Fonte 12v com lm723, 2n3055 ajuda

faller · 30 de abril de 2013

Nesse tipo de fonte fica facílimo somente com a lei de ohm observares tudo que ai acontece..

Primeira questão. Na saída só tens 9 Amperes pois estás colocando um resistor de 1 Ohm sobre a saída da fonte que por uma razão ou outra está dando somente 9 Volts..

Para essa fonte entregar os 30 Amperes com a saída de tensão em 13,8 Volts ela tem de ser carregada com uma carga de 13,8/30 = 0,46 Ohms x 500 Watts

O porque desse simulador estar dando tensões tresloucadas não está sob meu controle..

Projetei, montei e testei a fonte e garanto ser ela capaz de entregar 13,8 Volts x 30 Amperes e em regime sustentado por mais de 30 minutos... Deu de aquecer muita água..

Se observares que cada transistor oferece cerca de 1,67 Amperes, já dá de saber a tensão sobre seu resistior de emissor que seria de 1,67A x 0,15 ohms = 0,25 Volts

A análise desde o ponto de vista do resistor de 100 Ohms é a menos importante de todo o esquemático. Note que tirando o diodo, tem um resistor de 1 Ohm em paralelo com esse resistor de 100 Ohms.. Mas de qualquer modo, a medida mostra que sobre o resistor de 100 Ohms passa uma corrente de 10 mili Amperes 0,01015 A o que daria uma tensão sobre ele da ordem de 0,01015 x 100 = 1,015 Volts. (note, considerastes 0,01A como 1 mA na sus descritiva e não é)

Ora se no emissor do transistor a tensão é de 0,25 Volts e na base é de 1,015, na junção base emissor desses transistores tem uma tensão de 1,015-0,25 = 0,765 Volts.. Igual no diodo, se na base tens 1,01 Volts e no resistor de 1 Ohm tens 1Ohm x 0,33A = 0,33Volts nesse diodo terias 1,01 - 0,33 = 0,68 Volts e ai já descobristes a função desse diodo, que é a de compensar o VBE do transistor..

Infelizmente não tens medidas de tensão em pontos suficientes para traçar todo o diagrama de tensões dai.. De cara dá para se ver que o CI está sobre uma considerável dissipação se estiveres colocando aquela tensão de 30 Volts de pico AC na entrada da ponte terias esses 25 a 30 Volts sobre o capacitor de 30.000 uF

Nesse caso terias ( 25V-13,8V ) x 0,819A = 9 Watts sobre o CI..

Um LM3912 em boas condições de dissipação deveria aguentar cerca de 1 Ampere pelo mesmo sem entrar em proteção...

Ai pergunto, mesmo em um simulador estaria o CI preparado para essa potência ou estaria entrando em proteção térmica e por isso a tensão de 9 Volts na saída???

Como saber??? Reduza a tensão DC de entfrada, para que sobre o capacitor de 30.000 uF fique algo como 18 Volts somente, não mais do que isso, o que baixaria a dissipação do CI..

Faltam muitas medidas ai para se tentar descobrir algum furo...

Tensões AC de entrada, DC de entrada, etc...

Não dá de saber se aqueles 9 Volts são resultados de um CI entrando em proteção ou de sub alimentação na entrada, sobre o capacitor de 30.000 uf??

Se pudesses medir a tensão dai, de cima desse capacitor de 30.000 uF, já se teria essa resposta..

Quanto a corrente de saída, para estressar essa fonte usei pedaços de resistores de chuveiro, 110 Volts, dentro de um balde com água e fios bem grossos, bem grosso mesmo ligando os mesmos.. e volta e meia tive de substituir parte da água que já se havia aquecido..

Minha desconfiança é que tenhas ai na entrada, sobre o capacitor de 30.000 uF somente algo como 13 a 14 Volts.. Ai não dá mesmo..

