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Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

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Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por albert_emule em Sab 15 Fev 2014 - 14:00

Tudo beleza?
Primeiramente gostaria que comentar que sou novo no fórum e dando uma olhada, vi que o pessoal aqui gosta de desenvolver pequenos projetos e montagens, dai pensei em trazer este projeto para ser discutido aqui pois seria de interesse geral, visto que trata-se de um conversor DC/AC podendo ser usado em energias renováveis.


Certa vez eu estava analisando um esquema do no-break Enermax PG 600/1200 HOME, cujo esquema pode ser encontrado facilmente na internet e foi daí que tive a ideia de montar este projeto.
No-break é um equipamento que aciona um inversor de tensão na falta de energia. Faz isso automaticamente.
O no-break em questão apesar de ser microcontrolado, a conversão dc/AC era feita por um circuito comandado por um CI SG3525. O micro controlador em questão só monitorava as tensões e acionava alguma coisa.

Daí eu copiei o esquema do estágio DC/AC, vejam:

Não está original. Fiz algumas modificações no esquema do trafo, para que se adaptasse ao meu uso, mas o esquema do SG3525 está igual oa original.

Eu montei o circuito e realmente funcional, porém em parte.
Estou quebrando a cabeça com o controle PWM. Com a bateria em 13.8V o trafo possui PWM cuja tensão de pico é de 180V. Daí eu preciso estabilizar isso para cair em 115V RMS. Até aí tudo bem.
O problema é que eu preciso montar um filtro passa-baixa para tirar a média RMS eficaz da onda e transformar em uma tensão DC baixa, de modo que o SG3525 possa compensar o PWM e manter sempre os 115V RMS na saída.
O problema é que se eu uso capacitância baixa no filtro, a tensão DC fica com muito ripple e dá interferência na regulagem. Entra em oscilação inadequada.
Já se eu coloco capacitor de alto valor, funciona perfeitamente, porem com velocidade de correção muito lenta. Se tiro a carga a tensão de saída dispara. Só abaixa depois que o capacitor do filtro carrega. O circuito teria que responder a variações em milisegundos.

A onda que este inversor gera é esta da imagem a seguir, a do meio:


Porém não é uma onda estática. Se põe uma carga, de por exemplo uns 300 watts, a tendência é a tensão da bateria cair. Daí o circuito de realimentação tem que perceber isso e aumentar um pouco a largura dos pulsos, de forma a corrigir a tensão RMS na carga, que tem que ser sempre 115V estabilizada.

Vejam um exemplo real de um inversor comercial:

Segue forma de onda medida na saída de um inversor comercial. A primeira foto mostra o formato da onda com o inversor em bateria porém sem carga:

A segunda foto mostra o inversor com carga na saída:

Observem as diferenças nas larguras dos pulsos.

Pensei em usar um daqueles CIs conversores de True rms para DC para fazer a realimentação, mas aí já complicaria o circuito.
Existe até um circuito discreto sugerido por um fabricante destes CIs:


Contudo vejo que estes conversores RMS verdadeiro são desnecessários, visto que nos inversores comerciais não existe tal circuito. É apenas uma filtragem com filtros passa baixa.

Um outro detalhe é que a regulação de tensão não funcionou do jeito original.
Eu cheguei a desconfiar de um resistor que tem no circuito original que é conectado ao pino 2 do CI SG3525. Mas a sua outra extremidade apenas tem a sigla "INT" indicando que esta extremidade estaria conectado a algum ponto com este nome, mas infelizmente não encontrei nada no esquema. Seria interessante ter o no-break na bancada para ver este resistor na prática. Talvez não tenham colocado no esquema a sua conexão.
Como a regulação não funcionou eu tive que modificar este estágio de regulação.

O pwm do CI SG3525 neste circuito, só diminui a largura se o pino 9 for posto no polo negativo da bateria, por intermédio de um resistor de 10K. Do jeito que está, a realimentação está positiva, pois o circuito de filtro passa baixa gera tensões positivas que fazem a largura dos pulsos aumentarem mais ainda. Resumindo: Está com realimentação positiva. Quando você força o PWM abaixar, diminuindo o valor do resistor do terra, simplesmente o circuito entra em oscilação.
Tive que modificar esta etapa do circuito invertendo o sinal com um transistor.

Outra coisa é que o trimpot de regulação de freqüência, antes de ir a terra possui um resistor de 56K.
Sem este resistor a freqüência não pode ser fixada em 60Hz. No esquema eu esqueci de colocar este resistor.

O esquema original ainda possui um circuito desmagnetizador que eu não coloquei no esquema mais é um circuito muito simples:
Todo inversor deste tipo que usa trafo deve ter um circuito desmagnetizador pois algumas cargas que possuem caracteristicas indutivas ou capacitivas, tem energia reativa. Ou seja: Elas armazenam e devolvem a energia novamente para a fonte. Isso no nosso inversor é muito danoso. Caso ocorra a onda no trafo que a princípio deve ser totalmente retangular PWM, vai distorcer podendo entrar até em ressonância se tornando muito perigoso para as cargas. Na ressonância a tensão pode aumentar bastante.

