Ewaldo Luiz de Mattos Mehl

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1 Ewaldo Luiz de Mattos Mehl
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Ewaldo Luiz de Mattos Mehl Universidade Federal do Paraná Departamento de Engenharia Elétrica

2 TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores Gradadores com controle pelo ângulo de condução de um interruptor Gradadores com controle PWM Gradadores de senóide completa Módulo Fonte de Alimentação Módulo Gerador de Pulsos Módulo Controlador de Potência Montagem dos Módulos na Placa-Base Lista de Materiais

3 Gradadores TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores Objetivo de um Gradador: variar o valor eficaz de uma corrente alternada Algumas aplicações: Controle da intensidade luminosa de lâmpadas incandescentes Controle da temperatura em aquecedores Controle da velocidade de motores de indução Limitação da corrente de partida de motores de indução

4 Gradadores com controle pelo ângulo de condução
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores com controle pelo ângulo de condução Com 1 TRIAC Com 2 SCR

5 TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores com controle pelo ângulo de condução Estratégias de comando: Progressivo Regressivo

6 Gradadores com controle pelo ângulo de condução Exemplo:
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores com controle pelo ângulo de condução Exemplo:

7 Gradadores com controle pelo ângulo de condução - Vantagens
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores com controle pelo ângulo de condução - Vantagens Circuito simples. Em caso de lâmpadas, podem ser construídos de forma compacta, podendo portanto ser alojados no interior das caixas embutidas (caixas de 4” x 2”). Não necessitam de uma fonte de alimentação auxiliar. Baixo custo.

8 Gradadores com controle pelo ângulo de condução - Desvantagens
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores com controle pelo ângulo de condução - Desvantagens É comum observar-se ruído audível na carga. Geram interferências em equipamento eletrônico existentes nas proximidades dos cabos de saída. Elevam o nível de corrente elétrica no “terra” das instalações elétricas. Aquecimento (=perdas) elevadas no chaveamento do TRIAC ou dos SCRs.

9 TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores com controle PWM Chaveamento em alta freqüência, com ajuste na largura dos pulsos de comando:

10 PWM Pulse width modulation
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal PWM Pulse width modulation D=50% D=20%

11 PWM Pulse width modulation
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal PWM Pulse width modulation T

12 PWM Pulse width modulation
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal PWM Pulse width modulation D=50% D=95%

13 Gradadores PWM - Vantagens
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores PWM - Vantagens Operam com chaveamento em freqüência fixa: O ruído gerado pode, portanto, ser filtrado de forma relativamente fácil. O uso de MOSFET reduz as perdas por aquecimento. Não produzem correntes no “terra” das instalações elétricas

14 Gradadores PWM - Desvantagens
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores PWM - Desvantagens O circuito é mais complexo que os gradadores com controle por fase. O custo é significativamente maior que os gradadores com controle por fase. Necessitam de uma fonte de alimentação auxiliar para o circuito de comando. O circuito resultante é relativamente grande, sendo difícil de ser instalado de forma discreta em uma residência já existente.

15 Gradadores de senóide completa
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores de senóide completa

16 Gradadores de senóide completa
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Gradadores de senóide completa Vantagem: Não produzem ruído. Desvantagens: Circuito complexo Se o chaveamento for rápido, causam flutuações na tensão da rede Não podem ser usados para lâmpadas (somente podem ser usados em cargas resistivas, como fornos)

17 Módulo Fonte de Alimentação Baseado no Regulador (LM)(MC)7812
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Módulo Fonte de Alimentação Baseado no Regulador (LM)(MC)7812

18 Módulo Fonte de Alimentação Baseado no Regulador (LM)(MC)7812
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Módulo Fonte de Alimentação Baseado no Regulador (LM)(MC)7812

19 Módulo Fonte de Alimentação
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Módulo Fonte de Alimentação

20 PCI do Módulo Fonte de Alimentação
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal PCI do Módulo Fonte de Alimentação

21 TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Módulo Gerador de Pulsos Baseado no Circuito Integrado 555 (LM555, NE555, CA555 etc.) Tensão de Alimentação: de 4,5 V até 18 V Tensão de inicialização: > 1 V

22 Módulo Gerador de Pulsos
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Módulo Gerador de Pulsos pulsos

23 Módulo Gerador de Pulsos
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Módulo Gerador de Pulsos Cor do LED: vermelho Cor do LED: verde

24 Módulo Gerador de Pulsos
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Módulo Gerador de Pulsos

25 PCI do Módulo Gerador de Pulsos
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal PCI do Módulo Gerador de Pulsos

26 Módulo Controlador de Potência Baseado no MOSFET IRF740
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Módulo Controlador de Potência Baseado no MOSFET IRF740 IRF740

27 Módulo Controlador de Potência Baseado no MOSFET IRF740
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Módulo Controlador de Potência Baseado no MOSFET IRF740

28 TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Projeto e Construção de um Gradador Senoidal

29 Módulo Controlador de Potência
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Módulo Controlador de Potência

30 PCI do Módulo Controlador de Potência
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal PCI do Módulo Controlador de Potência

31 Placa Base TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Placa Base

32 PCI da Placa Base TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Projeto e Construção de um Gradador Senoidal PCI da Placa Base

33 Placa do Gerador de Pulsos c/ 555 Placa de Potência c/ MOSFET
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Montagem dos Módulos na Placa Base Placa do Gerador de Pulsos c/ 555 Placa de Potência c/ MOSFET Placa da Fonte

34 Lista de Materiais TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Projeto e Construção de um Gradador Senoidal Lista de Materiais Disponível em: