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    • Gabriel Torres

      Seja um moderador do Clube do Hardware!   12-02-2016

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felipe236

[Resolvido] Fonte 12V sem C.I regulador.

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Pessoal eu to querendo contruir um fonte 12V mas não pode utilizar um

LM7812

quero fazer utilizando componentes que "substitua" o C.I LM7812 pois o mesmo não pode ser utilizado;) pa vai valer nota dependo da complexiade do circuito.

Falou

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Repare ai:

http://apowersupply.com/12vdc-power-supply-circuits-201.html

O primeiro esquemátco mostra uma fonte das mais simples, com uma regulação pobre por não dispor de realimentação..

O último esquemátco mostra uma fonte básica, já com realimentação e com limitação de corrente (BC107 r resistor de 0,47 ohms )

Com relação a esse esquemático, se não puderes usar nem o CI amplificador operacional, substitua o mesmo por um transistor NPN, com o emissor ligado ao zener de referência e o coletor na base do BD135. Sua base aimligada ao potenciômetro de ajuste..

Abraço..

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  • Autor do tópico
  • Hum ta bem explicado e é simples de fazer

    tive uma ideia(so por curiosidade:D), sei C.I 7812 tem embutido todos os componentes necessarios o no encapsulamento, é possivel saber o esquema da parte de dentro do circuito?. assim poderei mostrar também como é dentro do C.I

    quanto a resposta do amigo Victor França;

    1A( ou mais, isso é opcional )

    para servir de alimentação para qualquer aparelho eletrônico que comsuma 12V 1A ou menos

    e vou utilizar um trafo de 1A (ou mais, opcional) quanto a tensão vai depender do projeto pois ainda não comprei, mas a saida tem que ser 12V.

    a prova final da etapa do curso é fogo! vai sair muita gente:D e ele não quer circuito simples cheios de C.I não

    Editado por felipe236

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    http://www.national.com/ds/LM/LM317.pdf

    Página 15 o esquemático. Porém creio que o circuito que o faller postou seja ótimo para o que você pretende.

    Achei isso também: http://www.ibytes.com.br/projetos.php?id=175

    Não testei, mas creio que funcione. Boa sorte com o curso!

    Editado por Victor França

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  • Autor do tópico
  • vou pegar umas partes de todos esses circuitos para fazer uma boa fonte.

    eu fazendo mais pelo lado do ultimo esquema:D

    :eek: ahhh!, não tem como eu fazer esse C.I agora, não achei muito complexo(pensava que era mais difícil) mas não sabia que tinha tanta coisa assim embutida!, não da para meu bolso agora:D

    amanha eu posto o esquema Baseado em todos os circuitos dos tópico para vocês verem. e fazer da sujestões de mundanças se necessario conforme a ideia de vocês ok.

    Alguem sabe sobre o PL18Z e o PL6V8Z pois não encontro no meu banco de dados tem algum alternativo?

    Falou

    Editado por felipe236

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  • Autor do tópico
  • Pessoal depois de 7 horas(ou mais eu acho:D) porque eu estou começando agora a aplicar traisistores no meus projetos. eu fiz esse esquema eu coloquei e tirei umas coisas baseado em todos os esquemas que foram proposto e nas apostilas aqui. por favor vejam e me de sugestões para aperfeiçoar. podem falar mesmo:D, acho que estou esquecendo algo como "proteção" para o circuito.

    procurei utilizar material que ja tenho.

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    Pessoal depois de 7 horas(ou mais eu acho:D) porque eu estou começando agora a aplicar traisistores no meus projetos. eu fiz esse esquema eu coloquei e tirei umas coisas baseado em todos os esquemas que foram proposto e nas apostilas aqui. por favor vejam e me de sugestões para aperfeiçoar. podem falar mesmo:D, acho que estou esquecendo algo como "proteção" para o circuito.

    procurei utilizar material que ja tenho.

    Tem erros graves ai nessa sua proposta..

    1) O capacitor de 1.000 uF é pequeno na entrada da fonte, melhor seria usar ai algo e torno de 2.200uFx25V

    2) R1 com valor de 1 ohm vai botar a perder tanto o transistor Q3 quanto o zener D2. Esse valor tem de ser bem maior. Em torno de 1.000 ohms..

