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Vinicius Cardoso

Proteção contra curto em Fonte de Tensão

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Olá boa tarde.

Sou universitário e curso Sistemas Eletrônicos no IFSC. E o meu professor pediu para fazermos uma fonte de tensão regulavel utilizando o LM723.

Já consegui fazer ela funcionar em matriz de contato porém não consegui fazer uma proteção contra curto, porém o professor limitou a não usar fusível.

Como eu ainda estou na segunda fase sei que talvez tenha que ter algum tipo de conhecimento a mais. Gostaria de saber se alguém saberia como me ajudar nesse caso. Eu agradeceria muito.

O desenho do que eu montei em matriz está abaixo:

Primeira parte: http://cl.ly/image/2n2X3u2N0l1K

2013-07-04_15h30_22.png

Continuação: http://cl.ly/image/2V2V0W3S0n19

2013-07-04_15h30_57.png

Obrigado desde já

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Seu professor está certo em querer que não use fusível.

Se tratando de semi-condutor, fusível não protege nada, pois o circuito na superfície do silício se funde bem antes do fusível.

Primeiro tem que por algum circuito que limite a potência durante o curto circuito.

Neste caso pode colocar algum resistor de base para o transistor, que faça eles limitar sua corrente a um máximo que ele possa suportar durante alguns milissegundos

Segundo tem que por um outro circuito que perceba esta potência elevada e desligue o transistor de potência em alguns milisegundos, bem antes do componente entrar em curto circuito.

Por fim um circuito que faça o desligamento por sobre temperatura do dissipador.

Então uma boa ideia seria você colocar um resistor shunt e algum amplificador para amplificar a queda de tensão em milivolts neste shunt, e transformar num nível de tensão que um PIC pudesse monitorar.

com o PIC 12F675 ou outro qualquer você poderia faze-lo monitorar a tensão amplificada do shunt, e programa-lo para identificar quando a fonte estivesse sofrendo um curto-circuito, de tal forma que ele desligasse o transistor de potência em questão de milisegundos.

Poderia também identificar quando a temperatura ultrapassasse um valor perigoso de forma a desligar novamente o transistor de potência.

A fonte só deverá religar manualmente.

Tudo isso pode ser feito com circuitos CIs analógicos e digitais, porém o circuito fica bem maior e bem mais complexo.

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O LM723 possui um circuito interno que permite que voce faça uma limitação de corrente fácilmente. Ou seja, mesmo em curto-circuito, a corrente fica limitada a um máximo que é definido por um simples resistor.

O que voce tem de fazer é apenas garantir que o transistor de potência esteja operando dentro da sua curva SOA, mediante um cálculo do dissipador de calor adequado para isso.

Simples e eficiente.... Já usei uma fonte de 13,6 volts com 100 Ampéres feita com 20 2N3055 na saida ( copiada de uma fonte Kenwood para transmissores de rádio ) e com o LM723 , funcionou perfeitamente por anos seguidos, mas tinha um baita dum sistema de dissipação de calor.

Paulo

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A limitação de corrente por circuito interno, conforme o colega falou acima é muito boa. No entanto deve-se tomar alguns cuidados ao dimensionar o resistor, veja:

Digamos que você projete a fonte de forma que ela tenha corrente nominal de 5A.

Se você apenas calcular o resistor para a corrente ser limitada em apenas 5A, antes mesmo de atingir os 5A, a tensão começará a abaixar.

Por isso você tem que calcular o resistor limitador de forma que num curto-circuito o transistor forneça o máximo de corrente de curto-circuito que ele possa suportar durante alguns mile segundos. Assim você garante que a tensão se manterá estabilizada mesmo quando a carga atingir 5A plenamente.

Para o circuito de proteção, a ideia do outro colega também é muito boa:

Um multivibrador biestável

Até pensei que poderia substituir o pic para as duas funções:

Desligamento por temperatura e por curto-circuito.

Um botão Reset reativaria a fonte manualmente.

Neste caso, para desligar por curto-circuito, basta que o multivibrador biestável receba o sinal amplificado do resistor Shunt.

E por deligamento por alta temperatura, basta fazer com que o multivibrador biestável receba um sinal cusa variação seja proviniente de um tesmistor PTC como este que se coloca em dissipador:

PTC-Thermistor-for-Temperature-Protection-and-Temperature-Sensor.jpg

Por exemplo, numa fonte projetada para fornecer 5A nominais, funcionara de forma que de colocar uma carga de 5A, a fonte se mantem firme e forte sem abaixar tensão.

Se pões corrente maior que 5A, continuará firme e forte, porém começará aquecer mais do que o normal, e se alcançar uma temperatura muito perigosa ela desarma.

Se alguém provocar um curto-circuito a fonte desarma no mesmo momento, em questão de milissegundos.

A saída do multivibrador biestável deve ser usada para fazer o LM723 desacionar o transistor de potência. Isso pode ser conseguido enviando algum sinal, como por exemplo, no terminal de se configura o resistor limitador de corrente.

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Vinícius, calcule o resistor limitador para 20% a mais, ou seja, para uma corrente de 1,2 Ampéres, e dimensione o dissipador do transistor corretamente. Não precisa de mais nada, a fonte estará protegida.

Paulo

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A fonte que a gente está projetando queremos que desative em mais ou menos 900mA. A utilização do multivibrador biestável é a melhor solução?

A melhor solução é a que você souber fazer!

Agora falando sério.

Pesquise por fonte regulada FOLDBACK. Fiz isso e apareceram diversas opções.

Este arquivo pdf contém boas informações

http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&ved=0CC8QFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.profelectro.info%2FUploads%2Fluisj%2FArtigoBaseadoMalvino.pdf&ei=vebnUtyIM8HfkQe8rYDwCw&usg=AFQjCNHw-LwxJCzRxoYDmgiv3FBklv8Ehg&bvm=bv.59930103,d.eW0&cad=rja

MOR_AL

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