Qual transistor mais potente?

Leonardo69 · 17 de julho de 2013

gente montei esse driver para um aquecedor de induçao:

http://forum.allaboutcircuits.com/showthread.php?t=65186

ele usa o irfp250,gostaria de saber qual transistor posso usar para dar mais potencia! talves um igbt?

albert_emule · 18 de julho de 2013

gente montei esse driver para um aquecedor de induçao:
http://forum.allaboutcircuits.com/showthread.php?t=65186

ele usa o irfp250,gostaria de saber qual transistor posso usar para dar mais potencia! talves um igbt?

Mas potente em quanto exatamente???

Estes dois mosfets aí são capazes de entregar 2000 watts a 140V.

O único problema é a tensão que é de no máximo 200V devendo manter uma margem boa de segurança. 140V é uma boa margem, de segurança e faria ele entregar a potência máxima em 140V a 15A, mas seria difícil conseguir esta tensão.

Por isso lhe sugiro o IRFP460N para 500V.

Com ele você poderá usar a rede de 220V retificada, que dará 311Vcc, ou mesmo usar um dobrador de tensão em 127Vac, para conseguir extrair o máximo deste mosfet.

alimentado com 311V ele daria uns 3110 watts.

Este tipo de bobina da sua fonte ainda carrega uma vantagem muito grande;

Ela é ressonante, isso significa que gera ondas perfeitamente senoidais e como tal, passa por zero volts.

Você pode então bolar um circuito de controle que faça o mosfet conduzir exatamente no ponto zero da senoide, ou seja; Quando a senoide da bobina passar por zero. Então o mosfet vai entrar em ON sem nem mesmo existir corrente, isso fara os dos mosfets funcionarem bem frio pois será comutação não dissipativa.

A ideia é você fazer um circuito com topologia full bridge.

Você pode ir dando uma olhada no assunto:

https://dspace.ist.utl.pt/bitstream/2295/162255/1/CEPAF1107%20RESSONANTES.pdf

Existe um CI de controle para este tipo de fonte:

http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/texasinstruments/uc3879.pdf

Uma ideia da coisa:

http://www.richieburnett.co.uk/indheat.html

Leonardo69 · 18 de julho de 2013

é o seguinte, eu quero que o aquecedor aqueça o metal o mais rápido possivel! e até derreter! para isso acontecer o que eu preciso fazer?

albert_emule · 18 de julho de 2013

Não é tão simples.

Tem muitas variáveis aí.

Quantidade de metal, tamanho da bobina, potência do circuito inversor.

Basicamente precisa de potência

Veja este: para fundir este pequeno pedaço de metal, precisa de uns 3000 watts:

Leonardo69 · 18 de julho de 2013

voce tem alguma ideia de como aumentar a potencia desse circuito?

tem como ligar o circuito em uma tensão maior? tipo 160v?

albert_emule · 18 de julho de 2013

voce tem alguma ideia de como aumentar a potencia desse circuito?

Primeiro faça leitura deste site para entender: http://www.richieburnett.co.uk/indheat.html

Tente montar um circuito com este CI:

http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/irf/ir2153.pdf

É um driver de mosfet auto-oscilante, isso quer dizer que além de ser driver de mosfet, também já vem com um oscilador que se pode dimensionar para operar numa extensa faixa de freqüência.

Use como eu lhe indiquei, dois IRFP460N.

Use topologia meia ponte, assim só precisa usar apenas dois mosfets:

O problema desta topologia é que os mosfets ficam trabalhando na metade da tensão da fonte e assim limitar a potência de saída mais podemos resolver da seguinte forma:

A tensão da sua rede é 220V? se retifica-la e filtrar com capacitores, dará 311Vcc.

Faça um dobrador de tensão, assim vai dar 622Vcc.

Alimentando a etapa de potência half bridge, os mosfets irão trabalhar com exatamente a metade desta tensão: 311Vacc.

Terá que se utilizar de cálculos para saber a freqüência de ressonância do circuito LC (circuito tanque). Sabendo a indutância do indutor e a capacitância é possível calcular.

Terá que fazer o driver de mosfet auto-oscilante operar na freqüência exata de ressonância do circuito LC (circuito tanque).

Depois de tudo muito bem calculado e montado com muita perícia, só alimentar e deve dar uns 3000 watts.

Tente descobrir em que freqüência funciona estes que estão nos vídeos do youtube. Tente fazer uma bobina do mesmo tamanho. Tente ver uma que seja de uns 3000 watts para ter ideia

Tudo tem que ser muito bem calculado

Tudo tem que ser calculado, mais acho que vai ser muito difícil para você e de certo modo perigoso.