    3) Só não botou a perder porque o Q3 está cortado, é como se não existisse pois tem sua base em curto com o terra;

    4) Esse Tip 41 (Q3) está fora de ação. Sua base deverá ser polarizada com uma amostra da tensão de saída, para que ele sirva como elo de realimentação.. A polarização do mesmo se obtém com um divisor resistivo na saída. A tensão no centro desse divisor resistivo, ou seja a tensão de base de Q3, deverá estar no valor de 3,9 Volts ou seja cerca de 0,6 Volts acima da tensão do zener (3,3 Volts no zener).. O divisor resistivo deve ser algo em torno de 1K5 e 680 Ohms, sendo que 1K5 é ligado na saída e 680 na massa. Do centro sai a ligação com um resistor de 100 Ohms, para a base de Q3.. A tensão de saída, desse modo, se regulará em torno de 12 volts... Procure entender o funcionamento dessa fonte.. Isso é básico. Senão serás apenas um montador de circuitos..

    5) O zener, para melhor estabilidade da tensão de saída, deverá estar pré polarizado com um resistor de cerca de 1K dele para a tensão de entrada

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  • Autor do tópico
  • Acho que meu maior erro foi ter 'jogado' a tensão toda em cima das bases, e não dei conta de que o Q3 estava em curto e eu coloquei apenas 1 no resistor no programa(era para colocar 1K) lol

    percebi também que eu estava usando 12V anternada, tinha que ser mais para poder estabilizar 12V.

    eu tava esquecendo de algo referente a "Ampificador de erro" eu acho.....

    pelo que eu entendi Q1 e Q2 estão dividindo a corrente Formando tipo um darlington assim o circuito aguenta mais certo?

    e o Q3 retira uma amostra da tensão de saída e controla a condução do regulador para manter a sáida constante e capacitor filtra qualquer interferencia certo?

    Eu refiz o circuito de acordo com suas dicas... mas acho que não estar tão certo os meus calculos pois os resistores deram mais do que você indico:huh:

    EDIT:

    OPA! achei um problema. no Q2 tem uma trilha indo direto para a base sem qualquer resistencia o resistor do lado era para ele mas não ta ligago lá. pode ser por isso que os resistores deram tão altos :D

    vou corrigir..................OMG! acho que ta tudo errado depois de ter visto deireito aqui na apostila kkkk

    Editado por felipe236

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    É, a base de Q2 está em curto sim e os teus resistores deram assim tão altos por você não ter entendido o que é um divisor de tensão..

    Veja lá o esquemático que o Victor França te sugeriu. Esse dai: http://www.ibytes.com.br/projetos.php?id=175

    Viste o que é um divisor de tensão, ai no caso representado pelo potenciometro, pois a fonte é variável..

    Como você quer uma fonte fixa em 12 Volts, faça o que lhe disse..

    Assim:

    Fontesimples12Volts.jpg

    Abraço...

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  • Autor do tópico
  • Pesquizei sobre o assunto e agora eu entendo :D

    Assim??

    utilizei 1,6K no R3 e 420ohm no R4 assim ele fico um pouco melhor

    Editado por felipe236

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  • Autor do tópico
  • Se tiver ok o esquema eu vou comesar a fazer ele ainda hoje mesmo isso é para janeiro(acabei de saber que é so em janeiro agora(Ufa! ainda da tempo de melhorar :D).

    Eu queria também umas dicas para proteção para ele, pois futuramente implementarei para meus projetos(projetos com fonte na mesma placa) por isso queria mais proteção além de um fusivel.

    Editado por felipe236

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    Só não entendi a moral dos 2 TIPs em darlignton. É pra somar os Vbes? Pois o ganho do tip é muito baixo, enão o tip ligado à realimentação(Q2) poderia ser substituido por um BD com um pouco mais de ganho reduzindo assim a corrente exigida da malha de controle.

    EDIT: E o zener não é alimentado direto pela Ie do Q3? Que também não entendo porque é um tip, uma vez que a corrente ali é mais baixa.

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  • Autor do tópico
  • coloquei ele dois em darligton para melhoras, assim eles dividem a corrente no caso de circuitos de alto consumo. sem falar que é para nota :D eu procurei usar TIPs porque ja tenho varios.

    E o zener não é alimentado direto pela Ie do Q3? Que também não entendo porque é um tip, uma vez que a corrente ali é mais baixa

    tenho muitos TIP(são bastantes úteis), e também estou visando na qualidade dela também.(ou estar prejudicando o circuito?)

    notei que fico um pouco melhor utilizando um BD437 no Q2

    Mas queria uma resposta de que esse circuito que fiz vai da certo porque to querendo fazer ele ainda hoje

    Editado por felipe236

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    Cara, eu estudei um pouco agora essa configuração. O zener é alimentado pro fora pois ele é uma tensão de referência, assim, se a saida for para 0 (curto) e o transistor cortar, o zener continua mantendo a sua tensão de referência. O transistor ligado ao zener deve ser de baixa potência, pois o ganho será elevado e a sua corrente de base tende a não interferir no divisor de tensão que vem da saída, por isso troque em seu projeto. Os outros dois transistores na saida estão em darlington para fazer com que a corrente de base do conjunto seja desprezivel frente a Ic do transistor do zener, assim, troque o TIP inferior por um BC ou BD com um ganho mais elevado. A configuração darlingont nao serve para dividir a corrente de saída entre os dois transistores!! Cuidado com a interpretação do circuito.