Nao respondedno pelo faller mas nao e assim que se faz o calculo dos transistors.
Vai depender da tensão de saida do trafo, da queda do resistor na entrada do LM. Por exemplo se o ci e de 12v, a tensão mim para ele e de 13v, e a saida do trafo e de 20v, o max que você vai ter e 7v sobre o resistor, então no resistor de emissor dos transistor você tera 6,4V, ai e so fazer a conta com os valores dele. Me corrijam se estiver errado mas acho que foi isso que ele disse antes.

esqueceu de por o terra no circuito, o proteus nunca funciona direito sem esse terra, nao adianta por so no trafo, ponha ele na saida também no lado positivo, pra ficar 0v e -12v.

As outras perguntas ele possa te responder melhor. Mas acho q o problema na simulaçao e por conta desse simbolo que você nao colocou.

EDIT: desconsidere o que disse sobre o terra, nao tinha visto ele na saida.

A pergunta 2, você controla a corrente pelo ci com o resistor de 100R, almente ele e você vai diminuir a corrente pelo ci e deixando passar pelos transistor..

O zener ali pelo que eu entendi e para proteçao de algum curto nos transistor e a tensão na saida ultrapassar 16V, assim vai queimar o fusivel protejendo a carga. Mas o fusivel tem que ser rápido para nao estourar o diodo antes dele abrir...

O diodo eu nao entendi direito, ele vai entrar em conduçao quando os transistor entrarem em polarizaçao. Pois a tensão ali na depois do resistor de 100ohms vai subir para que os transistor conduza, subindo o diodo também começa a condiz, imagina que depois do trafo seja 20v, ali antes do resistor você tem -20v, para os transistor conduzir ali depois do resistor dera -19,4v. No catodo do diodo tera os -20v desconsiderando o resistor de 1ohm, e no anodo tera -19,4v. então ele sera polarizado. o que eu entendi e que ele nao vai deixar a tensão ali subir mais que -19,4v nao vai deixar os transistores ser mais polarizados e a corrente que vem do lm nao passara pelo resistor e sim pelo diodo, ai se quer diminuir a corrente pelo lm tem que altera também o resistor que esta com diodo.

Aproveitando, pra que serve aquele diodo entre o coletor e o emissor dos transistor? Nao consegui entender pra que serve.

Outra coisa na saida e para se ter -15,6V por conta dos 3 diodos no pino 1 do ci.

Seu maior equivoco é raciocinar em uma fonte dessas pela tensão, e não pela corrente. Ela e seu transistor paralelo (seus transistores) são seguidores de corrente. O resistor amostrador na verdade é o de 1 ohm, na entrada dos transistores, que está em paralelo com o resistor de 100 Ohms em última análise..

Repara, que desastre seria, se esse resistor de 100 Ohms realmente tivesse sobre ele algo como 6,4 Volts como citastes!!!

Na base do transistor terias esses mesmos 6,4 Volts, certo????

Em seu emissor, somente 0,7 Volts a menos, certo???

Ou seja, a valer o que dissestes terias sobre o resistor de emissor de cada transistor algo como (6,4V - 0-,7V) = 5,7 Volts..

Para não fazer o velho e bom Simon Ohm se revirar em sua tumba, apliquemos a lei de ohm ai..

A corrente nesse resistyor e nesse transistor seria de 5,7 Volts / 0,25 Ohms = 22,8 Amperes que multiplicados por 4 transistores da fonte original iria dar a bagatela de 91 Amperes além daquela corrente de 1 ampere pelo LM7912... A fonte é de 30 Amperes e não de 92 Amperes..

Nunca analise a mesma sob o ponto de vista da tensão e sim da corrente sobre o resistor de 1 Ohm...

Na verdade nesse caso dai, podes até mesmo pensar assim..

O amostrador é de 1 ohm, ou pouco menos pois está em paralelo com o resistor de 100 Ohms.

