Fonte de alimentação ajustável 1,2 a 20V x 10A - Primeira parte - Montagem

[faller]

Tem certeza? Pois o lm338K tem, pelo que olhei no datasheet, uma potência máxima de 50W. Como eu quero fornecer até 4A na saída até mesmo na tensão mínima(1,2V) e a tensão na entrada dele vai ser lá pelos 22V, ele dissiparia uns 80W e entraria em proteção térmica, correto?  Ou ele pode dissipar mais que 50W?

Quase da...  Veja ai, com 18 Watts de diferencial já daria, com um ótimo dissipador, segurar esses 4 Amperes dai, mas além de não te atender, ficaria muito no limite..

Veja:

 

 

Melhor mesmo e bufferizar. Mas veja, na minha resposta anterior, quando citei 4,2 Amperes veja que já atende sua demanda, então podes sim colocar ai resistor de 0,47.. É que pensei que, colocando dois TIPS 127 desejavas ter muito mais corrente que esses 4,2 Amperes dai.. Siga em frente

[Visitante]

Quase da...  Veja ai, com 18 Watts de diferencial já daria, com um ótimo dissipador, segurar esses 4 Amperes dai, mas além de não te atender, ficaria muito no limite..

Veja:

 

 

Melhor mesmo e bufferizar. Mas veja, na minha resposta anterior, quando citei 4,2 Amperes veja que já atende sua demanda, então podes sim colocar ai resistor de 0,47.. É que pensei que, colocando dois TIPS 127 desejavas ter muito mais corrente que esses 4,2 Amperes dai.. Siga em frente

Bom, eu coloquei dois TIP's 127 mais por uma questão de garantia de que nenhum componente operasse perto do limite. Talvez até tenha exagerado um pouco, mas como tenho TIP127 de sobra e resistor de potência não é muito caro, não custa fazer assim. 

 

Assim que eu conseguir todos os componentes que preciso posto aqui os resultados. 

[Charles Rabelo]

Fazendo alguns testes rápidos aqui, não sei se o procedimento está 100% correto mas coloquei as ponteiras do voltímetro na entrada e saída do resistor de amostragem 1R8 e coloquei cargas, alguma coisa deve estar errada pois independente da carga na saída, o multímetro só marca 0.6V.

[aphawk]

@Charles Rabelo,

 

Problema bem simples de se resolver.... depois que colocamos no Proteus kkkkk !!!!

 

Essa queda se deve ao seguinte fato : quando voce puxa um pouco mais de corrente da fonte, a tensão sobre o capacitor atinge um nivel mais baixo do que o necessário para manter a estabilidade do LM317K ! Assim, ele perde a regulação !

 

Coloque o osciloscópio sobre o capacitor de filtragem, e vai ver que deve ter uma tensão de ripple alta, acima de 5 Volts.

 

O truque é aumentar o capacitor de filtragem da fonte , ou aumentar a tensão do secundário do transformador.

 

Experimente colocar um capacitor de 22.000 uF, vai ver que consegue puxar bem mais corrente sem cair a tensão na saída !

 

Se aumentar a tensão do transformador, vai ter uma maior potencia dissipada sobre os transistores e sobre o regulador...

 

Eu acho melhor aumentar o capacitor de filtragem mesmo !

 

Fiz o circuito no Proteus, usando 21V AC de amplitude na entrada da ponte de diodos, e com uma corrente na carga em torno de 4A a tensão começa a cair. Isto é, mantendo a filtragem em 4.700 uF. Tensão de saída sempre regulada em 12V.

 

Já quando usei 21V AC RMS em cima da ponte de diodos, consegui puxar 11A na carga antes de a tensão cair, mantendo o capacitor de 4.700 uF.

 

Agora, usando os mesmos 21V AC de amplitude, e mudando o capacitor para 47.000 uF , consigo puxar 20A !!!

 

Usei o circuito com apenas dois TIP 147, um BD140, mas mudei os resistores de emissores para 0.15 ohm.

 

Se quiserem o arquivo do Proteus8 onde fiz a simulação, é só pedir.

 

Paulo

 

 

 

 

 

Paulo

[Charles Rabelo]

Me manda essa simulação no proteus aphawk, faço minhas simulações no multisim mas parece que algo está errado.

 

Fisicamente tenho diversos capacitores que variam de 1000uf a 4700uf todos em paralelo conferindo 41000uf na fonte montada. Verifiquei que puxando cerca de 16A na saída, a tensão sobre os capacitores baixa para cerca de 24V. O que pode estar acontecendo ?

[aphawk]

@Charles Rabelo,

 

Segue a simulação, já ajustei a tensão de entrada para 21 Vrms e a filtragem para 41.000 uF.

 

Antes de a proteção contra curto funcionar, consegui 25A mantendo os 12V na saída.