O sistema desmagnetizador atua naquela saída auxiliar do trafo que serve para carregar baterias. Um mosfet fecha "curto-circuito" na saída do retificador dota vez que o pulso na saída do SG3525 for zero V. Isso faz com que onda retangular nunca distorça. Caso alguém ligue uma carga que possui energia reativa, na hora que o mosfet conduzir ele descarrega esta energia. O mosfet é sincronizado. Ele abri imediatamente quando o pulso na saída do SG3525 é 1. Isso é muito simples de fazer, por isso não descrevi no esquema.

Vejam um exemplo do que é energia reativa:
Observe este vídeo:

Aos 2 minutos e 55 segundos o cara liga o motor sem os capacitores que corrigem o fator de potência, mede a corrente e dá 4,6A.

Aos 4 minutos e 25 segundos ele conecta os capacitores e depois dos capacitores continua dando os 4,6A mais antes dos capacitores só dá apenas 2A. Quer dizer: Diminuiu 2,6A de corrente reativa da rede.

Não fez mágica. Esta corrente se chama energia reativa. É uma potência que é devolvida para a fonte, por isso não gera trabalho nenhum. Isso é problemático no nosso inversor. Por isso o sistema desmagnetizador é importante.


Agora conto com vocês para darem sugestões para o sistema de realimentação, que estabiliza a tensão de saída do inversor.

Valeu.
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por albert_emule em Ter 4 Mar 2014 - 19:15

Problema resolvido.
Podem fechar o tópico
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por Anderson M em Dom 6 Abr 2014 - 3:00

albert_emule escreveu:Eu montei o circuito e realmente funcional, porém em parte.
Estou quebrando a cabeça com o controle PWM. Com a bateria em 13.8V o trafo possui PWM cuja tensão de pico é de 180V. Daí eu preciso estabilizar isso para cair em 115V RMS. Até aí tudo bem.
O problema é que eu preciso montar um filtro passa-baixa para tirar a média RMS eficaz da onda e transformar em uma tensão DC baixa, de modo que o SG3525 possa compensar o PWM e manter sempre os 115V RMS na saída.
O problema é que se eu uso capacitância baixa no filtro, a tensão DC fica com muito ripple e dá interferência na regulagem. Entra em oscilação inadequada.
Já se eu coloco capacitor de alto valor, funciona perfeitamente, porem com velocidade de correção muito lenta. Se tiro a carga a tensão de saída dispara. Só abaixa depois que o capacitor do filtro carrega. O circuito teria que responder a variações em milisegundos.

Olá Albert, ótimo projeto de um inversor de onda senoidal modificada, mas estou muito assustado, estas coisas causam muito, mais muito medo. O medo é ver muitos na depedência do SG3525 em projetos por ser uma receita de bolo, é assim que começa as falsificações pesada de componentes manjados.

Não sei como foi resolvido o problema, se puder compartilhe conosco. Há uma maneira simples de não ser mais depedente do SG3525 que além do mais ele usa muitos componentes adjacentes para configuração. Existe outra solução para fazer o controle do PWM que logo em breve vou postar lá no fórum dos microcontroladores que ainda não há nada lá falando sobre o assunto.

Quem sabe os projetitas tomam coragem e larga o SG3525. O exemplo servirá para projetos de fontes SMPS, conversores DC/DC etc.
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por albert_emule em Qui 10 Abr 2014 - 19:15

Anderson M escreveu:

Olá Albert, ótimo projeto de um inversor de onda senoidal modificada, mas estou muito assustado, estas coisas causam muito, mais muito medo. O medo é ver muitos na depedência do SG3525 em projetos por ser uma receita de bolo, é assim que começa as falsificações pesada de componentes manjados.

Não sei como foi resolvido o problema, se puder compartilhe conosco. Há uma maneira simples de não ser mais depedente do SG3525 que além do mais ele usa muitos componentes adjacentes para configuração. Existe outra solução para fazer o controle do PWM que logo em breve vou postar lá no fórum dos microcontroladores que ainda não há nada lá falando sobre o assunto.

Quem sabe os projetitas tomam coragem e larga o SG3525. O exemplo servirá para projetos de fontes SMPS, conversores DC/DC etc.


Resolvi configurando o comparador do circuito como um circuito integrador:
Coloquei um capacitor de 100nF interligando a saída do comparador (Pino 9) e uma das entradas que já não me lembro.
Isso fez o circuito ficar estável.