O diodo de base anula a tensão Vbe do transistor. Desse modo os transistores tomarão para si a razão dos resistores, ou seja, cada transistor tomará para si algo como 1 Ohm / 0,15 Ohms = 6,7 Amperes

Como o Ci toma mesmo 1 Ampere, na teoria absoluta essa fonte deveria ser capaz de entregar 1 Ampere + 4 x 6,7 Amperes = 27,7 Amperes

Na prática nem a tensão VBE será igual a tensão VD do diodo de vbase e esse ajuste fino se faz mesmo é com a fonte abaixo de pauleira.. e acertando valores..

Não se preocupe com as tensões ai, e sim com a corrente..

Somente garanta qiue do ponto de vista da tensão vais ter tudo o que precisar de tensão para ]que a fonte opere.

O CI deve ter no mínimo, na entrada, cerca de 3 Volts acima da tensão de saída que não é de 12 Volts mas sim 13,8 Volts garantida pelos 3 diodos na referência de massa do CI.. Garanta uma boa polarização do transistor dando a ele mais 1 Volt ou pouco mais . Ou seja, a tensão de entrada da fonte, sobre o capacitor de 30.000 uF deverá ser de pelo menos 13,8 + 4,2 Volts = 18 Volts...

MatheusLPS · 1 de maio de 2013

Obrigado aos colegas que estão ajudando. Você está correto Faller, confudi o 0.01A. Disse que era 1mA, são 10mA mesmo. Ainda bem que fiz a conta certa.

Uma imagem vale mais q 1000 palavras (veja se as tensões medidas estão suficientes):

EDIT: Agora que vi que a imagem abaixo cortou o diodo por cima dos transistores. Detalhe, está lá. Só salvei errado.

Acho que seja um erro do simulador mesmo. Como eu disse na última imagem, se eu baixar a carga mais um pouco, a tensão de saída cai e muito.

Bom, tenho o Tina e o Multisim aqui. Não é a primeira vez que tenho problemas com o Proteus. Vou tentar montar no Multisim. Mas acho q ele não tem todos os componentes.

[off-topic]

Só para ilustrar um circuito bobo que fico pé da vida que não funciona no proteus. Acredito que os modelos usados pelo programa são mal feitos.

Vejam um exemplo (nada a ver com o tópico)

Escolho um LED vermelho da lista de componentes.

Fica assim; +5V ----> Resistor ----> LED ----> GND.

LED: RED 2.2V@350mA.

Resistor: (5-2.2)/0.35 = 8 ohms.

Então o amperímetro deveria ler 350mA, mas lê somente 255mA.

Look:

Já publiquei exatamente esse problema no fórum oficial do programa, onde os próprios funcionários normalmente comentam. E pasmem, nem deram 1 retorno se quer.

[/off-topic]

Falou

mroberto98 · 1 de maio de 2013

No caso da fonte o que eu posso dizer e que pelas tensoes o ptoteus esta simulando corretamente!.. No caso do led meça a tensão que esta sobre ele.

Voltando a fonte, eu acho que ja achei o defeito, nao e problema na simulaçao o que esta acontecendo ai e que o diodo e mais esse resistor esta impedindo que a corrente que vem do ci va para os transistor, assim esse diodo esta eliminando boa parte da corrente.

Isso acontece porque o proteus simula a maioria dos transistor com o ganho min. Ou seja, esses transistor ele deve estar simulando com o ganho em media de 18!

A meu ver esse resistor nao poderia ser de 1ohm, veja o meu raciocinio: para se ter 30A, a queda em cada resistor de 0,15ohm deveria ser de 0,9V. então na base devera ser 0,7v a mais, considero quase 0,8v pois estão trabalhando com corrente alta. Tendo que ser 1,6V a mais na base. Veja ai o diodo e mais o resistor de 1ohm você tera 1v sobre esse resistor, 0,6v a menos por causa do diodo certo?

1v sobre esse resistor daria 1A, pois e, toda a corrente do ci vai pra esse diodo e da onde que vai vir a corrente para polarizar os transistor sendo que com um ganho de 20 eles precisam de pelo menos 1,5A na base! Nem esse Ci vai entregar 1,5A para a base dos transistor.