 

Paulo

 

fonte lm317k.rar

[faller]

 

Algum suspeito ?

@faller

@aphawk

 

Agradeço desde já aos colegas.

 

Esse seu circuito dai:

 

Tem um erro crasso, que é o resistor de 0,1 ohm na linha de saída, após o regulador. Essa é toda a razão da instabilidade visto que cria uma fonte de tensão, no laço de referência de 1,25 do CI, pois a referência vai passar a ser 1,25 - (Iout x 0,1 ohm) e a tensão de saída vai variar em função da corrente de saída..

 

Não vi a menor razão para colocares isso dai, esse resistor de 0,1 ohm ai... Certo que não copiaste essa ideia de lugar nenhum..

 

Na sua listagem de medidas citas V8, onde é esse ponto de medida??

 

Aliás, se bateres essas suas medidas vais ver que não casam de modo algum com o circuito que acima postei..

Seria do outro circuito?? Com 4 transistores???

Fica dificílimo de se entender quando não se sabe onde exatamente está cada uma das medidas..

Seja mais claro..

[aphawk]

@faller,

 

Boa, bela matada !

 

Na minha simulação eu nem usei esse resistor.....

 

Eu já ví em algum lugar um circuito de fonte que tinha um resistor bem pequeno na saída do LM317, mas a saída do transistor de potência ia ligadas DEPOIS desse resistor, diretamente na carga e mesmo assim a fonte era para corrente bem mais baixa.

 

Por curiosidade, modifiquei a simulação para fazer testes.

 

Se colocar exatamente da maneira desenhada , o circuito fica totalmente doido, já cai a tensão com menos de 1 A de corrente. !

 

Já se fizer da maneira que eu já ví, que é colocando a saída dos transistores de potência diretamente à carga, DEPOIS do resistor, o circuito funciona, mas ocorre uma queda de 0.1 Volt a partir de 2.1A, que se mantém constante até cerca de 16A na carga , quando começa a cair muito depois disso. Ou seja, só cria problema, sem nenhuma função útil, já que a proteção contra sobrecorrente está implementada sobre um dos transistores.

 

Você matou o problema, Faller !

 

Paulo

[aphawk]

@Charles Rabelo,

Sobre sua pergunta da queda de tensão sobre os capacitores, o problema deve estar no transformador....... 41.000 uf deixa um ripple pequeno e não deveria ter tanta queda.

Faça o seguinte, meça a tensão AC na saída do transformador, com uma carga de 1A e com a carga de 16A .

Paulo

[Charles Rabelo]

Colegas, o circuito que está montado de forma alguma é o abaixo :

 

 

 

O utilizei devido a estar representado algumas sugestões de medição.

 

No post o qual indaguei sobre algum suspeito, foi anexado junto ao layout com tais sugestões, o circuito simulado, este foi descrito e detalhes foram feitos no mesmo post.

 

Logo mais abaixo resumia:

 

V1=28.4 Capacitores

V2=28.4 Emissor1

V3=28.4 Emissor2

V4=28.4 Emissor3

V5=28.4 Emissor4

V6=28.4 Vin LM317

V7=12 (+-0.2V)   Vout LM317

V8=10.5 (+- 0.2V) Vadj LM317

 

Logo demostrando que de fato não era o circuito com tais sugestões mas sim o que se seguia abaixo. MAS, seguindo a mesma lógica deste (o circuito acima).

 

De qualquer forma, farei a medição com carga e medir a tensão na saída do transformador.

 

Talvez, como o consumo é 100% do tempo, o transformador não esteja carregando os capacitores na mesma velocidade em que descarregam, sendo assim, o transformador que é grande e com fio 12 AWG no secundário não está fornecendo grande corrente.

 

Mas vejam, no teste com 50W, a tensão também cai, e cai cerca de 0.5V. Penso que se pode ser o transformador, é provável que não seja somente ele. E é essa outra questão que peço-lhes ajuda.

 

Obrigado.

[aphawk]

@Charles Rabelo,

 

Eu montei o circuito para simular bem parecido como o que você postou. Não deveria ter nenhuma falha.

 

Preciso daquelas medições, justamente para ter uma ideia se o seu transformador realmente está de acordo.

 

Paulo

[faller]

Colegas, o circuito que está montado de forma alguma é o abaixo :

E o que sempre digo...  Pra que simplificar se podes complicar...

[aphawk]

@Charles Rabelo,

 

Eu lí no Datasheet que para esse circuito utilizando transistor booster regular bem, a carga mínima é de 50 mA ... portanto não pode medir 12V em vazio..... experimente colocar um resistor de 220 ohms na saída ligado todo o tempo, e faça o ajuste de 12V já com esse resistor como carga, e aí sim puxe os 50W, quem sabe seja esse o problema... na minha simulação tem um resistor só para fazer essa carga mínima.