Eu tetei com carga resistivas:
Coloquei uma lâmpada incandescente de 100W para observar a lumiosidade da lâmpada pois eu não tinha osciloscópio e nem multímetro True RMS heheh.
Comprei este recentemente: http://www.farnellnewark.com.br/dso1072bosciloscopiodigital2canais70mhz,product,AGL0575,0.aspx

Eu tenho também as chapas de uma sanduicheira elétrica que eu uso como carga resistiva. Cada uma das chapas tem potência de 300 watts.

Usei uma destas chapas no inversor:
Eu retirava e colocava a carga de 300W para testar a regulação dinâmica e observava as variações na lâmpada incandescente.

Ao meu ver ficou muito bom, pois as variações de tensão que ainda restaram, ficaram iguais as deste no-break do link abaixo, que na época estava na minha bancada, e pude comparar o inversor dele com o que eu montei:
http://www.sms.com.br/produtos/Nobreak-SMS/Net-Winner

Está um pouco parado o projeto, mas ainda pretendo desenvolver dois sensores de tensão que acionarão o inversor automaticamente quando a tensão da rede ficar abaixo de 105V ou ficar acima de 132V que é a faixa de tensão considerada normal para uso.




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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por albert_emule em Qui 10 Abr 2014 - 20:16

O SG3525 é excelente, mas não tem nada de extraordinário nele.

É um oscilador, um ou dois comparadores, um flip-flop, um circuito driver de mosfet.
Tudo isso poderia ser feito de modo discreto.
Eu poderia até mesmo fazer tudo com transistores, mas o circuito ficaria grande.

Com relação a microcontroladores eu não sei programar.
Nunca me interessei.
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por Anderson M em Sex 11 Abr 2014 - 15:10

albert_emule escreveu:


Resolvi configurando o comparador do circuito como um circuito integrador:
Coloquei um capacitor de 100nF interligando a saída do comparador (Pino 9) e uma das entradas que já não me lembro.
Isso fez o circuito ficar estável.

Eu tetei com carga resistivas:
Coloquei uma lâmpada incandescente de 100W para observar a lumiosidade da lâmpada pois eu não tinha osciloscópio e nem multímetro True RMS heheh.
Comprei este recentemente: http://www.farnellnewark.com.br/dso1072bosciloscopiodigital2canais70mhz,product,AGL0575,0.aspx

Eu tenho também as chapas de uma sanduicheira elétrica que eu uso como carga resistiva. Cada uma das chapas tem potência de 300 watts.

Usei uma destas chapas no inversor:
Eu retirava e colocava a carga de 300W para testar a regulação dinâmica e observava as variações na lâmpada incandescente.

Ao meu ver ficou muito bom, pois as variações de tensão que ainda restaram, ficaram iguais as deste no-break do link abaixo, que na época estava na minha bancada, e pude comparar o inversor dele com o que eu montei:
http://www.sms.com.br/produtos/Nobreak-SMS/Net-Winner

Está um pouco parado o projeto, mas ainda pretendo desenvolver dois sensores de tensão que acionarão o inversor automaticamente quando a tensão da rede ficar abaixo de 105V ou ficar acima de 132V que é a faixa de tensão considerada normal para uso.

Legal, esta foi uma solução encontra que deu certo, é verdade por não se tratar de uma onda senoidal pura um multímetro comum acusa erro de tensão AC, coisas que só com multímetro TRUE RMS para ter idéia da tensão eficaz.

Bacana, este camarada que você comprou, agora vai ou racha nos projetos, estou pensando em comprar aquele modelo da HanteK 70 Mhz que foi comentado no outro tópico. Assisti o vídeo do DS0201 Mini Oscilloscope V1.5 kkkaaakkkk, tem coisa errada alí, pois se o valor de largura de banda de 1 Mhz ondas com frequência em 40 Khz não deveria ficar distorcidas. Acho que ele tem largura bem inferior do que o fabricante prometeu kkkaaakkkk.

Quanto aos sensores de Vref, você pretende usar um optoacopladores e comparadores para esta finalidade de coletar Vref, e assim fazer que o bichinho reconheça o valor de tensão para atrancar o relé.

Por falar em relé, há um erro no projeto, está faltando um diodo 1N4148 em paralelo com enrolamento da bobina do relé, você esqueceu de colocar no esquema. Sem este diodo você saber o que acontece com o cujo sem proteção, criação de arcos.      



albert_emule escreveu:O SG3525 é excelente, mas não tem nada de extraordinário nele.

É um oscilador, um ou dois comparadores, um flip-flop, um circuito driver de mosfet.
Tudo isso poderia ser feito de modo discreto.
Eu poderia até mesmo fazer tudo com transistores, mas o circuito ficaria grande.

Com relação a microcontroladores eu não sei programar.
Nunca me interessei.

Existe um excelente integrado que estou tentando lembrar o código de série que gera PWM em 02 pares de pinos, ideal para fonte SMPS, conversores DC/DC e conversores DC/AC na configuração FULL BRIDGE . Acabei esquecendo o modelo, rapaz é tanta informação que às vezes dá um tuim na mente kkkaaakkkk.

Nem tudo pode ser feito da maneira nostálgica, pois o circuito não ficaria com uma estética agradável.

Fazer projetos em MCU é bem vantajoso, custo e benefício, pois configurações e funções podemos aplicar na programação, onde o nosso circuito fica com excelente precisão e compacto.
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por albert_emule em Dom 13 Abr 2014 - 19:23

Anderson M escreveu:

Legal, esta foi uma solução encontra que deu certo, é verdade por não se tratar de uma onda senoidal pura um multímetro comum acusa erro de tensão AC, coisas que só com multímetro TRUE RMS para ter idéia da tensão eficaz.

Bacana, este camarada que você comprou, agora vai ou racha nos projetos, estou pensando em comprar aquele modelo da HanteK 70 Mhz que foi comentado no outro tópico. Assisti o vídeo do DS0201 Mini Oscilloscope V1.5 kkkaaakkkk, tem coisa errada alí, pois se o valor de largura de banda de 1 Mhz ondas com frequência em 40 Khz não deveria ficar distorcidas. Acho que ele tem largura bem inferior do que o fabricante prometeu kkkaaakkkk.

Quanto aos sensores de Vref, você pretende usar um optoacopladores e comparadores para esta finalidade de coletar Vref, e assim fazer que o bichinho reconheça o valor de tensão para atrancar o relé.

Por falar em relé, há um erro no projeto, está faltando um diodo 1N4148 em paralelo com enrolamento da bobina do relé, você esqueceu de colocar no esquema. Sem este diodo você saber o que acontece com o cujo sem proteção, criação de arcos.      





Existe um excelente integrado que estou tentando lembrar o código de série que gera PWM em 02 pares de pinos, ideal para fonte SMPS, conversores DC/DC e conversores DC/AC na configuração FULL BRIDGE . Acabei esquecendo o modelo, rapaz é tanta informação que às vezes dá um tuim na mente kkkaaakkkk.

Nem tudo pode ser feito da maneira nostálgica, pois o circuito não ficaria com uma estética agradável.

Fazer projetos em MCU é bem vantajoso, custo e benefício, pois configurações e funções podemos aplicar na programação, onde o nosso circuito fica com excelente precisão e compacto.

Anderson M escreveu: Assisti o vídeo do DS0201 Mini Oscilloscope V1.5 kkkaaakkkk, tem coisa errada alí, pois se o valor de largura de banda de 1 Mhz ondas com frequência em 40 Khz não deveria ficar distorcidas. Acho que ele tem largura bem inferior do que o fabricante prometeu kkkaaakkkk.

kkkkk...1MSa/s é apenas a taxa de amostragem dele: http://www.dx.com/pt/p/ds0201-2-8-lcd-pocket-mini-oscilloscope-v1-5-device-micro-sd-tf-card-slot-39750#.U0sGSlVdWuI
Em outro tópico eu havia comentado sobre o Teorema de Nyquist.

Este teorema diz que a freqüência de amostragem de um sinal analógico, para que possa posteriormente ser reconstituído com o mínimo de perda de informação, deve ser igual ou maior a duas vezes a maior frequência do espectro desse sinal.
Com isso restaria 500Mhz de banda analógica, mas ainda existem problemas.

Na prática ocorre distorções de distorção de Aliasing.
Por isso o osciloscópio vem com filtros internos que limitam a freqüência da banda analógica em no mínimo 4 ou 5 vezes menor. No caso do DS0201, divida os 500Mhz por 4 e terás 125Khz de banda analógica kkkkk.

[b]Mas realmente você está certo
A taxa de amostragem dele deve ser muito inferior ao que é informado, pois se a freqüência dele é limitada por filtros para atingir o limite de 125Khz, frequências senoidais maiores que 125Khz deveriam afetar apenas a amplitude da onda. Você não acha?  

Quanto a distorção na freqüência de 40Khz, isso se deu em onda quadrada.
Ondas quadradas exigem muito do desempenho do osciloscópio, pois em teoria a velocidade de subia e descida é infinita. Na prática esta velocidade é limitada pelo hardware. A subida e a descida da onda quadrada equivale a uma freqüência muito alta.

O fabricante do meu osciloscópio de 70Mhz diz que se medir com ele uma freqüência de 70Mhz senoidal, a forma de onda mostrada terá 30% de erro na amplitude (Isso tem haver com aquele filtro limitador que eu citei acima), mas ainda mostrará perfeitamente a onda. É uma espécie de classificação de osciloscópios digitais. Quando em freqüência máxima apresentam perda de 30% da amplitude.

Já com ondas quadradas os erros consideráveis já começam a partir de uns 7Mhz.
Eu não ligo para isso. Por enquanto não vou trabalhar com ondas quadradas acima de 7Mhz.

No manual eles até citam testes feito com osciloscópio com banda analógica de 500Mhz e outro com banda analógica de 1Ghz.