Nao sei se entendeu o que eu disse mas tenta simular ai.

Tire esse diodo e esse resistor de 1ohm e vera que consiguira mais corrente sem a tensão cair, pois estaria aproveitando toda a corrente que vem do CI para os transistors.

MatheusLPS · 1 de maio de 2013

Bom, fiz o que você disse e nao adiantou muita coisa. E veja que essa fonte já foi testada na prática. Por isso nao quero fazer muitas mudanças pois a mesma possui comprovação de funcionamento.

Bom, upei o arquivo de simulaçao caso alguem queira brincar.

https://www.dropbox.com/s/currybfsap2x6nc/circuito.DSN

Como eu gosto dessa tal de dropbox. Para compartilhar pequenos arquivos é bom d+.

Falou

mroberto98 · 1 de maio de 2013

E qual foi a carga min que você colocou sem a tensão cair?

MatheusLPS · 1 de maio de 2013

A mesma da foto, carga de 1.5R e a saida vai a 13.5V, sendo uma pequena queda. Se a carga for menor, atrapalha tudo.

O circuito esta acima. Já vi você postando ss do proteus. Dá uma olhada lá. Tem pressa nao pois esse circuito está sendo somente de diversao mesmo.

Falou

mroberto98 · 1 de maio de 2013

Mas se você tirar o diodo e o resistor de 1ohm vai aguentar carga menores sem que a tensão caia!

faller · 1 de maio de 2013

Na prática talvez o ganho desses transistores acabe sendo bem maior que esse mínimo dai, usado no simulador, e sim, o CI consiga bem drivear os mesmos.. Essa fonte fiz com esses transistores dai pois era o que tinha a mão na época. Na minha fonte de bancada, ajustável de 10 Amperes, usei transistores Darlington nessa posição de shunt dai....

Se levantares simplesmente o resistor amostrador fica comprometida, na prática, a limitação de corrente sobre os transistores, visto que essa limitação só ocorreria quando por esse resistor passasse a corrente de 1A limite do regulador (estou desconsiderando as correntes de base só para efeito de cálculo de extremos absolutos)

Isso estabeleceria ai uma tensão muito alta, que geraria correntes muito altas sobre os transistores..

Ou seja, na prática a limitação de corrente pelos transistores correria tão somente pelo seu ganho hfe.. Ou por falta de corrente de base..

mroberto98 · 1 de maio de 2013

Esse transistor tem ganho de 15 - 60... Se ele tiver um ganho medio de 37,5 os transistores nescessitarao de 800mA de base para dar 30A... Cada resistor de emissor tera uma queda de 0,9V na base tera 1,6V, o que força o resistor de 1ohm ter queda de 1v o que daria 1A. No total o regulador teria que mandar 1,8A. Me corrija se fiz o calculo errado, mas que com esse ganho de 37,5 ainda nao atinjoria os 30A certo?

MatheusLPS · 1 de maio de 2013

Na minha fonte de bancada, ajustável de 10 Amperes, usei transistores Darlington nessa posição de shunt dai....

Caramba!!!!

Juntando a ideia do colega mroberto98 logo atrás e essas tres palavras em vermlho do colega Faller, o problema foi resolvido.

Troquei os 2N3772 por TIP122 e funcionou!

Só alterei isso.

Bem possível mesmo que o simulador use o ganho mínimo. Usando Darlingtons, tá de boa.

Claro, puxei 27A dela e caiu para 12.2V. EDIT: Já arrumei. Estava com 5 TIP122 e eles estavam no limite de 4.95A. Coloquei mais 1 TIP122, aí ficou 1000%. 13.8V e 27A cravado. Depois coloco imagem.

Opa, coloquei mais 1 TIP122 paar folgar os outros. estão com 4.3A em cada. E ao todo sao 7 transistores.

Mas aí tá tudo bem, pois o colega Faller comentou a uns posts atrás que essa seria a limitação mesmo.

