FAÇA UM SIMPLES INVERSOR DE TENSÃO – C/ PIC 12F675 (REF215)

Com poucos componentes, construa um modesto inversor de tensão…

Fazendo um breve pesquisa pela internet, encontramos vários circuitos inversores de tensão. Os inversores ou conversores DC/AC são aparelhos que podem converter as baixas tensões de bateria (comumente 12 V das baterias de carro ou caminhão), ou mesmo de um conjunto de pilhas grandes, em uma alta tensão alternada (geralmente 110 V ou 220 V) para alimentar aparelhos que são plugados na rede de energia.
São encontrados em diferentes potências e para várias aplicações.
Muitos hobistas gostariam de fazer experiências com este tipo de equipamento. A proposta desta montagem é criar um programa bem simples, que produza saídas simétricas para comandar transistores Mosfet de potência usando o método ‘push-pull’ e que o usuário possa escolher a frequência de trabalho. Para simplificar, não existe qualquer tipo de realimentação visando algum controle da tensão de saída.
Veja o bloco gerador de pulsos no esquema abaixo:

O controle da frequência de trabalho é feita pelo uso do oscilador RC externo. A palavra de configuração do PIC deve ser programada para funcionar nesta modalidade. Com este arranjo é possível escolher frequências baixas como 50 ou 60 Herts ou frequências mais altas como 20 ou 30 Khz, apenas alterando o valor destes 2 componentes (o capacitor e o resistor), sem mudar o programa.
Qual é a vantagem disto? Suponha que queira fazer um inversor para 60 Hertz e aproveitar um velho transformador que tenha em sua sucata. Basta ajustar o valor para gerar 60 Hz, escolher os transistores Mosfet que suportem a corrente do transformador e conectar o circuito.
Isto pode ser observado no circuito abaixo, onde foi usado um transformador comum, de primário 110/220v e secundário 12 + 12 volts, com enrolamento secundário para 2 Amperes. Note que na montagem, o primário passa a ser o secundário e vice-versa. Com este circuito obtemos uma potência modesta próxima de 20 Watts, mas é suficiente para acionar pequenos aparelhos e lâmpadas eletrônicas a partir da bateria de um carro. Pode-se perfeitamente alterar o transformador para operar, por exemplo, com bateria de motocicleta, bastando usar um transformador comercial com o enrolamento primário para 110/220 e secundários de 6 + 6 Volts. A potência de saída pode ser aumentada usando transformadores maiores, por ex. de 5 ou 10 Amperes. Neste caso, deverá usar MOSFET que suportem a nova corrente.
Usando o IRF640, segundo o seu manual, suporta até 18 Amperes de corrente continua e picos de 72 Amperes. Não esqueça de montar os dissipadores térmicos nestes transistores.

Caso queira trabalhar com transformadores menores, deverá usar núcleos de ferrite e frequência de trabalho mais alta, como 20 KHZ por exemplo. O uso de altas frequências reduz o tamanho da fonte. Mas necessitará que seja bem projetada. Deverá levar em conta o efeito ‘Skin’ no enrolamento, perdas no núcleo de ferrite, tempos de chaveamentos, etc. Ou seja: Vai complicar um pouco mais! Poderá encontrar os cálculos para transformadores com núcleos de ferrite nos sites dos fabricantes, como por exemplo, a Thornton. Um bom livro para estudar fontes chaveadas é “Transformer and Inductor Design Handbook” do autor Colonel Wm. T. McLyman” (em inglês), que está disponível na internet, em versão PDF.
Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter mais didático, montada apenas em placa experimental (do tipo Protoboard), sujeita a bug’s ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.