Com o osciloscópio de banda analógica de 500Mhz, você só consegue trabalhar com ondas quadradas de até uns 20Mhz. Acima disso as distorções atinge níveis consideráveis.
Eles citam que para medições acima de 20Mhz é mais apropriado o modelo de 1Ghz de banda analógica.

Alguns destes termos técnicos eu só aprendi depois que comprei e li o manual.
Mas o que me fez fazer a compra certa foi que eu já sabia que a subida da onda quadrada tinha uma velocidade extremamente grande, e que para o osciloscópio reproduzir isso com fidelidade teria que ter uma banda analógica muitas vezes mais alta hehehehe.

Eu quase comprei este DS0201, mas pelo detalhe da onda quadrada eu desisti hehehe. Eu estava absolutamente certo. Agora aprendi tecnicamente o porque.
[/b]
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por Anderson M em Ter 22 Abr 2014 - 14:03

Já tinha observado o seu post:

http://eletronicasilveira.forumeiros.com/t4654p270-smps-sg3525-ou-sg3524-e-trafo-driver#56214

Falando sobre sobre o Teorema de Nyquist...

Mas realmente você está certo. A taxa de amostragem dele deve ser muito inferior ao que é informado, pois se a freqüência dele é limitada por filtros para atingir o limite de 125Khz, frequências senoidais maiores que 125Khz deveriam afetar apenas a amplitude da onda. Você não acha?

Sim, deveria afetar apenas amplitude da onda, temos uma contradição dos asiáticos que foi desmascarada kkkaaakkkk.

Esta informação serve como dica:

Recentemente eu comprei uma ponta de prova de osciloscópio para usar no DMA USB através de um conector BNC/RCA, acabou resolvendo um problema de interferência que havia com as pontas originais que não há uma blindagem nos cabos. Estes cabos do DMA USB são de dois tipos. Uma delas contém um resistor de 9M53 que foi medido no multímetro, esta seria à nossa ponta X 10. Outra ponta não há resistor limitador.

Comprei também esta ponta de prova de SCOPE por ser mais segura e confiável em medidas de tensão acima de 40 ACV. O interessante é que possui um trimpot de ajuste do compensador que você conhece o funcionamento deste circuito na ponta de prova.



Trabalho desde 2002 prestando serviços como técnico em eletrônica e informática, e nunca tive problemas de não possuir um SCOPE, mas agora no ramo de desenvolvimento, o negócio ficou tenso, e preciso analisar os sinais. Este DMA USB, foi apenas um aquecimento para ficar familarizado com um SCOPE, antes de comprar um oficial com largura de banda analógica bem superior, sendo um de preferência portátil USB.


Eu quase comprei este DS0201, mas pelo detalhe da onda quadrada eu desisti hehehe. Eu estava absolutamente certo. Agora aprendi tecnicamente o porque.

Ainda bem que você não comprou, pelo preço ele não cumpre o que é oferecido pelo fabricante kkkaaakkk.
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por fabiosilvadaeletronica em Sab 16 Ago 2014 - 20:23

albert_emule escreveu:



kkkkk...1MSa/s é apenas a taxa de amostragem dele: http://www.dx.com/pt/p/ds0201-2-8-lcd-pocket-mini-oscilloscope-v1-5-device-micro-sd-tf-card-slot-39750#.U0sGSlVdWuI
Em outro tópico eu havia comentado sobre o Teorema de Nyquist.

Este teorema diz que a freqüência de amostragem de um sinal analógico, para que possa posteriormente ser reconstituído com o mínimo de perda de informação, deve ser igual ou maior a duas vezes a maior frequência do espectro desse sinal.
Com isso restaria 500Mhz de banda analógica, mas ainda existem problemas.

Na prática ocorre distorções de distorção de Aliasing.
Por isso o osciloscópio vem com filtros internos que limitam a freqüência da banda analógica em no mínimo 4 ou 5 vezes menor. No caso do DS0201, divida os 500Mhz por 4 e terás 125Khz de banda analógica kkkkk.

[b]Mas realmente você está certo
A taxa de amostragem dele deve ser muito inferior ao que é informado, pois se a freqüência dele é limitada por filtros para atingir o limite de 125Khz, frequências senoidais maiores que 125Khz deveriam afetar apenas a amplitude da onda. Você não acha?  

Quanto a distorção na freqüência de 40Khz, isso se deu em onda quadrada.
Ondas quadradas exigem muito do desempenho do osciloscópio, pois em teoria a velocidade de subia e descida é infinita. Na prática esta velocidade é limitada pelo hardware. A subida e a descida da onda quadrada equivale a uma freqüência muito alta.

