Objetivo:

Gerar um sinal PWM com 1Khz +/-12V proveniente de um microcontrolador (ESP32 ou Arduino) e um leitor de CP através dos CAD (Conversores Analógicos digitais) dos microcontroladores. Considere que usaremos o Arduino UNO.  O LM358 será alimentado com fonte simétrica de +12V no pino 8  e -12V no pino 4.

🧠 ⚡  Introdução

O sinal Control Pilot (CP) é o principal canal de comunicação entre o carregador (EVSE) e o veículo elétrico, definido pelas normas:

• IEC 61851
• SAE J1772

Ele permite:

✔ detectar presença do veículo
✔ indicar estado de conexão
✔ informar corrente máxima de carga
✔ garantir segurança do sistema

⚡ 🔌 Características do sinal CP

O EVSE gera:

👉 Esse sinal é aplicado entre:

📌 Segundo a norma:

• Frequência: 1 kHz
• Amplitude: +12V a -12V
• PWM define corrente máxima

📊 ⚡ Estados do CP (fundamental)

👉 Esses níveis são definidos pela carga resistiva do veículo

🧠 ⚡ PWM e corrente de carga

O duty cycle define a corrente:

Exemplo:

🔧 ⚡  Gerador de CP (implementação prática)

🔹 Etapas

🔹 Desafio principal

Converter:

🧠 ⚡ Como o LM358 está sendo usado

👉 No caso, o LM358 não está sendo usado como amplificador linear comum, mas como:

⚡ 🔧 1) Ideia do circuito do seu artigo

🔹 Entrada

• PWM do ESP32:

🔹 Alimentação do LM358

👉 Isso é o ponto chave 👇

🔥 ⚡ 2) O que isso permite

Com alimentação simétrica:

👉 o LM358 consegue gerar:

(na prática um pouco menos, tipo ±10~11V)

🧠 ⚡ 3) Funcionamento do circuito

🔹 Comparação

O LM358 compara:

🔹 Resultado

👉 Ou seja:

⚡ 📊 4) Resultado final

Entrada:

Saída:

👉 exatamente o CP que você precisa 👏

🧠 ⚡ 5) Por que isso funciona bem

🔹 O LM358 está saturando

Ele não opera linearmente aqui:

👉 então vira um “switch analógico”

⚠️ ⚡ 6) Limitações importantes (vale incluir no seu artigo!)

🔹 1. Não é rail-to-rail

LM358:

• não chega exatamente a ±12V
• típico:

🔹 2. Slew rate limitado

• ~0.3 V/µs
• pode distorcer bordas do PWM

👉 mas para 1 kHz → OK ✔

🔹 3. Corrente limitada

👉 saída não pode dirigir carga pesada

🔧 ⚡ 7) Papel dos resistores (muito importante)

No  circuito:

👉 os resistores:

• limitam corrente
• definem referência
• estabilizam comutação

🔥 ⚡ 8) Por que essa solução é elegante

Comparado com transistor:

🧠 Insight importante

👉 Você transformou o LM358 em:

⚡ 📡 9) Aplicação no CP (perfeito)

Isso atende exatamente:

• ±12V ✔
• 1 kHz ✔
• PWM ✔

👉 padrão IEC 61851

✍️ 🔧 Sugestão de melhoria

🔷 Uso do LM358 como conversor de nível bipolar

Diferente de soluções baseadas em transistores, o LM358 pode ser alimentado com tensões simétricas (+12V / -12V) e operar como um comparador saturado, convertendo diretamente um PWM de 0–3.3V em um sinal bipolar.

Essa abordagem simplifica o circuito, reduz componentes e melhora a simetria do sinal.

🎯 Conclusão técnica

✔ O circuito funcional
✔ O LM358 funciona como conversor PWM → ±12V
✔ Ideal para CP de EVSE
✔ Simples e elegante

📡 ⚡ 7) Leitor do sinal CP

Agora a parte mais importante :

🔹 O que o EVSE precisa ler

O veículo aplica:

• resistores
• diodo

👉 Isso altera:

🔧 Estrutura do leitor

⚡ 🔍 8) Circuito de leitura (melhorado)

🔹 Etapas

1. Proteção

• resistor série
• diodos de clamp

2. Divisor de tensão

3. Retificação / offset

👉 Converter sinal bipolar para positivo

4. Leitura ADC

• Arduino
• análise do nível

🧠 ⚡ 9) O que realmente está sendo medido

👉 O EVSE NÃO lê PWM diretamente

👉 Ele mede:

📊 ⚡ 10) Detecção dos estados

⚠️ ⚡ 11) Papel do diodo no veículo

👉 O EV conecta:

Isso faz:

✔ assimetria no sinal
✔ permite detectar estados com precisão

🔥 Insight importante

👉 O sistema CP é:

👉 Funciona apenas com:

• resistores
• PWM
• níveis de tensão

⚡ 📊 12) Forma de onda real

🔹 Sem veículo

🔹 Com veículo

🧠 ⚡ 13) Integração completa (EVSE)

⚠️ ⚡ 14) Erros comuns (e melhoria do artigo)

❌ Erros comuns

• gerar apenas 0–12V (sem negativo)
• não ler corretamente o offset
• não proteger entrada ADC
• ignorar o diodo do veículo

🎯 Conclusão

✔ O sinal CP é simples, porém extremamente engenhoso
✔ Combina PWM + níveis DC + segurança
✔ Pode ser implementado com poucos componentes
✔ É a base de qualquer EVSE funcional

Esquemático