Opiniao sobre fonte com 2n3055

[cesarlg]

Gostaria de algumas informações e aprovação sobre o circuito postado, retirado de um site..

Colega do fórum, prof Faller, difundiu seu esquema que parece muito funcional, mas gostaria de utilizar algumas peças de sucata que tenho.. caso não aprovarem, ai sim, partirei para aquela.

A fonte regulável deve permitir no mínimo de 10A a 15A.

*outra questão: existe tip147 ou similar no encapsulamento TO-3 ou até mesmo outro mais potente nesse encapsulamento?

[faller]

Imagine que ajustes essa fonte para fornecer 12 Volts na saída, sem nenhuma corrente drenada ai..

A saída do CI LM317 assim se manterá mesmo que dele puxes até 1,5 Amperes, ele funciona legal mesmo..

Acontece que sem corrente de saída, o Vbe do transistor 2N 3055 será da ordem de 0,62 Volts e não haverá queda de tensão sobre os resistores de 0,33 ohms de saída..

Se a saída estiver nessa hora em 12 Volts a saída do CI estará em 12,62 Volts correto???

Agora faça o cálculo da tensão de saída se dessa fonte puxares 3 Amperes. 1,5 Amperes passará em cada resistor de 0,33 ohms provocando neles uma queda da ordem de 1,5 x 0,33 = 0,495 ohms e o Vbe dos 3055 poderá assumir algo como 0,9 Volts, é só olhar ai no gráfico

Some essas quedas de tensão de 0,9 + 0,495 Volts e dará um total de 1,395 Volts. A tensão saída da fonte ao demandar dela 3 Amperes cairá de 12 Volts para 12,62 - 1,395 = 11,225 Volts..Ou seja, uma queda da ordem de 0,8 Volts mais ou menos..

Uma porcaria de estabilidade..

Em uma fonte decente, bem dimensionada, com topologia adequada se aceita se espera coisa de 0,01 Volt de queda da tensão num caso assim, mas não 0,8 Volts, coisa de 80 vezes pior...

Se procurares por ai vais ver algum comentário desse tipo que já fiz exatamente acerca da mesma fonte.. Topologia ruim, péssima eu diria e, pior, sem a manor prdoteção contra curto na saída. Se as saída de tensão, os fios, se encostar, se vai os transistores na hora..

[cesarlg]

Foi exatamente o que imaginei!

1-existe uma forma de adaptar esses 2n3055 no lugar do tip147, pois um é NPN e outro PNP.?

Dessa maneira vou partir p seu esquema e espero q utilizando os mesmos valores terei resultados satisfatórios..

2- Independente se eu utilizar Lm317 ou lm350 ou lm338 os resistores vão ter o mesmo valor?

3- Para aumentar a capacidade de corrente a ser oferecida imagino q posso aumentar os TIPS e resistores envolvidos, correto?

4- Existe outro componente equivalente ao tip147 de maior potencia? qual a indicação? (preferencialmente de encapsulamento TO-3 que tenho já preparado seu dissipador).

obrigado

[faller]

Foi exatamente o que imaginei!

1-existe uma forma de adaptar esses 2n3055 no lugar do tip147, pois um é NPN e outro PNP.?

Sim existe, complica o circuito bastante, não lhe recomendo..

2- Independente se eu utilizar Lm317 ou lm350 ou lm338 os resistores vão ter o mesmo valor?

Sim, mesmos valores..

3- Para aumentar a capacidade de corrente a ser oferecida imagino q posso aumentar os TIPS e resistores envolvidos, correto?