O fabricante do meu osciloscópio de 70Mhz diz que se medir com ele uma freqüência de 70Mhz senoidal, a forma de onda mostrada terá 30% de erro na amplitude (Isso tem haver com aquele filtro limitador que eu citei acima), mas ainda mostrará perfeitamente a onda. É uma espécie de classificação de osciloscópios digitais. Quando em freqüência máxima apresentam perda de 30% da amplitude.

Já com ondas quadradas os erros consideráveis já começam a partir de uns 7Mhz.
Eu não ligo para isso. Por enquanto não vou trabalhar com ondas quadradas acima de 7Mhz.

No manual eles até citam testes feito com osciloscópio com banda analógica de 500Mhz e outro com banda analógica de 1Ghz.

Com o osciloscópio de banda analógica de 500Mhz, você só consegue trabalhar com ondas quadradas de até uns 20Mhz. Acima disso as distorções atinge níveis consideráveis.
Eles citam que para medições acima de 20Mhz é mais apropriado o modelo de 1Ghz de banda analógica.

Alguns destes termos técnicos eu só aprendi depois que comprei e li o manual.
Mas o que me fez fazer a compra certa foi que eu já sabia que a subida da onda quadrada tinha uma velocidade extremamente grande, e que para o osciloscópio reproduzir isso com fidelidade teria que ter uma banda analógica muitas vezes mais alta hehehehe.

Eu quase comprei este DS0201, mas pelo detalhe da onda quadrada eu desisti hehehe. Eu estava absolutamente certo. Agora aprendi tecnicamente o porque.
[/b]



montei um circuito na photoboard mais nao funcionou, veja ele ai....[img][/img]
o que vcs me dizem tem algo errado?
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por Anderson M em Sab 16 Ago 2014 - 23:51

Olá Fábio, beleza?

Estes esquemas cheios de falhas espalhados na NET, vou te contar kkkaaakkkk.

Vou tomar liberdade em lhe ajudar nessa...

O esquema que o Albert postou é um circuito que ele fez funcionar....

Calma, vamos por parte. igual o Jason em uma sexta-feira 13.

- Procure trabalhar primeiro no estágio oscilador baseado neste esquema abaixo:

Esquema:



NOTE: Há orientações de substituição de valores de componentes...

- Onde está o resistor R7 de 12K faça substituição por um trimpot de ( 22K ).

- Onde está o C12 de 1nF, faça substituição por um de ( 0.22 uF ).

A frequência é determinada tanto pelos R7 e C12.

- O ( Trimpot ) permitirá você ajustar o valor de frequência com auxílio de um frequencímetro.

- Faça o ajuste em ( 60 Hz ) cravados.  

Procure montá-lo na ( protoboard ) e verificar o funcionamento, depois disso é só trabalhar com o estágio de potência.

Esperamos o seu retorno...

Boa sorte...
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por Anderson M em Dom 17 Ago 2014 - 1:30

Fábio, esqueci de mencionar sobre o esquema que você postou acima. Este resistor conectado ao pino 6 e capacitor conectado no pino 5 com estes valores faz o oscilador operar em uma frequência bem superior aos 60 Hz necessários para induzir o trafo com núcleo de ferro.
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por fabiosilvadaeletronica em Dom 17 Ago 2014 - 12:03

ok amigo obg!!! vou fazer o circuito, o pior e que meu teste frequencimetro ta ruin, mais vou testando aki....

so lembrando q o circuito do inversor e alta frequencia mesmo, compacto com trafo de ferrite, vou retificar a saida para ter (315vdc) ja tenho um circuito aki para receber os 315v e transformar em 220 AC com onda senoidal....

eu preciso elevar de 12VDC para 315 VDC, para o imversor...
tem que ser sem, center tape no secundario, tem q ter um indutor na saida antes do capacitor de filtro, ne isso...

mais eu tenho duvidas! so pramim entender!
o circuito que forma a parte do ci, muda de acordo com a topologia?
ou so muda a parte do secundario?
tenho bastante duvida na parte de feedback, tipo como deixar a freq fixa, ou usar diodo zener ou resistor para regular a saida...
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por fabiosilvadaeletronica em Dom 17 Ago 2014 - 12:33

esse circuito funcionou, so nao consegui stabilizar em 315v
[img][/img]

eu pensei em fazer essa configuraçao na saida do primeiro esquema, mais teve medo de nao funcionar, kkkkkkk
[img][/img]
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por Anderson M em Dom 17 Ago 2014 - 23:05

Beleza Fábio, então este circuito opera em alta frequência, então foi mal...

Construir fontes SMPS, conversores ( DC-AC ) ( DC-DC ) sem os nossos amigos frequencímetro e SCOPE afinados é complicado fazer uma avaliação do funcionamento na prática.


- No último esquema que você postou, você poderá ajustar o valor de frequência fixa determinado por você, ou seja, basta substituir o resistor R1 de 22K por um ( Trimpot - Multivoltas ).

O controle de tensão do conversor não depende da frequência determinada, e sim pelo ( Duty Cycle ) que recolhe uma amostra de tensão para efetuar variação e correção de tensão da saída do conversor ( DC-DC ).