 

Paulo

[Charles Rabelo]

Excelente aphawk, vou fazer o teste e posto os resultados.

 

Fiz a medição, a vazio mede 21V

 

Com exatamente 16A marcando no amperímetro cai para 19.2V na saída do transformador.

[aphawk]

@Charles Rabelo,

Opa, não é o transformador, ele está aguentando bem. Só pode ser alguma perda em alguma conexão de alta corrente.

Tem de fazer as mediçoes da tensão em todos os pontos com a corrente de 16 A. Ah, e por acaso, quanto foi a tensão na saída quando voce puxou 16 A ?

Paulo

[Charles Rabelo]

Caiu para 10V e com o passar do tempo se estabiliza em 11.2V ou menos.

aphawk, quais etapas devo medir e o que devo esperar ?

 

Obrigado

[mroberto98]

Charles,

Ninguém ta conseguindo matar o seu pepino ai? Kkkkkkk

Você está usando 1R naquele resistor na entrada do LM?

[Charles Rabelo]

1R8 Roberto.

[mroberto98]

Bom, a estabilização é boa ate quantos Amperes de consumo?

colocou algum capacitor na tensão de referencia do ci?

Aumente também esse resistor de 1.8ohms!

[Charles Rabelo]

Sem capacitor. É relativamente estável até 4A.

[mroberto98]

Os transistores São darlington? E quantos sao? Coloque um capacitor de 10nF no pino de referencia do ci.

E tire a proteção de curto se tiver, so pra testes.

E se você puder medir a resistência ôhmica do primário do trafo com o multímetro, me passe!

[Charles Rabelo]

4 Tips 147 em Paralelo.

 

Acredito não ter aqui agora 10nf.

 

Vou fazer uma modificação aqui e posto os resultados.

[faller]

Vou fazer uma modificação aqui e posto os resultados.

Antes de tomar as medidas de uma boa lida nessa postagem e nas duas ou três que se seguiram para entender como deves tomar as medidas desse tipo de fonte. Importante, sempre que falares da fonte.

1) Esse tópico daqui esta poluído de diferentes esquemáticos. Desse modo ao te referires a um determinado esquemático poste-o do modo mais simples que o tiveres:

2) Importantíssimo e identificar nesse próprio esquemático as medidas tomadas em cada ponto de medida importante...

3) Tabele os resultados procurando fazer medidas nas seguintes condições:

 

- Com uma tensão de saída ajustada para 3 Volts, digamos, tomar medidas em aberto ou 50 mA, com 8 Amperes de saída e com 16 Amperes de saída.

 

- Com uma tensão de saída ajustada para 12 Volts, digamos, tomar medidas em aberto ou 50 mA, com 8 Amperes de saída e com 16 Amperes de saída.

 

Para ser um levantamento completo, o que permitira uma melhor analise do desempenho de sua fonte, e ou correção de problemas, o ideal seria tomares as medidas de tensão nos pontos abaixo mostrados:

 

 

Tomar a tensão VAC nas extremidades do secundário do transformador e em AC. Todas as demais medidas, em DC, com referência ao neutro, massa da fonte..

Tabele esses dados Mais ou menos dessa forma dai:

 

Fazendo assim dessa forma organizada vais ver que fica muito fácil de entender o que acontece ai..

[Charles Rabelo]

Faller, estou montando o circuito e posto as medições.

 

Aphawk, segue em anexo duas simulações, achei estranho pois a VBE do Tip147 está marcando ±0.73V.

 

 

Caso possível Aphawk, verifique a simulação e se estiver tudo ok diga se procede e está apto à montagem e testes.

 

Ao final, caso o produto acabado e funcionando estiver com bom rendimento, espero que possamos chegar a conclusão de um bom projeto, bem explicado e detalhado de uma bela fonte regulável de ±1.25V a ±20V - =~ 17A com proteção térmica e contra curto-circuito.

 

 

Obrigado 

Fonte Ajustável.rar

Fonte Ajustável2.rar

[cesarlg]

Volto aqui para tirar outras duvidas, e ja peço desculpa por estar desviando um pouco o assunto, mas esta relacionado a mesmo topologia. explico: gostaria de adaptar a escala iniciando de zero volts, como o trafo principal tem enrolamentos sem taper center veho pedir é possivel e qual circuito sem ter efeitos colaterais, de  instabilidade ou outra coisa..

No superior uso dois trafos onde o segundo seria apenas p anexar a fonte negativa.

Mais abaixo,  uso de uma saida sem taper center utilizando o lm741 para criar uma saida negativa...(seria uma opcao mais pratica p mim)

Ambos foram testados na pratica e aparentemente funcionando bem. Peço p q nao reparem os valores de componentes e tb a falta de componentes relacaionado ao LM317, pois so fiz a titulo de  ilustracao.. obrigado