encontrar os resistores. Estou tendo que colocar alguns valores diferentes aqui e nem sei quando isso pode afetar o funcionamento do circuito. Estou mandando para os amplificadores de erro uma tensão de 2.5V usando o referencial de 5V só pra colocar o CI pra funcionar. O pino 3 que é a saída dos comparadores precisa ser realimentada no pino 2, o pessoal costuma usar um resistor de 510R e 51K para divisão de tensão, não tenho esses valores, vou ter que jogar aqui 1K e 100K e ver o que dá. Vou tentar primeiro num transformador da fonte sem modificar o enrolamento, suponho que a tensão de saída do secundário seria por volta de 300 V (tensão de pico da rede 220 V), ou seria menos? Alguém que conheça bem o funcionamento dessas fontes de PC?

Obrigado pela ajuda. Assim que tiver tempo farei alguns testes e posto os resultados aqui.

@Kethelem Leticia Guiaro componentes eletrônicos são projetados para suportarem temperaturas bem maiores que 50ºC, essa faixa de temperatura não oferece risco e evita ruídos causados pela ventilação. A temperatura máxima depende do modelo da sua placa, acredito que os modelos "mais quentes" vão trabalhar por volta dos 75ºC em full load, isso depende da refrigeração do gabinete/placa e temperatura ambiente. Muito acima disso seria um motivo para se preocupar.

Obrigado pela explicação. Agora que analisei o circuito com mais cuidado vi que você tem razão. Eu respeito o conhecimento de vocês, que é infinitamente superior ao meu, portanto vou seguir a dica. Eu tinha falado do exemplo que eu pretendia usar de um transistor PNP externo com emissor no +12V e coletor no gate, mas não encontrei mais a imagem, só encontrei diversas outras variações usando transistores externos de outras maneiras. Mas acabei encontrando um esquema um pouco mais próximo do que eu procuro com realimentação para controle de tensão e corrente, sei que dessa forma aí é um arriscado, tirando a isolação entre os lados primário e secundário, mas vejo isso depois. E pensando no que você disse, agora me pergunto se esses resistores ali aterrando os gates dos MOSFETs não criariam um temporizador também (até no próprio transistor existe uma resistência interna, então o potencial no gate do MOSFET não é zero no momento do aterramento)? O divertido é fazer e não comprar pronto, além de aprender no processo . Quando eu tiver conhecimento o suficiente, posso até pensar em aplicações práticas, como inversor para placa solar (uma área que posso atuar depois de formado).

Já dei uma olhada em diversos tipos de documentos técnicos sobre esses núcleos mais comuns que o pessoal usa no Youtube, e na maioria deles esses modelos são classificados para 200W ou menos, isso considerando uma frequência de 100 kHz. A maioria do pessoal a Youtube a fora usa esses mesmos núcleos para potências muito mais altas e com frequências abaixo de 50 kHz, na maioria dos casos. Se vai funcionar bem ou se vai queimar alguma coisa de uma hora pra outra, eu não sei. Eu usei como base o datasheet do Texas Instruments, não sei se interpretei de forma errada, mas pelo que entendi, todas as etapas que controlam os transistores são alimentadas com a tensão regulada de 5V. Se me lembro bem como funciona o BJT (talvez esteja confundindo, pois faz um bom tempo que estudei sobre isso), se existir um resistor no emissor, a tensão em cima dele é a tensão da base menos a tensão de polarização base-emissor (0.6~0.7 V). Sim, encontrei dois TL494 em fontes xing ling mesmo. O SG3525 parece ser mais popular, não sei se é melhor para trabalhar com ele. A ideia seria usar um resistor para aterrar o emissor, ligar a base do MOSFET antes do resistor para aproveitar a diferença de potencial, mas se realmente for 5 V a alimentação da base, eu teria por volta de 4.3 V no gate do MOSFET, sendo que para uma boa corrente drain-source seria necessário pelo menos uns 10 V.