Segue pasta com os arquivos para esta montagem:

INVERSOR_I_FILES

Manuais:

PIC 12F675
IRF640

Links:
fonte chaveadas
fonte chaveada para carros

Curiosidades:
O voo do albatroz-gigante
As penas do pinguim-imperador
O bigode do gato
A cauda do lagarto agama
A lanterna do vaga-lume
O sistema anticolisão do gafanhoto
Quando a sobrevivência depende do disfarce
O ovipositor da vespa-da-madeira
O bico do martim-pescador

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7 comments on “FAÇA UM SIMPLES INVERSOR DE TENSÃO – C/ PIC 12F675 (REF215)

  1. Hola Claudio: hace algún tiempo atrás he armado un temporizador para la cocina el cual es de su autoría, por lo cual le agradezco ya que funciona muy bien y ya no dependen de mí para ver el tiempo de cocción, jajajaja.
    Me dirijo a usted por éste medio ya que no he encontrado como hacerlo directamente.
    Tengo un proyecto personal el cual hace meses está detenido debido a una parte que no he encontrado y hasta el momento la ayuda que he solicitado fueron solo promesas, sin ni siquiera comunicarme que no podían o no querían ayudar. Solo pido un si o un no para poder seguir adelante y pido disculpas por mi sinceridad.
    Se trata de un conmutador secuencial con PIC 12F629 de un solo pulsador. Tengo en mi poder todo lo necesario, pero solo tiene 3 salidas y para el proyecto deberían ser 4. No tengo conocimientos de programación para modificar el programa si es que se puede.
    Esto lo usaré para seleccionar 3 entradas de audio de un Home Thetre el cual ya lo he diseñado, la cuarta selección es para usarla como neutra o apagada.
    Le pido por favor si usted pudiera ayudarme con esto, o si no pudiera que me lo comunicara, y si lo requiere le estaría enviando el diagrama junto con el archivo .asm.

    Solo pido que si no puede me lo informe para saber lo que hacer, ya ha pasado mucho tiempo y posiblemente descarte el proyecto si no consigo ayuda. Aclaro que no es para uso comercial, solo es para un proyecto personal.
    Reitero mis disculpas por la sinceridad de mis palabras, pero soy una persona que si puedo ayudar estoy a las órdenes y si no puedo por lo menos lo digo y no creo falsas esperanzas.

    Desde ya muchas GRACIAS.

    1. Olá Fernando!
      Infelizmente, como todos em geral, tenho o tempo um pouco limitado para as atividades deste blog. Se tiver um pouco de paciência poderei estar ajudando. Minha única condição é que você permita que eu compartilhe as informações com outros do blog, até mesmo na forma de um artigo.
      Poderá me enviar o material pelo email claudio@lários.tecnologia.ws. Por favor, coloque um descritivo explicando o que o circuito deverá fazer e se tiver um esquema de como deve ser ligado, envie também. Lembrando que ainda tenho conhecimento limitado sobre programação, pois não sou programador profissional e nem trabalho com isto, somente tenho como um hobby.
      Cláudio

      1. Ok Claudio: Ya tengo listo todo para enviar mas un plus para compartir. Dicho correo me dice Outlook que no es correcto y no me permite enviar.

        Saludos

  2. amigo mais uma vez parabéns , otimo projeto e muito util agora seria super interessante se ele tivesse a opção de controle por meio de acoplador pois oscilador em pwm temos o ir2153 que seja ser mais barato que um pic12f675 ja que o pic tem pinos opcionais isso seria de muito importância transformado o pic em um oscilador pwm melhor pois o ir2153 queima muito facil se caso ocorrer na saida , se tiver como colocar um acoplador e comparar a queda de voltagem na saida o píc desligaria o oscilador evitando assim a queima dos fets

    1. Olá Liliano!
      Obrigado por seu comentário. O IR2153 é um chip projetado para controlar transistores Mosfet de potência, em fontes chaveadas. Eu acredito que seja muito difícil obter algo melhor com pic12f675, uma vez que os engenheiros levaram em conta muitíssimos fatores que promovem um bom funcionamento do componente ‘dedicado’. Mesmo que se conseguisse um bom software, rodando ‘redondo’, ainda teria que se implementar os drives dos Mosfets externamente, encarecendo mais a montagem, especialmente quando se está utilizando altas tensões primárias. Poderia se pensar em usar o pic, não como substituto, mas como uma opção para um projeto diferenciado. Mesmo assim, seria em algumas topologias de fonte chaveada que seja mais conveniente, como por exemplo, a do tipo push-pull com baixa tensão de primário.
      Cláudio

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