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 Controle pwm para ar condicionado automotivo, por temperatura

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estevamfreitas



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MensagemAssunto: Controle pwm para ar condicionado automotivo, por temperatura   Seg 03 Fev 2014, 1:46 pm


Logo de cara, gostaria de opinião, ele funciona?

Minha dúvida principal é em relação ao mosfet, todos os circuitos que vi ligavam o positivo no motor - motor no drain - mosfet ao terra. Nos carros a lataria é aterrada, e a maioria dos circuitos usam o mosfet canal n, que trabalha comutando justamente o terra. Desta jeito é muito provável que o motor do ventilador faça um terra em sua carcaça, fazendo com que o sinal pwm do mosfet seja anulado.
Pensando nisto eu mudei a ligação do mosfet, fazendo como abaixo, simplesmente movendo o motor para depois do transistor, assim continuando a utilizar um canal N.
Depois vi dois circuitos de exemplo da utilização de mosfets um canal N e outro P, sendo que a ligação seria diferente da que eu fiz, eles utilizaram um canal P para colocar o motor após o mosfet e inverteram o drain com o source (mais abaixo neste texto).
OK, seria viável fazer isto, só que neste caso os transistores trabalham diferente, com um canal N o transistor conduz com a saída do integrado em alta e com o canal P a condução seria com a saída do integrado em baixa, invertendo o "duty cicle" do pwm...ou seja, com o mesmo circuito, invertendo o mosfet para canal P, inverte-se o sinal pwm, onde tinhamos 100 % de dc teremos 0%....
Isto acaba com meu projeto, pois ele trabalha diminuindo o duty cicle conforme a temperatura diminui, invertendo a saída ele irá fazer o contrário, aumentando o duty cicle conforme a temperatura diminui.

Pergunto: meu circuito abaixo funcionaria com o canal n e moto no source?

Pergunto: Preciso usar um diodo junto com o motor para proteger o mosfet?

Pergunto: Preciso usar um capacitor junto com o motor, para diminuir possíveis ruídos? De quanto seria
Outra coisa, se puder me ajudar, quero que o circuito fique desligado por uns 3 segundos, antes de começar a trabalhar. Quando o carro der partida e o ar estiver ligado, se começar a funcionar imediatamente, faz pesar o motor, as vezes até faz o carro morrer. Seria bom este atraso para aguardar o motor estabilizar a marcha-lenta. Não tenho idéia de como fazer isto de forma simples, talvez usando a segunda porta do 248 que ficou sobrando, alguma sugestão?

Finalizando, penso em fazer um controle da frequência do PWM, para evitar ruídos no motor do ventilador, pensei em um  trimpot em série com o C1, funciona? Qual o valor?

Obrigado.

Estevam


Descrição:
Na entrada temos a proteção do fusível e do diodo 1N4007, evitando-se queima em caso de inversão de fase na instalação e cortando transientes de tensão negativos. Em seguida encontra-se um diodo zener, garantindo que a tensão fique em 12 volts, desde que a bateria do carro esteja com boa carga, dando estabilidade ao circuito.
O TVS1 corta transientes de tensão positivos, gerados por outros sistemas do veículo.
O sensor LM35 apresenta uma saída de tensão linear relativa à temperatura, tendo um sinal de 10mV para cada Grau Celsius.
Este sinal não é suficiente para o funcionamento do projeto, sendo que o mesmo é amplificado pleo amplificador operacional na porta 4 do CI LM248, em configuração não-inversor, com ganho de 21 até 31 variável em função do TRIMPOT de 10K + R9. Nesta faixa estima-se que se consiga monitorar algo em torno de 15 à 30 º C de temperatura no interior do veículo.

A porta 1 do LM248 é utilizada para gerar uma  onda dente de serra (curva B amarela), através da carga e descarga do capacitor C1, em função do divisor de tensão formado por R1-R5.
A porta 2 do LM248 compara o sinal dente de serra com a tensão de referencia de temperatura ambiente (curva A azul). Quando o sinal de onda sobe acima da referência a saída é desligada, sendo re-ligada quando a onda está abaixo do sinal de referência, gerando um sinal do tipo PWM - Pulse Width Modulation (curca C verde) que é enviado para o terminal “gate” do MOSFET de saída, limitado por R7 (I=10mA), para proteção da saída do integrado.
O potenciômetro entre a porta de saída 4 e o comparador final deve ficar acessível ao motorista, para regulagem da temperatura-alvo do sistema.
O capacitor C1 (68nF) dá uma frequência PWM em torno de 100Hz, sendo que quanto menor seu valor maior a frequência de oscilação, pode-se utilizar um trimmer para regulagem, visando encontrar uma frequência de trabalho em que o ventilador não apresente ruído.
O divisor de tensão formado por R6 e seu TRIMPOT, varia a amplitude da onda para comparação, devendo ser ajustado para pequenas rotações quando em baixa temperatura ambiente, garantindo funcionamento suave do ventilador. Serve também para calibração em função de diferentes tipos de ventilador ou posicionamento do sensor LM35.
A ponte formada pelo diodo D2 e seu trimpot permite o ajuste da rotação mínima do ventilador, de maneira que mesmo que esteja o ambiente muito frio o ventilador não pare e cause problemas de congelamento no evaporador. Quando a tensão de referência da temperatura ambiente está muito baixa, o diodo conduz e estabelece a rotação mínima, através da regulagem do trimpot.
O diodo zener Z2 regula a tensão máxima de referência na porta do amplificador operacional, de maneira que se o carro estiver muito quente (fechado parado em baixo do sol, por exemplo), a tensão de referência não seja maior do que 11 volts, o que poderia queimar o integrado. Nesta condição o ventilador deve funcionar em máxima rotação.
O capacitor C5, com 47uF, faz com que o ventilador funcione com a rotação máxima nos 3 primeiros segundos após ser iniciado o circuito, aproximadamente.


"PWM Motor/Light Controller
The diagrams are for 12V operation only and there are high side (common ground) and low side (common +12V) versions. The low side version of the circuit uses an N Channel FET, the high side version of the circuit uses a P Channel FET. N Channel devices handle more current and cost less than P Channel devices. The high side version of the circuit is useful when one side of the load has to be grounded.
Note that the pwm control has an opposite effect on these two circuits, the low side version is on with a high pin 7 output voltage and the high side version is on with a low output. "
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