    Só me resta uma dúvida, simplesmente olhando o circuito, como posso saber qual é a tensão de saída, o que que define essa tensão. É o divisor de tensão na base do transistor comparador?

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    Só me resta uma dúvida, simplesmente olhando o circuito, como posso saber qual é a tensão de saída, o que que define essa tensão. É o divisor de tensão na base do transistor comparador?

    Exatamente.. O que define a tensão de saída é justo esse divisor de tensão.

    Veja só..

    Se o zener é de 3,3 Volts, na base desse transistor de realimentação, ou comparador de erro, vamos ter, para mantê-lo na região de operação, algo em torno de 3,9 Volts (0,6 acima da tensão zener em função do Vbe do transistor).

    Pois se a tensão ali é de 3,9 Volts e o resistor de baixo, do divisor resistivo é de 680 ohms a corrente que terá nesse resistor é de 3,9/680 = 5,73 mA

    Qual a queda que essa corrente de 5,73 mA vai causar no resistor de 1500 ohms, de cima do divisor de tensão???

    1.500 x 0,00573 = 8,60 Volts. Se a queda nesse resistor é de 8,60 Volts e quando somado com a tensão sobre o resistor de 680 ohms dará a tensão de saída, correto..

    Pois a tensão de saída deverá ser de aproximadamente 3,9 + 8,60 = 12,50 Volts..

    Claro, para que isso aconteça a corrente de base do transistor amplificador de erro deve ser desprezível perto desses 5,7 mA do divisor de tensão.. Por isso sim o transistor amplificador de erro deve ser de alto ganho. Colocaria ali um BC546C no lugar do tip 41..

    Caro Felipe236... Seu circuito está correto sim, pode fazer sem dúvida alguma..

    Melhorias se desejares:

    1) O correto ai seria usar na realimentação um BC546C, como driver da saída pode ser esse TIP41 e como transistor de potência talvez um 2N3055..

    2) A questão de pré-polarizar o zener se dá por um motivo óbvio de ganho de estabilidade de tensão de saída em função da melhora do ponto de operação da referência.

    Tenha em mente que a corrente que sai do emissor do transistor Q3, amplificador de erro passará pelo diodo zener, correto??? Essa corrente não é constante, sofre uma variação em função da demanda do circuito de base do transistor Q2..Desse modo a corrente pelo zener se terá uma faixa de valores que chamaremos de variação de Iz..

    Se seu zener não tiver polarização auxiliar alguma, o circuito se comportará como o que se pode ver na figura 1, tendo a tensão de zener Vz uma variação bem grande em função da variação de Iz..

    Se colocarmos uma pré-polarização, deslocando o ponto de trabalho desse zener para uma região da curva aonde a transferência é mais linear, uma mesma variação de Iz trará como resultado uma pequeníssima variação de Vz, e consequentemente uma referência muito mais estável..

    Veja ai:

    Polarizaodediodozener.jpg

    3) Para colocar uma proteção adicional contra curto circuito, use do recurso existente no diagrama que te mostrei, o quarto deles, aqui: http://apowersupply.com/12vdc-power-...cuits-201.html

    A adoção de um transistor e um resistor amostrador de corrente será suficiente para proteger a fonte contra curto circuito na saída..

    Veja ai mais ou menos como ficaria..

    Fontesimplescomproteocontracurtonasada.jpg

    Abraço...

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  • Autor do tópico
  • Entendi. Primeiro quero agradecer muito a ajuda do Faller e de todos aqui do tópico.

    eu estou começando a utilizar trasistores nos projetos e ira continuar ano que vem e muita gente não pego direito:( (por isso que ele proibiu o C.I!) com intenção de quebrar nossos cérebros:D

    Farei as melhorias conforme que foi me indicado e postarei hoje a noite ou amanhã o circuito atualizado.

