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Ajuda com transferência de energia por indução
Pessoal estou "brincando" com transferência de energia "wireless".
montei o circuito abaixo:
Funcionou perfeitamente, porém consigo "passar" para o secundário apenas alguns mAh, gostaria de adicionar uma "etapa de potência", fui recomendado a usar um circuito do tipo push-pull. Estive lendo alguns artigos sobre o tema porém, não encontrei nenhum circuito fácil de entender (que use apenas um oscilador comum para produzir a forma de onda e freqência) todos que eu vi usavam ci's pwm com soluções mais completas, gostaria de uma coisa bem simples. apenas um oscliador para gerar a frequência ( no meu circuito estou usando um 555) e o circuito necessário para o drive dos fet's.. alguém tem alguma sugestão?
Obrigado
Respostas a este tópico
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Permalink Responder até Daniel (OráculoX) em
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Olá Rafael.
Entendi o esquema que está fazendo. A dúvida que ficou é se o sinal de onda quadrada, que deve estar sendo feito pelo CI555, ele está passando por algum driver, tipo um transistor ou fet...etc? Se sim, qual a tensão de alimentação para o enrolamento primário e qual a frequência que está sendo gerada? E indo além, qual o duty cycle?
Um jeito de aumentar o campo induzido seria você fazer a corrente que passa pelo enrolamento ser alternada, mesmo com a alimentação D.C. Para isto, pesquise por "ponte H', que é uma arquitetura (de diversas arquiteturas deste tipo de driver) que lhe permite fazer isto. Com isto ficaria bem melhor.
Se possível nos forneça um pouco mais de dados sobre o seu projeto, por exemplo, qual a relação de espiras está sendo usada, se realmente não tem nenhum entre-ferro, qual a distância que pretende utilizar entre um enrolamento e outro, qual o esquema do secundário , tipo se ele vai ser retificado, etc..etc.. Isso são questões para o desenvolvimento apenas, caso queira ver outras questões, encontrei um post sobre isto:
http://www.asm51.eng.br/phpbb/viewtopic.php?f=22&t=14044
Aqui tem um esquema de como acionar um motor(que pode ser o seu enrolamento) com o CI555.
http://www.vabsco.com/bardhp/proj/pwm/map555pwm_sch.gif
E aqui é o exemplo de esquema de uma ponte H. Sugiro pesquisar por outras arquiteturas, tipos de transistores, etc. Pois existem muitos tipos de lógica e arquitetura para o acionamento.
http://img294.imageshack.us/img294/8426/img044a.jpg
Daria para mesclar os dois circuitos, fazendo o oscilador pelo CI555, e na saída deste, colocar uma ou duas portas(para um buffer) inversoras, para que tenha duas saídas defasadas 180º (com valores inversos) entre si. E com estas duas saídas acionar a ponte H.
Espero ter ajudado em algumas idéias. Pode ser que alguém tenha um esquema já pronto para esta aplicação.
Boa Sorte.
Att.
Daniel.
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Permalink Responder até rafael mazali dos santos em
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Olá Daniel, obrigado pela atenção.
Então, estou usando uma freq de 140kHz e um duty de aprox 70%.
Tentei colocar um fet no circuito jogando a freq no gate e o dreno para o primário, porém consegui apenas
Alguns mah, alimentando a bobina com 12v e uma relação de 10:8.
Minha intenção agora e usar 2 fets na configuração push pull porém ainda não entendi como chaveá-los corretamente já que nessa configuração quando um fet conduz o outro não e vice versa.
Sua idéia das portas fazendo um buffer me é interessante. Poderia me explicar melhor?
Ah, sobre o secundário, vais ser uma fonte 5v/1a..
Mais uma vez obrigado
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Olá Rafael.
Que bom que algumas idéias foram úteis. ^^
Praticamente o que você está fazendo é bem parecido com a arquitetura de fontes chaveadas, principalmente estas(as mais baratas rs) que utilizamos no PC.
Para fazer o esquema com os 2 fets, sugiro se basear nos esquemas que utilizam os CI's: TL494 e SG3525. A idéia é parecida com a ponte H que eu estava comentando, sobre alternar a corrente no enrolamento. Mas você tem razão, a arquitetura do push-pull é bem mais simples de ser feita.
A seguir vou colocar alguns esquemas de fontes com os CI's, onde tem esta configuração push-pull.
SG3525
http://img62.imageshack.us/img62/4927/p89f1.gif
TL494:
http://www.jonasbairros.xpg.com.br/fonte%20chaveada%20de%2013v%20po...
SG3525 com isolamento dos drivers com um trafo.
http://img34.imageshack.us/img34/2382/smps1.jpg
Perceba que nos CI's existem as saídas outA e outB, essas saídas são defasadas em 180º, que tem relação com o buffer que estava comentando. Elas "devem" ser defasadas nesta configuração. Incluse se possível existir um 'dead time" entre o acionamento de um canal e outro. Isso serve para evitar que os dois fets conduzam ao mesmo tempo, e que queime seu driver colocando ele em curto. Então, cuidado nesta parte. ^^
A idéia do buffer é um jeito simples de criar a defasagem de 180º, mas sem o "dead-time".
