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| B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica | ||
| CONTROLE ELETRÔNICO DE TEMPERATURA NO MODO PWM (Pulse Width Modulation) VIA PORTA PARALELA DE UM MICROCOMPUTADOR (PC) | ||
| Zander Londe Fernandes 1 (zander@bancariosbh.org.br), Fabiano Guerra Batista 1, André Barros de Mello Oliveira 1 e Nestor Dias de Oliveira Volpini 1 | ||
| (1. Centro Universitário de Belo Horizonte - UNI-BH) | ||
| INTRODUÇÃO:
Este trabalho apresenta o projeto de controle eletrônico de temperatura em um ambiente fechado, utilizando-se uma placa onde uma chave semicondutora MOSFET, controlada no modo MLP – Modulação por Largura de Pulso – ou PWM (Pulse Width Modulation), aciona um ventilador de baixa potência (cooler). O sinal de comando é enviado à placa de acionamento através da porta paralela de um computador pessoal (PC). É possível projetar circuitos eletrônicos que podem ser acoplados a essa porta e, através de um programa específico (desenvolvido por exemplo, em C, C++, C++ Builder, Pascal, Delphi, Visual Basic, Java etc.) enviar sinais digitais para o controle de qualquer tipo de processo. A modulação PWM é amplamente empregada para o controle de potência em diversas topologias, como por exemplo, inversores de freqüência, conversores DC-DC (fontes chaveadas), sistemas de energia ininterrupta (SEI ou nobreaks), sistemas de telecomunicações etc. A principal aplicação deste projeto está voltada para a área de ensino de eletrônica de potência, pois o módulo projetado possibilita ao usuário (aluno e/ou professor) visualizar didaticamente todas as etapas para a obtenção de um sinal PWM, ajustando e medindo com facilidade os sinais de interesse em cada etapa da placa construída. Some-se a isso a interação com o circuito controlado através de uma interface computacional. |
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| METODOLOGIA:
Inicialmente, foi efetuado o estudo teórico e através de simulações com o software PSpice, de diferentes configurações para obter um sinal PWM. Em seguida, foi implementada uma placa de acionamento em circuito impresso, constituída das seguintes funções: 1. geração de uma rampa variando de 0 a 10 V, em 50 kHz; 2. comparação do sinal de rampa obtido com um sinal de controle contínuo, também variando de 0 a 10 V, obtido através da porta paralela, via conversor D/A, e 3. geração do pulso PWM e acionamento de uma chave MOSFET, com isolamento através de acoplador ótico. Foi montado também um circuito sensor de temperatura e um conversor A/D, para envio deste sinal à porta paralela do PC. Depois de concluído o projeto eletrônico das placas, foi desenvolvido um programa em Visual Basic, o qual toma decisões de controle, visando resfriar ou aquecer um ambiente após a leitura da temperatura pelo sensor. O código desenvolvido permite o controle automático e manual da temperatura. No modo manual, o usuário interage com a planta implementada alterando a temperatura do ambiente, dentro de valores limitados. No modo automático a temperatura é mantida em uma faixa pré-definida pelo ajuste no circuito sensor. Como proposta de continuidade, serão desenvolvidas estratégias de controle de temperatura, utilizando como alternativas: uso de microcontroladores, e da linguagem Java atuando sobre a porta USB, dentre outras, para fins de comparação de custo e desempenho. |
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| RESULTADOS:
São apresentados resultados de funcionamento da planta através de medições de tensão elétrica e temperatura nas placas desenvolvidas (sensor de temperatura, conversores A/D e D/A, placa de acionamento em modo PWM e módulo de potência) e ainda as interfaces de aquisição e ajuste da temperatura do ambiente fechado via alteração do ciclo de trabalho do MOSFET, através do software Visual Basic. |
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| CONCLUSÕES:
Este trabalho possibilitou o estudo de estratégias de medição e controle da temperatura de um ambiente, definida dentro de uma faixa, permitindo a interação do usuário com o processo. A metodologia de desenvolvimento de simulações, o protótipo e o programa desenvolvidos se mostraram adequadamente efetivos e consolidaram conceitos importantes das áreas de eletrônica de potência, automação e programação de computadores. |
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| Instituição de fomento: PIC - Programa de Iniciação Científica | ||
| Trabalho de Iniciação Científica | ||
| Palavras-chave: Eletrônica de Potência; Porta Paralela; Controle PWM. | ||
| Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005 |