Sugestão para efetuar o controle de tensão na saída ( Fixa ).

Esquema:



______________________________________________________________________ ­­­­­­­­­­­­­­­

Construir conversores senoidal ( DC-AC ) é um desafio muito interessante.

Correto Fábio. É necessário um indutor devidamente calculado e capacitor de polipropileno ( 50/60 Hz ) na saída do inversor.

- Mas isso não é tudo...

Para se ter uma onda senoidal na saída é preciso mesclar os dois sinais, ou seja, uma onda senoidal de referência ( 60 Hz ) com uma onda portadora triangular com uma frequência em torno de ( 10 Khz - 15 Khz ). Após isso os sinais devem passar ao estágio modulador, onde então teremos uma onda ( PWM senoidal ).

- Ai sim o filtro L-C faz o resto na saída....

Se você tiver paciência, leia este tópico, onde fui o autor. O Albert está por lá na discussão do tópico, pode ser que o conteúdo sirva para orientação em seu projeto.

Há imagens de circuitos que já testei que talvez possa te ajudar....

http://eletronicasilveira.forumeiros.com/t4995-inversor-12-dcv-120-acv-onda-senoidal-com-pic

______________________________________________________________________ ­­­­­­­­­­­­­­­
­­­­­­­­­­­­­­­
Topologia:

Temos estas abaixo....

Conversor - Buck
Conversor - Boost
Conversor - Flyback
Conversor - Forward
Conversor - Push Pull


Cada uma com suas particularidades.

- Topologia muda no estágio de potência, isso não teria relação com o SG3525.  

______________________________________________________________________ ­­­­­­­­­­­­­­­

Sobre o trecho do circuito que você postou usado na saída, prefiro não opinar kkkaaakkkk. Eu prefiro usar o secundário sem derivação...


- Caso você não tenha um frequencímetro e SCOPE básico para analisar, segue uma sugestão neste tópico abaixo, vai te ajudar em algumas aplicações.  

http://eletronicasilveira.forumeiros.com/t4654p255-smps-sg3525-ou-sg3524-e-trafo-driver#55540

Espero ter esclarecido as suas dúvidas...

Um ótimo projeto...
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por fabiosilvadaeletronica em Dom 24 Ago 2014 - 15:07

vou dar uma lida sim!!!


ok obrigado por me ajudar valew....

eu preciso fazer somente do conversor dc-dc, 12-310vdc... o resto eu ja sei como fazer facinho com o modulo EGS002...
so tava em duvida quanto ao indutor, que tem q ser antes do capacitor eletrolitico de filtro de 400V na saida *dc... o indutor tem q ser calculado pela frequencia, correte, voltagem e etc que vai ser usado, esse por sua vez nao sei calcular...


essa semana vou continuar com testes, assim que conseguir algo posto aqui pra vcs...
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por albert_emule em Dom 15 Mar 2015 - 16:44

Finalmente o circuito que testei e funcionou:


Comparei o circuito deste inversor com o inversor do No-break New station 1800Va em operação modo bateria.

Pelas minhas avaliações, o desempenho ficou semelhante ao do no-breaks no quesito resposta a variações de carga e no controle da tensão RMS de saída.

Eu usei uma lâmpada incandescente de 100W para visualizar as variações rápidas, daí coloquei e retirei uma carga resistiva de 300W, fiz isso no No-break New station e depois no circuito deste inversor.

Tanto o no-break, quanto este circuito, reagiram da mesma forma.
Também analisei a tensão RMS com carga e sem carga usando um osciloscópio. Tanto no no-break quanto neste circuito, o resultado foi bem semelhante
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por albert_emule em Dom 15 Mar 2015 - 18:02

Trafo, Considerações:


O trafo é calculado para ter entrada de 7,5V e saída de 113V.
Para um inversor de 500W, as bobinas de 7,5V teriam que suportar 70A.

Qualquer no-break destes que fornecem onda retangular PWM 60Hz na saída, se você for avaliar o trafo e as bobinas do inversor, irá constatar que a entrada do trafo será de aproximadamente 7,5V enquanto a saída será de aproximadamente 113V.


Quando o inversor estiver operando, o controle pwm manterá a tensão em 115V RMS, no entanto o nível DC dos pulsos PWM na saída do trafo será sempre de 180V e acompanhará a queda de tensão da bateria.

A bateria quando descarrega perde 16% de sua tensão nominal, ficando com 10V.

Esta tensão de saída do trafo (com nível DC em 180V), foi estrategicamente calculada, pois se dividimos 180V pela raiz quadrada de 2 (1,41421356), teremos o equivalente em RMS para tensão AC, que no caso seria de 127,27Vac.