Estou com sono agora, mas amanha tendo dar um refino nela. :D

EDIT 2:

Foto da criança operando de boa a 13.9V e 30.9A!!!!!

Imagino para segurar a temperatura desses transistores.

Deixo a simulação montada para quem quiser dar uma olhada, dar uma estudada no funcionamento da mesma e tal:

https://www.dropbox.com/s/2v5l552l6dvwwcs/fonte_30A_13.8V_estavel.DSN

Comentário:

O que mais me chamou atenção nessa fonte é o fato de poder montar todos os componentes sem necessidade de isoladores.

Show!

mroberto98 · 1 de maio de 2013

Que bom que funcionou, bom, so comentando, na pratica, nao conheço muitos transistor, mas conheço um que funcionara muito bem nessa fonte, o MJ11032!! Corrente de coletor 50A e ganho de ate 18000!! Ele é darlington! Acho que com ele na certa essa fonte ai pode ir alem de 30A! (se quiser claro)...

Alexjbc · 3 de maio de 2013

Caro Alexjbc, você realmente precisa de uma fonte com 10A de corrente? Como você mesmo disse estar começando na eletrônica, começe montando uma fonte com o regulador de tensão LM338 que controla até 5A. Um substituto mais barato porém tão eficiente quanto é o LM350 que controla até 3A. O esquema para os dois você pode ver aqui:
http://www.circuitstoday.com/wp-content/uploads/2009/08/13v5a-adjustable-powersupply-using-lm338.jpg

A montagem deste tipo de fonte é tão simples que dipensa o uso de placa de circuito impresso, economizando fios e trabalho.

É possivel utilizar um transistor em conjunto com o regulador (chamado de transistor booster) para aumentar a capacidade de controle de corrente da fonte para o limite do transistor. A minha atual fonte é essa:

(Não está nesse esquemático, mas adicionei um resistor de 0,22Ω ou 0,10Ω (não me lembro) no emissor do transistor.

Att.

Rafael,tudo bem. estou indo amanhã na santo efigenia comprar o que falta para montar a fonte. vou pegar uma ponte retificadora de 35 amp os capacitores para a filtragem quantos ufs me aconselha para menor queda de tensão possivel.montei aqui e com um de 4700uf por 50v e caiu 2v achei muito. Obrigado e abs.

mroberto98 · 3 de maio de 2013

O Ripple depende da carga, tensão de pico filtrada e corrente max de consumo.

Rafael.R · 4 de maio de 2013

Rafael,tudo bem. estou indo amanhã na santo efigenia comprar o que falta para montar a fonte. vou pegar uma ponte retificadora de 35 amp os capacitores para a filtragem quantos ufs me aconselha para menor queda de tensão possivel.montei aqui e com um de 4700uf por 50v e caiu 2v achei muito. Obrigado e abs.

Uma regrinha básica que eu uso é de 2000uF de capacitor para cada ampére que o transformador fornecer. Quanto a questão de "cair 2 volts" eu não entendi. Você ja testou a fonte?

Bastassim · 5 de maio de 2013

Caramba!!!!
Juntando a ideia do colega mroberto98 logo atrás e essas tres palavras em vermlho do colega Faller, o problema foi resolvido.

Troquei os 2N3772 por TIP122 e funcionou!

Só alterei isso.

Bem possível mesmo que o simulador use o ganho mínimo. Usando Darlingtons, tá de boa.

Claro, puxei 27A dela e caiu para 12.2V. EDIT: Já arrumei. Estava com 5 TIP122 e eles estavam no limite de 4.95A. Coloquei mais 1 TIP122, aí ficou 1000%. 13.8V e 27A cravado. Depois coloco imagem.

Opa, coloquei mais 1 TIP122 paar folgar os outros. estão com 4.3A em cada. E ao todo sao 7 transistores.

Mas aí tá tudo bem, pois o colega Faller comentou a uns posts atrás que essa seria a limitação mesmo.

