ASM51

Tudo bem pessoal?

Estava precisando montar um circuito que pegasse dois sinais PWM, isolasse por meio de optoacopladores e chaveasse dois motores que puxam uns 30A a 12v.

Pois bem, montei a placa utilizando dois 4n25, dois mosfets e alguns resistores. Estava crente de que ia funcionar, tão crente que fiz a placa sem testar. Pois bem, ela não funcionou e o processo de mandar fazer a placa é meio demorado por aqui.

Inicialmente utilizei um resistor de 1k no coletor, mas o transistor do 4n25 não saturava, o sinal saia uma onda quadrada (~400hz) com um sinal de 9v no vale e 12v na crista.

Resolvi então aumentar o resistor para um de 10k, pois bem, o transistor agora satura mas o tempo de subida está muito alto. Não sei se é por causa da capacitância do gate do mosfet ou por causa do optoacoplador.

Na realidade, o tempo de subida está em torno de 300us para chegar em 63% dos 12v, fazendo as contas esse valor está muito alto para a capacitância do gate (~2000pF) e também para o opto.

O problema é que vou rodar com o PWM em no mínimo 10Khz, ou seja, não vai dar tempo da onda subir.

Gostaria de sugestões que resolveriam o problema sem eu ter que fazer uma mudança muito grande na placa, talvez um outro optoacoplador (dei uma pesquisada no 4n33, mas não sei se ele resolveria o meu problema).





Os resistores dos coletores está atualmente em 10k, os trimpots estão desconectados e os resistores de 200k para descarga do mosfet estão montados.

O 4049 foi utilizado para que a impedância de entrada do circuito fosse alta o suficiente para que pudesse ser colocado qualquer sinal na entrada.

A tensão nos LEDs está com 1.3v (correto), a saída do opto está indo de 0 a 12v, porém muito lentamente.

Alguém possui alguma sugestão? Talvez um opto que possua uma corrente Coletor-Emissor em saturação mais alta, de maneira que eu possa diminuir o capacitor.

Muito Obrigado!

Alguns palpites:

O circuito não é adequado para chaver um MOSFET, principalmente se o motor estiver ligado entre o dreno dos IRFZ, em determinadas situações a tensão de surce e igual a tensão da fonte, logo para este mosfet chavear a tensão de gate tem que ser no minimo 10V acima da tensão de fonte.
Considere que para um bom chaveamento em frequencias mais elevadas os driver dedicados injetam até 1,5A de pico.

Usa um IR2110 se não me engano ou 2153

O que o ELFS disse está certo. Você precisa de uma saída em totem-pole prá drivar o FET, porque quando o opto abre o transistor de saída, quem descarrega o gate é o resistor de pull up.
Eu tive uma ideia de girino aqui e não ideia se funciona, mas a vantagem do circuito é que ele usa 4N25 que você acha de brinde até em sorvete de maria mole. Tenta pelo menos simular ele num spice da vida prá ver se vale a pena arriscar num protoboard:

Bom.
Realmente. Com a capacitância de gate de 2000pF as contas dão cerca de 20us de constante de tempo (t = RC = 10k * 2nF).
Posso atribuir tal aumento do tempo devido ao efeito Miller, quando o mosfet passa pela parte linear da curva VGS x ID. Pesquise.
Há um excelente livreto, produzido pela International Rectifier. Foi produzido em 1982-1985. Estudei muito por ele.
Nele tem quase todas (se não todas) as informações para você resolver o seu problema.
O título é HEXFET DATABOOK, Power MOSFET application and product Data. Tem umas 224 páginas.
Pelo que pesquisei é um livro impresso. Não achei como ebook.
Tem para vender a uns R$60,00. Vi no Ebay por US$6.37 + US$9.56 de transporte.
[]'s
MOR_AL

Emílio,


O 4N25 não é um acoplador dos mais adequados para essa aplicação.
Como ele possui um ganho muito baixo, o ideal seria utilizar um Opto-acoplador com circuito ativo.