    Falou

    Ai estar com uma melhorias a mais :D o traistor 2N3055 não colequei porque teria que ter um dissapor especial certo? ou tem uma forma de colocar eles usando os comums

    se eu usar dissipadores eu pensei em usar um um tipo das fontes atx, eu posicionaria na pcb os transistores Q1 e Q2 para utilizarem ou então utilizaria disipadores de Chipset que tenho para cada um deles

    ou não precisso deles?

    existe mais melhoras?

    isso vai despedisar energia? :D

    vejam como fico.(acho que vai sair Caro kkk)

    Falou

    Editado por Bcpetronzio
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    É necessário esse resistor na base do transistor comparador de erro? Somente o divisor já não é suficiente?

    EDIT: o ideal não seria que o zener fosse alimentado com a tensão de entrada, pois se a saida por acaso entrar em curto a referência continua estável.

    Editado por edu.

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  • Autor do tópico
  • O zener estar ligado na entrada.

    estar falando que seria melhor ligalo depois do divisor?

    Falou

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    O resistor que alimenta a tensão do zener está na saída. Se houver curto o zener deixa de ser alimentado. O ideal não seria ligar ele na entrada, assim, mesmo com curto, a tensão de referência é mantida.

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  • Autor do tópico
  • O zener estar ligado na entrada.

    Opa errei eu quis dizer saida:p

    mas não entendi ainda, onde seria melhor ligado pois o zener estar pré polarizado para ter mais estabilidade da tensão de saída.

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    Se eu não me engano, nos reguladores lineares dos circuitos integrados é utilizado um AMPOP para fazer a comparação entre a tensão do zener e do divisor resistivo. A saída do AMPOP é conectada na base do transistor, e o emissor do mesmo ao terra através de uma resistência. Deste modo se garante a tensão do zener e se pode calcular com precisão a corrente do divisor resistivo pois a corrente que vai para o AMPOP é quase nula. Mas isso foi apenas um comentário.. afinal não se podem utilizar CIs para o projeto correto? Quanto em fontes convencionais de bancada eu não tenho a mínima ideia se o método é utilizado.

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    Em minha opinião o resistor do zener (R4) deveria ser ligado a entrada de tensão, logo após os capacitores retificadores, juntamente com o resistor da base (R6). Assim, mesmo que haja um curto na saída o zener segue alimentado e a tensão de referência estável.

    Sigo com a duvida da necessidade do resistor na base do transistor ocmparador de erro.

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    Em minha opinião o resistor do zener (R4) deveria ser ligado a entrada de tensão, logo após os capacitores retificadores, juntamente com o resistor da base (R6). Assim, mesmo que haja um curto na saída o zener segue alimentado e a tensão de referência estável.

    Sigo com a duvida da necessidade do resistor na base do transistor ocmparador de erro.

    Pré-polarizar o zener com tensão não regulada ou com tensão regulada. Essa é a questão..

    A tensão na entrada do CI, ou seja nos capacitores de filtro, sofrerá uma variação em seu valor em função da corrente demandada pela carga..

    Desse modo, se o zener for polarizado a partir dela, certamente será introduzida uma variação na tensão Vz, de referência, em função do carregamento da fonte, o que certamente não é bom, para a regulação da fonte nas condições normais de operação. Melhor, desse ponto de vista, é polarizar esse zener a partir da tensão de saída, estável com qualquer carregamento..

    Se a fonte fosse uma fonte ajustável (com potenciômetro) eu certamente escolheria pré-polarizar o zener a partir da tensão de entrada pelo óbvio motivo da tensão de saída não ter um valor fixo, ser ajustável..

    Analisando a questão do curto circuito:

    Se a fonte estiver em curto circuito, ou em limitação de corrente em função de um curto circuito, teoricamente a tensão de saída tenderá a zero ou um valor bem baixo, diferente dos 12 Volts da operação normal da fonte. É certo que o ajuste de tensão nessa hora é totalmente inválido, o comparador de erro não estará operante e desse modo em nada interessa se a tensão do zener se manteve ou não aonde deveria se manter. No estado de limitação da saída por curto circuito quem vai controlar a fonte é o elo de realimentação responsável pela limitação da corrente que será preponderante sobre o laço de realimentação do controle de tensão da fonte. Desse modo pouco interessa a tensão do zener nessa hora..

    Desse modo, para fontes de tensão de saída fixa, melhor tomar a polarização do zener a partir da tensão de saída.

    Para fontes de alimentação com tensão de saída variável, toma-se essa pré-polarização do zener da tensão de entrada, sobre os capacitores de filtro..

    Finalizando.. Se retirar o resistor de 100 Ohms da base do comparador de erro, em nada vai mudar o desempenho da fonte..

    Abraço..

    Editado por faller

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