Estou com sono agora, mas amanha tendo dar um refino nela. :D

EDIT 2:

Foto da criança operando de boa a 13.9V e 30.9A!!!!!

Imagino para segurar a temperatura desses transistores.

Deixo a simulação montada para quem quiser dar uma olhada, dar uma estudada no funcionamento da mesma e tal:

https://www.dropbox.com/s/2v5l552l6dvwwcs/fonte_30A_13.8V_estavel.DSN

Comentário:

O que mais me chamou atenção nessa fonte é o fato de poder montar todos os componentes sem necessidade de isoladores.

Show!

Usei o seu circuito (simulação) e algo não me parece bem, repare:

entre a entrada e a saída do 7912 tem 1,6V e tanto quanto sei deve ser no mímimo 2,5V.

entre a base de Q1 e o - da fonte tem 1,44V , se retirar a queda na resistência de 0,15 =» 0,645 daria que Vbe do TIP122 seria de 0,8V. Isto não me parece estar correcto pois é um darlington e Vbe deveria ser pelo menos o dobro como aliás pode verificar no datasheet.

Parece-me que algo não está bem nessa simulação.

Já experimentou montar ?

Alexjbc · 6 de maio de 2013

Uma regrinha básica que eu uso é de 2000uF de capacitor para cada ampére que o transformador fornecer. Quanto a questão de "cair 2 volts" eu não entendi. Você ja testou a fonte?

acho que comprei gato por lebre. comprei um trafo de 15v por 10A. montei o circuito. coloquei uma lampada de dois polos automotiva que consome 2amp.

simplesmente a tensão cai de 14v para 11v. medindo direto na saida do trafo sai 12v. achei uma queda muito grande.vou comprar um outro trafo. você tem um fabricante para recomendar? pois comprei um outro trafo de 2A do mesmo fabricante e não manda os 2A ..abs.

acho que comprei gato por lebre. comprei um trafo de 15v por 10A. montei o circuito. coloquei uma lampada de dois polos automotiva que consome 2amp.
simplesmente a tensão cai de 14v para 11v. medindo direto na saida do trafo sai 12v. achei uma queda muito grande.vou comprar um outro trafo. você tem um fabricante para recomendar? pois comprei um outro trafo de 2A do mesmo fabricante e não manda os 2A ..abs.

esqueci.na fonte de 10A, coloquei 3 capacitores de 10000uf 40V. que acha?

Rafael.R · 7 de maio de 2013

Em que pondo você mede essa queda de tensão? Depois do circuito regulador ou na saida alternada do trafo antes da retificação?

Qual circuito você montou?

Alexjbc · 8 de maio de 2013

Em que pondo você mede essa queda de tensão? Depois do circuito regulador ou na saida alternada do trafo antes da retificação?
Qual circuito você montou?

montei o circuito que você enviou,medi nos dois pontos.na saida do regulador e na saida ac do trafo.no trafo veio indicado 16v por 10a.

depois de retificado e filtrado subiu para 20v. na saida do regulador caiu para 15v e com uma carga de 6a vai para 11,4. é normal?abs

Rafael.R · 8 de maio de 2013

Não é normal. Com 10A de oferta de corrente sua fonte tem potência para manter a tensão estável até o limite do trafo se o circuito estiver bem "sintonizado".

Na minha fonte, quando o consumo chega a 1,2A à 1,4A, o transistor começa a entrar em ação e a tensão se mantem inalterada. Montei ela ja a algum tempo e não me lembro de todos os cálculos agora. Eu sugiro você retirar o resistor no emissor do transistor e aumentar o resistor na entrada do CI para 1,5Ω. Feito isso ajuste a fonte para 12V e vá adicionando a carga pouco a pouco (uma lâmpada, duas lâmpadas...) para ver quando a tensão cai. Se a tensão ficar estabilizada, voltamos a redimencionar os resistores para fazer com que o CI e o transistor trabalhem juntos.