Tome cuidado.

Leonardo69 · 18 de julho de 2013

valeu pela ajuda, abraço!

olha esse video

albert_emule · 18 de julho de 2013

valeu pela ajuda, abraço!
olha esse video

O projeto que você montou funciona igual a este aqui que está descrito no final da página: http://forum.clubedohardware.com.br/duvidas-transfomadores/1131326/5 (Inversor push-pull paralelo ressonante) a diferença é apenas a freqüência de operação, enquanto este último opera em 60Hz, o seu opera em 50Khz ou mais.

Contudo a teoria é exatamente a mesma.

Se você estudar este, você vai estar estudando como o seu funciona.

Vou pensar em algum circuito de comando auto-oscilante como estes, porém que dê mais eficiência. Se eu chegar a algum resultado eu posto aqui.

Leonardo69 · 19 de julho de 2013

cara o problema que eu to tendo com o meu circuito é que os transistores esquentam muito ao ponto de soltar a solda, e o aquecedor que eu fiz com esse driver nao tem força nem para envermelhar um prego, nao sei o que a de errado com esse circuito, pois eu montei tudo certinho!

albert_emule · 19 de julho de 2013

cara o problema que eu to tendo com o meu circuito é que os transistores esquentam muito ao ponto de soltar a solda, e o aquecedor que eu fiz com esse driver nao tem força nem para envermelhar um prego, nao sei o que a de errado com esse circuito, pois eu montei tudo certinho!

Você está mexendo com indutância e frequência. É muito fácil um parâmetro ficar fora mesmo que o circuito esteja montado certinho.

Se esquenta é porque os mosfets não estão sendo acionados corretamente.

Devem estar recebendo no gate, onda em formado de semi-ciclo senoidal ou coisa parecida. Isso faz os mosfets trabalharem numa zona linear, como se fosse um resistor aquecendo. Deveriam receber nos gates onda totalmente retangular, sem cantos aredondados.

É por isso que um driver de mosfet dedicado é bastante necessário.

Leonardo69 · 19 de julho de 2013

e tem como resolver se os mosfets estiverem recebendo a onda semi-ciclo senoidal?

albert_emule · 19 de julho de 2013

Tem sim, mas será complicado por se tratar de um projeto de engenharia.

A ideia é pôr dois secundários naquela bobina.

Usaria os diodos rápidos para retificar, um em cada bobina, colocaria os resistores de 470 Ohms para limitar a corrente e os zeners para limitar a tensão em 12V, um em cada bobina. Este circuito iria produzir tensões pulsantes na freqüência da bobina, servindo para acionar os drivers de mosfet.

Montaria um driver de mosfet qualquer, como por exemplo IR2117, um para cada transistor: http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/irf/ir2117.pdf

O sinal vendo dos diodos zeners lá nas duas bobinas, você fariam entrar em "IN" dos drivers.

Iria funcionar do mesmo jeito que no seu projeto, mas a diferença que os mosfets iriam receber nos gates, pulsos com forma de onda perfeitamente quadrada.

Não iria desperdiçar quase nada em calor, seriam capazes de conduzir até uns 15A de forma interrupta com dissipadores é claro.

12V vezes 15A = 180 watts

Vejamos em tensões maiores:

40V vezes 15A = 600 watts

é bem por aí.

Aproveitando que o circuito é ressonante e tem uma certa "Inercia" estou pensando em desenvolver um circuito de acionamento da seguinte forma:

O circuito ao ser ligado, um dos mosfet iniciaria em condução.

O pulso de condução se manteria até que um circuito comparador de tensão identificasse que o circuito LC atingiu uma tensão próxima ao pico da onda de um semi-ciclo.

Neste momento o comparador de tensão desligaria o mosfets, e a bobina iria naturalmente formar um semi-ciclo de senoide.

Um outro circuito detector de zero da senoide iria identificar quando a senoide passe pelo zero e riria acionar o outro transistor.

Novamente o comparador de tensão iria identificar que a tensão na bobina atingiu tensão próximo ao pico na senoide, desligando o mosfets

Novamente o circuito detector de zero iria identificar o ponto zero da senoide acionado outro mosfet..... e este ciclo se renovaria indefinidamente até que alguém desligue o circuito.

Como o circuito LC (circuito tanque) funciona como um volante pesado que possui inercia, produzindo uns 3 ciclos completos de onda senoidal mesmo depois de ter retirado a alimentação, o objetivo é dar a "pedalada certa" no momento certo.

Deu para entender?