Veja este circuito a seguir:
http://sabereletrico.com/digital8/fig19.GIF
Este é um oscilador com portas inversoras CMOS (só funciona com este tipo). Usei este exemplo apenas porque tem a imagem das portas inversoras em série. O que você faria seria colocar duas destas portas na saída do seu CI555, na saída da primeira porta você teria o sinal outA, e na saída da segunda porta você teria o sinal outB. Defasadas em 180º e com os respectivos delays decorrente do atraso das portas, mas creio que sejam irrelevantes.
Para conseguir 1A no secundário, sem usar um entre-ferro/ferrite/etc, acho um pouco difícil. Vou ficar devendo esta informação pois não tenho conhecimentos profundos nesta área(eletromagnetismo). Mas na parte do driver espero ter ajudado.
Pesquise por Fontes Chaveadas, PWM e inversores. Geralmente eles explicam direitinho sobre o "dead time" e outros cuidados no driver.
Precisando estou por aqui.
Abraços e boa sorte.
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Permalink Responder até rafael mazali dos santos em
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Daniel só não entendi uma coisa. Eu tenho que associar 3 portas do 4069 para fazer o Outa e as outras 3 para fazer o outB. No lugar do cristal no esquema que me mandou vai a saída do 555? E é só isso, eu digo, mais nenhum componente?
Valeu
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Olá Rafael.
Me desculpe por ter sido meio prolixo na explicação. ^^
Na verdade o esquema não é para ser copiado, mas era um exemplo de como associar uma porta inversora com outra.
Como disse, o que teria que ser feito é usar apenas duas portas inversoras na saída do CI555(pino 3).
Somente com duas portas você consegue os dois sinais outA e outB defasados 180ºum do outro.
Na saída da primeira porta você teria o sinal outA, e na saída da segunda porta você teria o sinal outB.
Vou tentar desenhar. ^^
-------
| |-->outA |---outB
|pino 3 |\ | |\ |
555 |-----------| >o--|---------------| >o---|
| |/ |/
| INV 1 INV 2
-------Espero que a formatação fique correta no post. ^^
Repare que o valor de outA é sempre o inverso de outB.
Caso não tenha o CI você pode criar esta lógica usando transistores.
Att.
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Permalink Responder até rafael mazali dos santos em
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Cara fiz assim. Liguei a saída do 555 aos pinos 1 e 13 do 4069 e fui ver as saídas nos pinos 2 e 14.
Porém as duas saídas estão iguais. Mesma freq e período...
Tudo alimentado com 12v
Fiz algo errado?
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Olá Rafael.
Então, aparentemente está errada mesmo a conexão.
Veja este esquema do 4069:
http://srstansfield.com/electrical-engineering/Images/Cmos/4069%20A...
Esse é o datasheet para vermos os níveis de tensão e atrasos:
http://www.fairchildsemi.com/ds/CD/CD4069UBC.pdf
A ligação que eu iria sugerir para você é a seguinte.:
Você ligaria o Terra da fonte no pino 7 do CI4096.
Depois os 12V no pino 14 do CI4096.
Depois ligaria o pino 3 do CI555 ao pino 1 do CI4096.
Depois o pino 2 do CI4096 ao pino 3 do CI4096.
Dai você teria o "outA" ligado ao pino 2 do CI4096 (que está junto com o pino 3 do CI4096).
E depois teria o "outB" ligado ao pino 4 do CI4096.
As saídas outA e outB são invertidas uma da outra. Se a outA está em 1, a outB está em 0, assim por diante.
Vamos ser se agora dá certo.
Att.
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Permalink Responder até rafael mazali dos santos em
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Daniel, funcionou perfeitamente cara, veja a foto
Agora falta acertar o Duty Cycle para 50% e colocar nos Fets pra ver o que vai dar..rsrs
Muito obrigado pela sua ajuda cara, assim que o projeto for concluído, posto os resultados aqui..
obrigado
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Olá Rafael.
Que legal ficou, meus parabéns.
Agora que falou do Duty Cycle de 50% lembrei de uma configuração do CI555 que utiliza dois diodos para "equilibrar" o Ton e o Toff para garantir os 50%.
O circuito é este aqui:
http://img521.imageshack.us/img521/1612/multivibardos555oj8.jpg
E este outro com um diodo apenas:
http://mpmendes.drivehq.com/fotos2/electronica/OEterno555_14D56/555...
Embora que você também conseguiria fazer isto pelo pino 5 do CI555. Se não me engano teria que colocar um trimpot nele.
Isso tudo seria apenas se não der para ajudar 50% nos resistores. Com resistor de precisão talvez deva ser possível. ^^
Uma coisa que vou dar uma estudada e ver se consigo é tentar acrescentar o "dead-time" no CI555. Isso deixaria mais "seguro" o seu driver, pois daria um pequeno tempo para que o fet por exemplo do canal A se desligue, e depois o fet do canal B se ligue, e depois o fet do canal B se desligue, e o do canal A se ligue, e assim por diante.
Mas isso é só uma idéia de melhoria. Talvez não seja necessária. ^^
Boa Sorte.
Att.
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Permalink Responder até rafael mazali dos santos em
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Ola Daniel, blz?
Eu fiz esse circuito do 555 com um diodo e usei trimpots multivoltas para ajustar para 50% mas a freqüência caiu um pouco, mas não tem problema é só acertar a ressonância para a nova freqüência..
Meu próximo passo agora vai ser colocar um drive de gate tipo o ir4426 pois parece que o 4069 não tem corrente para acionar os gates..
Vou dar um jeito de desenhar uma PCI pois ta muito bagunçado na universal rs.
Vamos ver no que dá.. rs
Abracos
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