Mesmo aquela tensão que sai da tomada de nossas cassas que é de 127V, o pico da onda senoidal é de 180V. A tensão que chamamos de 127V é apenas uma média eficaz RMS.
Ou seja; Nesta tensão, mesmo com estes picos de 180 e vales de zero V (onda senoidal), produz a mesma temperatura num determinado resistor que uma tensão DC de 127V produziria. Isso é uma tensão RMS eficaz.

Como foi dito anteriormente, este nível DC da onda de saída (180v) acompanha a queda de tensão da bateria, então quando a bateria tiver perdido 16% da sua tensão nominal (descarregada), O nível DC da onda de saída será de 151V, que dividido pela raiz quadrada de 2, dará o equivalente em RMS para tensão AC que seria de 107 Vac.

Ou seja, toda a variação do nível DC da tensão de saída se deu dentro da faixa aceitável de nível DC para as tensões RMS senoidais de 107 a 127V

Contudo o controle eletrônico irá manter a tensão RMS sempre estabilizada em 115Vac, isso pode ser comprovado com o uso de um multímetro TRUE RMS.

Neste circuito ainda falta a etapa desmagnetizadora.

Quando em modo inversor e a saída lógica do PWM é igual a zero nos dois canais, o circuito desmagnetizador tende a curto-circuitar a saída do retificador que esta escrito "para carregador de bateria". Isso serve para evitar que as bobinas do trafo gerem picos de tensão flutuantes, pois quando os dois sinais lógicos estiverem em zero V, as bobinas do trafo estarão soltas e geralmente emitem picos de tensão que estão relacionados a constantes DV/DT, que ocorre quando se interrompe instantaneamente uma corrente de uma bobina.

Mas do jeito que o circuito está, funciona muito bem.
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por alqudwa em Dom 15 Mar 2015 - 21:38

isso esta me cheirando boas coias !!!
to com dois trafos de 1250W so esperando um esquema bom de inversor.

abç! farao
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por albert_emule em Dom 15 Mar 2015 - 22:13

Calcule as tensões conforme o esquema e o que foi dito.
Observações:
As duas bobinas de 7,5A teriam que ser de 166A amperes.

Daí acho que talvez seja mais vantagem usar em 24V não em 12V.
Deve ser por isso que no-breaks de 2Kva que teoricamente dariam 1400W, usam duas baterias em série, para formar 24V.
Para abaixar a corrente instantânea em modo bateria.
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por deus efiel em Dom 15 Mar 2015 - 22:26

Alberto boa noite
Tenho um noblek de 1200w quando ligo ele numa fote de 24 v ele fociona porum estan e depois deli como fasso pra ele não desliga que usa num caminhão de 24v
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por alqudwa em Dom 15 Mar 2015 - 23:15

albert_emule escreveu:Calcule as tensões conforme o esquema e o que foi dito.
Observações:
As duas bobinas de 7,5A teriam que ser de 166A amperes.

Daí acho que talvez seja mais vantagem usar em 24V não em 12V.
Deve ser por isso que no-breaks de 2Kva que teoricamente dariam 1400W, usam duas baterias em série, para formar 24V.
Para abaixar a corrente instantânea em modo bateria.

Justamente isso, o que tenho aqui é um apc de 2kva, com um banco de 24v 28,8A, o que me quebra as pernas e que ele é pra 110vac e estou estudando meios de alterar ele pra 220vac pra concluir uns experimentos sobre geradores auto sustentáveis.

Abç farao
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por albert_emule em Dom 15 Mar 2015 - 23:39

Simples:
Se ele for bivolts de entrada, busque na placa um tap de 220V rsrsrs.

Fiz assim com um Net Station SMS de 1200Va, que só tinha 115V hehehe.

O único problema que que mesmo se o equipamento estiver desligado no painel frontal e ainda estiver Plugado na tomada, vai ter saída no tap do trafo.
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por albert_emule em Ter 17 Mar 2015 - 17:23

Teste com inversor do no-break SMS New Station 1800Va:




1- Em modo rede e sem carga;




2- Em modo bateria sem carga:
Observe que a tensão máxima do topo da onda, está batendo em 190V, mas a tensão RMS é de apenas 114Vac.
Só dá esta tensão de 190V no topo da onda pois as bobinas do inversor foram calculadas para a tensão de aproximadamente 7,5V, não 12V como se pensa.



3- Neste outro print eu havia colocado 400W de carga, e a bateria deu uma arriada, pois não estava com muita carga.
Observe que a tensão máxima do topo da onda caiu para 149V, no entanto a tensão RMS se manteve em 113V, pois a largura dos pulsos aumentaram para compensar a tensão RMS de saída.



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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por lessil em Qua 18 Mar 2015 - 22:18

Esse esquema serviria para fazer um inversor com um transformador de 1.2k SMS ?
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

Mensagem por albert_emule em Sab 21 Mar 2015 - 19:23

sim. Serve.
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Re: Inversor de tensão PWM 60Hz onda retangular (Projeto)

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