+++

12 e 5v que seja 3... no meu ver não precisa isolar. técnicas simples de "não fluir correntes parasitas entre terra lógico e terra de potência" (criei este termo agora) dá excelente resultado. Se insistir na isolação, tens a opção chutativa de usar um trafinho de ferrite que pode ser colocado na posição no 4n. +1 chute: +1 buffer entre coletor e gate. +1 ainda: emissor no gate... coletor comum. só não dou mais 1 pois vai doer seu saco.
sucessos

"...O problema é que vou rodar com o PWM em no mínimo 10Khz..."
.
porque escolheu essa frequencia ? Isso vai depender do tipo de motor. Melhor voce usar uma frequencia mais baixa, e ir aumentando até chegar numa que nao haja muita vibraçao, e trabalhe macio.
,
esse irfz 482 nao conheço, sabe qual a tensao de acionamento gate ?
,
o circuito do Xultz está bem elaborado, deve funcionar.

Xultz,

Se o sinal PWM parar seu VCC entra em curto. Pensa no startup..

Talvez, ao invés e 1 R2, ter 2 (ou mesmo 3), um ligado entre o VCC e o opto e outro entre o GND e o opto.

Teoricamente, se o PWM parar ele vai ficar em alto ou em baixo, e teoricamente somente um opto vai conduzir, e teoricamente não vai ter curto.
Pensando nesse aspecto, o ideal seria tirar aquele resistor de gate e colocar um resistor em série com cada emissor, de mesmo valor. Mesmo que os dois opto conduzam juntos, por qualquer motivo que seja, os resistores protegem e a característica do gate do fet continua igualzinha.

xultz escreveu:Teoricamente, se o PWM parar ele vai ficar em alto ou em baixo, e teoricamente somente um opto vai conduzir, e teoricamente não vai ter curto.
Pensando nesse aspecto, o ideal seria tirar aquele resistor de gate e colocar um resistor em série com cada emissor, de mesmo valor. Mesmo que os dois opto conduzam juntos, por qualquer motivo que seja, os resistores protegem e a característica do gate do fet continua igualzinha.

É verdade, não tem estado indefinido.

Quando falei 2 ou 3 resistores, ligados no VCC e GND quis dizer o msmo que você.

Entendi o que o pessoal quis dizer, acho que talvez a solução mais simples seria colocar um transistor com a base na saida do CD4049, aumentar o resistor de 200R e esquecer a ideia de isolar o sinal.

Lellis, você poderia me explicar o que você faria para "não fluir correntes parasitas entre terra lógico e terra de potência"?

Não entendi o que você quis dizer, nem como fazer!

Valeu pessoal!

Ah, Emilio, então não precisa de isolação, isso torna tudo muuuuito mais simples. Existem chipinhos de driver de FET que são uma lindeza (mas não lembro o código de nenhum, quando lembrar eu coloco aqui).

Essa questão de não misturar os terras se refere esclusivamente ao roteamento. A famosa chamada topologia em estrela: você escolhe estrategicamente um ponto onde os terras se encontram. O mais natural é ser no pino negativo do capacitor de filtro da fonte. Como provavelmente você tenha uma fonte de 12V e dela alimenta uma fonte de 5V, o ponto comum é do capacitor que filtra os 12V.
Assim, você vai ter uma trilha que sai desse capacitor de aterra todos os componentes toscos do circuito: o motor, o transistor do motor, e coisas do tipo. Aqueles que passam mais corrente e tendem a sujar o sinal. Da mesma forma, sai uma trilha que aterra os componentes frescos: microcontrolador, circuitos lógicos, etc. Sob o ponto de vista do esquemático, estão todos no mesmo terra. Mas do ponto de vista dos elétrons, são ligações ligeiramente diferentes.

Não se preocupe se a coisa ficou um pouco viajada, roteamento é uma arte que se aprende com os anus.

poisé. releia o xuts. vejamos a lesma lerda com outras letras...
isto é uma mistura de arte, técnica e magia. consiste em voce, como criador, visualizar os eletrons passando pelas trilhas e não deixando a corrente alta retornar pelo circuito logico. Peraí... dexeu ver se o google tem algo desenhado... bom não achei o termo correto pra ver no google imagens. Vamos ver se com texto dá: depois de visualizar as correntes altas e baixas no gnd, una as pistas no capacitor de entrada da fonte do lado antes do regulador. uma perna da estrela do xuts. ou seria aranha? com isso haverá pouca ou nenhuma influência do acionamento do motor p.ex. no circuito lógico. Outra hora tento achar um desenho pronto na net. Ele está aqui na minha mente. Só que por enquanto o google não consegue ler pensamento... por enquanto.
abç

Lellis, faltou dizer o que que precisa usar antes prá ver os elétrons passando pelas trilhas

Olha o chipinho MC34152