alô josenir,
tenho vários comentários às tuas alterações.
josenir Escreveu:o resistor de 15r 3w foi acrescentado para amortecer o impacto dos picos de tensão sobre o circuito de controle.
tendo um circuito que elimine correctamente os picos de tensão do motor, não deveria haver problemas com picos na secção de controle. os problemas tipicos nesta secção têm a ver com a "baixa" da tensão das baterias, mas este problema resolve-se com algo que já tens no circuito, o díodo 1n4001 e um condensador "generoso" de seguida em paralelo com a alimentação (neste momento tens um de 470uf). isto para dizer que acho que a resistência de 3w é desnecessária, e está a esconder o verdadeiro problema (os picos de tensão) que assim não é eliminado.
josenir Escreveu:os resistores de 1r nos gates dos mosfets foram alterados para 100r para dar proteção ao ci de controle.
isto faz com que o tempo de liga/desliga (comutação) dos mosfets aumente bastante, o que claro que vai ajudar a reduzir os picos pois a corrente vai baixar mais devagar nas bobinas do motor e portanto os picos de tensão desenvolvidos vão ser menores (a tensão numa bobina é proporcional ao tempo que a corrente demora a variar).
mas depois há a desvantagem: ao demorar mais tempo, aumenta o aquecimento dos mosfets. no teu caso não tem grande problema porque rapidamente aceleras até ao máximo e nesse ponto os mosfets estão sempre ligados (na verdade, o relé liga), mas se fosse um veículo em que se conduzisse com aceleração parcial, aí o aquecimento ia notar-se consideravelmente.
na datasheet to irfz44 temos um gráfico que mostra que a "total gate charge" é tipicamente de 50nc para uma tensão de gate de 12v. 50nc é a carga que a gate precisa para atingir 12v. neste ponto o mosfet estará totalmente ligado.
para termos uma ideia de quanto tempo demora o mosfet a ligar (a desliar é semelhante), vamos usar as fórmulas relacionadas com condensadores, q = v x c e v = vcc x (1 - e^(-t/(r x c))). resolvendo a última equação em ordem ao tempo e substituindo c por q/v, resulta t = q / vcc x r x ln(vcc). vcc é a tensão usada para "atacar" a gate, e r é a resistência através da qual vcc carrega a capacidade da gate. r será então a soma da resistência de saída do driver (400ma máximo, logo 12 / 0.4 = 30), a resistência de gate interna do mosfet (não está na datasheet, mas para outros mosfets está; vamos assumir 2ohm) e outras resistências que haja pelo caminho (neste caso, 100ohm). no total temos, anteriormente, r = 30 + 1 + 2 = 33 ohm e depois das alterações temos r = 30 + 100 + 2 = 132 ohm, ou seja o tempo de liga/desliga aumentou para 5 vezes o valor inicial.
josenir Escreveu:a mudança mais drástica foi a alteração do capacitor cerâmico de 1nf ligado ao pino 5 do ci, que fixava a frequência entre 23 e 30 khz. este capacitor foi alterado para 100nf baixando a frequência para entre 350 e 1200 hz. com isso eliminamos a necessidade de usar diodos rápidos (fast recovery) e capacitores de poliéster no snuber.
eu não acho que foi essa a razão para deixar de haver a necessidade de usar díodos rápidos. alterar a frequência não altera o tempo de subida/descida dos sinais, que é o que influencia na necessidade referida. o que te permitiu usar diodos mais lentos foi teres aumentado a resistência nas gates dos mosfets (à custa de maior dissipação). reduzir a frequência de comutação dos mosfets causa é menor dissipação de calor neles, pois eles vão comutar muito menos vezes por segundo; isto no teu caso é bom pois aumentaste o tempo de comutação e acabaste por compensar assim o aumento de energia dissipada, reduzindo o nº de vezes que o fazes por segundo: dissipação na comutação aumentou 5x, mas baixou ~26.5khz/775hz ~ 34.2x por teres diminuido a frequência. no final, reduziste o consumo por comutação em ~30x.
josenir Escreveu:assim, criamos um novo snuber com 2 diodos retificadores de silício de 6a e 2 capacitores eletrolíticos de 470uf x 200v. usei o 6a10 (6a 1000v), mas qualquer um com tensão de trabalho de 600v ou mais também serve. foram acrescentados dois capacitores eletrolíticos de 4700uf x 35v em paralelo com o filtro para melhorar a absorção dos picos.
um único díodo free-wheeling deveria ser suficiente para cortar por completo todos os picos positivos de tensão. acho que o díodo inferior não faz lá nada, pois o próprio mosfet tem um díodo integrado, e é muito mais rápido que o 6a10 que colocaste em paralelo com os mosfets. eu removia esse díodo. e usar condensadores de 200v também é irrelevante, pois a tensão aí não deverá (depois de "clamped" correctamente) chegar sequer perto desses valores. não faz sentido ter condensadores em paralelo em que uns são de 35v e os outros de 200v, pois ambos serão expostos exactamente às mesmas tensões! os condensadores grandes em paralelo com a bateria vão é ajudar a bateria a fornecer os picos de corrente; as baterias de chumbo têm um certo tempo de "reacção" quando lhes é pedido que forneçam muita corrente assim repentinamente.
resumindo... eu deixava apenas um díodo em paralelo com o motor e removia os condensadores de 470uf, ou pelo menos usava de 35v tal como os outros (condensadores de desacoplamento a mais não fazem mal, apenas tornam o dispositivo mais caro).
josenir Escreveu:fiz várias observações com o osciloscópio com o circuito antigo e observei que existiam picos de tensão realmente muito altos e depois de feitas as alterações o circuito manteve os picos totalmente sob controle.
qual o valor máximo de tensão que viste?