O mercado de componentes para o controle de motores de alta potência, com potências de 75 kW ou mais, passa por uma fase de crescimento. A tendência desse mercado, que representa 35% do consumo de componentes é uma separação cada vez maior do mercado de controles de baixa potência. Neste aretigo, baseado em Application Note da Agilent Technologies, damos uma aplicação típica de controle de alta potência para este segmento, usando IGBTs.
Controles de velocidade são comuns no mercado industrial de alta potência, sendo encontrados em aplicações como sistemas de refrigeração, torres de arrefecimento, etc.
Os circuitos AC têm sido usados nestas aplicações durante os últimos 30 anos.
Nas versões mais modernas tais controles podem ter implementações usando microcontroladores ou DSPs e como elementos ativos IGBTs.
Os sistemas típicos devem conter três elementos básicos:
Microcontrolador ou DSP
Um controle de motor de alta performance exige o uso de uma temporização de precisão para comutar os dispositivos de potência que são responsáveis pela corrente no motor.
No caso de DSPs temos o processamento muito mais rápido da informação correspondente à velocidade em dado instante o que faz com que estes dispositivos levem vantagem em relação aos microcontroladores.
Essa vantagem também permite que um único DSP controle diversos sinais de entrada ao mesmo tempo.
Além disso, os DSPs possuem um grau maior de integração, que além de facilitar seu uso, leva a invólucros menores e mais simples de usar.
Todos esses fatores podem ser importantes na redução do custo do sistema de controle de velocidade.
Acopladores Ópticos de Disparo
Os acopladores ópticos consistem na solução ideal para o interfaceamento da lógica de controle (que opera com baixas tensões) e o circuito de potência (que opera com altas tensões).
Sua capacidade de isolamento, capacidade de isolar ruídos e interferências, simplicidade do circuito são alguns dos fatores que fazem desta solução uma das preferidas neste tipo de aplicação.
Existem hoje acopladores ópticos com características otimizadas para este tipo de aplicação, possibilitando uma comutação mais eficiente dos dispositivos de potência como, por exemplo, os IGBTs.
IGBTs
Os IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) é uma das soluções mais usadas atualmente nos controles de potência.
Proporcionando um controle rápido e preciso de motores, eles também levam esses motores a uma operação muito mais silenciosa.
Uma aplicação de referência para a tecnologia usada neste tipo de controle é mostrada na figura 1.
Este projeto pode ser implementado de diversas formas, com base na vasta literatura que a Agilent Technologies pode fornecer em seu site www.agilent.com/semiconductors.
Para o desenvolvimento de projetos com base nesta configuração básica sugerimos a consulta aos Applications Notes AN1254, AN1252 e no documento “Optocouplers for Variable Speed Motor Control Electronics in Consumer Applications”.
Também observamos que o artigo é de 2003 e que podem existir soluções mais modernas do mesmo fabricante.