@Isadora Ferraz desculpe a falta de informação. Na verdade eu ainda não tenho o circuito definitivo, estou seguindo os exemplos já existentes na internet e estudando como vai ficar meu próprio projeto (quero entender como tudo funciona antes). A imagem abaixo mostra o esquema do circuito exemplo projetado por um cara do Youtube (RFilhoAltos) Existem outros projetos aqui: https://drive.google.com/drive/folders/1joD_cGF1ylm5k8AyHmcLeDSZTYKJoEwV Na internet a fora você acha circuitos como esses outros abaixo (geralmente para baixas frequências): Já estive aqui no fórum um tempo atrás com um tópico sobre um assunto parecido, mas minha ideia antes era usar um Arduino como controlador para os MOSFETs e gerar uma onda senoidal via SPWM, você até me deu uma ajuda. Mas vi que a eficiência daquele tipo de circuito não é muito boa, principalmente por conta do tamanho do transformador e na questão de regulagem de tensão no outro lado. Daquele dia pra cá estudei bastante sobre assunto e agora decidi usar um CI como o TL494 (que eu possuo atualmente) ou um SG3525 para fazer um circuito de alta frequência (tipo algo de 20 a 50kHz) e também conseguir controlar a tensão e corrente (contínuas) de saída através dos amplificadores de erro, o que não está sendo feito no circuito acima. Futuramente penso na parte da onda senoidal. A maioria dos projetos na forma que procuro estão em vídeos do Youtube que são feitos de forma meio amadora, sem muitas informações e explicações, só mostram a montagem e o projeto pronto. Eu ainda tenho dúvida sobre a potência desses transformadores de ferrite, já que são produzidos sob medida para determinadas aplicações, os parâmetros variam bastante, as dimensões do núcleo mudam, às vezes não batem com o datasheet do modelo escrito em cima deles (quando eles têm algum modelo), e a potência de um mesmo tipo de núcleo também varia conforme o tipo de aplicação. Existe até um suposto inversor de 1000W projetado pelo cara que falei no começo usando um transformador comum de fonte de PC sem qualquer modificação, ainda não tive paciência para assistir os vídeos. Parece que vou ter que aprender mais por meio da tentativa e erro.

Estive olhando alguns circuitos que usam o CI TL494 para conversores de tensão e reparei que algumas configurações utilizam BJT PNP para acionar os MOSFETs (com coletor ligado ao gate e emissor em 12V), e alguns ligam o emissor dos transistores internos diretamente nos gates dos MOSFETs. Pelo que li o TL494 não fornece uma tensão de saída nos emissores suficiente para que os MOSFETs de potência funcionem corretamente, e faz sentido, pois dei uma olhada no diagrama interno e a base dos transistores são alimentadas com a tensão de referência interna de 5V, portanto os emissores teriam uma tensão menor que 5V na configuração seguidor-emissor. O problema é que eu vou ter que verificar algumas sucatas para tentar encontrar algum transistor PNP, mas gostaria de saber se preciso verificar alguma especificação especial sobre o transistor, ou basta que ele suporte uma tensão superior a -12V no coletor para que o MOSFET seja acionado corretamente? Eu pretendo fazer um inversos push-pull de 12V para 127V ou 220V contínuos com regulação de tensão, futuramente estudarei a possibilidade de fazer uma ponte para gerar um sinal senoidal. Eu encomendei alguns MOSFETs IRFZ44N na internet (minha região carece de lojas para componentes eletrônicos), mas logo depois vi que seria mais vantajoso o modelo IRF3205 que possui especificações melhores. Em sucata de no-break encontrei quatro IRF2807 que pretendo fazer alguns testes também. Estou com alguns núcleos de ferrite retirados de fontes genéricas de 200W, pretendo fazer um enrolamento neles e ver o que consigo. Sou estudante de Engenharia Elétrica e estou me aventurando um pouca na área de eletrônica, apesar de que a faculdade onde eu estudo é mais focada na parte de potência (que é o mercado aqui), e eu ainda não tive a matéria de Eletrônica de Potência que trataria melhor desses assuntos, estou estudando por curiosidade mesmo. Se tiverem alguma sugestão, será bem vinda. Agradeço desde já.