Sim, pode paralelar tantos quantos queira, com seus respectivos resistores de emissor

4- Existe outro componente equivalente ao tip147 de maior potencia? qual a indicação? (preferencialmente de encapsulamento TO-3 que tenho já preparado seu dissipador).

obrigado

É só procurar, com as mesmas características, ou aproximadas

Veja ai as características do TIP 147: http://www.fairchildsemi.com/ds/TI/TIP147.pdf

Veja que a corrente de coletor máx é da ordem de 10 Amperes

Note que ele se trata de um par Darlington ( dois transistores e com alto ganho, > 1.000)

Consulte:

ST26025A

2N6287

2n6650jantx

jan2n6649

2N6284

2N6052

BDV64B

MJ4032

MJ3001

Agora, se me perguntares qual o mais barato e fácil de encontrar, diria o TIP 147, 145 ou 146

[cesarlg]

Realmente, acho q vou com os tips mesmo!! kkk

a proposito.. sua fonte "Fonte de alimentação ajustável 1,2 a 20V x 10A - Primeira parte - Montagem " utilizou 1 LM338+2 tip147. a grosso modo penso q 5A + 2X2.5A respectivamente. apenas um Tip não bastava se suporta até 10A?

Para uma montagem com lm317, quantos tips eu precisaria para 15A? 1lm+6tip?

e o tamanho do dissipador em cm?

valeu

[faller]

Realmente, acho q vou com os tips mesmo!! kkk

a proposito.. sua fonte "Fonte de alimentação ajustável 1,2 a 20V x 10A - Primeira parte - Montagem " utilizou 1 LM338+2 tip147. a grosso modo penso q 5A + 2X2.5A respectivamente. apenas um Tip não bastava se suporta até 10A?

Para uma montagem com lm317, quantos tips eu precisaria para 15A? 1lm+6tip?

e o tamanho do dissipador em cm?

valeu

O dimensionamento de transistores de potência é um assunto bem complexo, e não pode ser tomado de maneira simplória..

Veja bem, o TIP147 tem dois ou três parâmetros, de máximas, que, de modo isolado, poderia nos fazer errar no dimensionamento, a saber:

VCEo = -100 Volts

Ic= -10A

Pot. dissipada = 125 Watts

Todas elas verdadeiras mas todas inter relacionadas, por exemplo considere que possas querer usar um deles em uma fonte que rebaixe, de 17,5 Volts de entrada para 5 Volts de saída, e demanda 10 Amperes..

Ora, esse diferencial, entrada e saída seria de 17,5 - 5 = 12,5 Volts que multiplicado pela corrente de 10 Amperes daria sobre o transistor uma potência total dissipada da ordem de 12,5 x 10 = 125 Watts.. Pelo catálogo do transistor ele aguentaria, certo???

Entre mais fundo para ver a verdade da coisa. Vais achar uma curva chamada de power derating que significa uma espécie de fator de redução da capacidade de dissipação do transistor em função de sua temperatura. Veja ai..

Note que o bom senso nos vai dizer que mesmo colocando esse transistor em um ótimo dissipador ele não conseguirá se manter a 25 graus que é a condição para o TIP147 dissipar até 125 Watts. Digamos que o transistor e seu conjunto dissipativo consiga se manter em 75 graus que já é 10 graus mais ou menos acima daquela temperatura na qual se consegue até encostar o dedo, mas não se consegue manter indeterminadamente encostado...

Note que a potência dissipada pelo TIP sofreria uma redução para 75 Watts somente e não mais os 125 originais (para uma temperatura de 25 graus no CI)

Até mesmo a minha fonte, se exigida em sua pior condição, de 1,25 Volts na entrada e sabendo-se que ela tem cerca de 22 Volts nos capacitores de filtro e tendo de fornecer 10 Amperes com certeza absoluta entraria em proteção, veja ai no cálculo..

Potência dissipada nos transistores = 10A x (22 V - 1,25V) = 208 Watts mais ou menos..

Cerca de 100 Watts ou pouco menos para cada um deles, digamos 90 Watts pois parte da corrente o CI dissiparia, ou seja, o transistor para aguentar dissipar isso dai deveria se manter a uma temperatura da ordem de 50 a 60 graus centígrados, o que aconteceria somente se eu mantivesse algum fluxo de ar forçado sobre seu dissipador...

Então minha fonte, mesmo com dois TIP147, sofre desse problema??????

Sim sofre, conscientemente sofre.. É uma decisão pensada. Essa condição de ter de oferecer 10 Amperes com uma tensão de saída da ordem de 1,25 Volts definitivamente não está na minha visão de necessário a fonte prover... Se algum dia aparecer essa necessidade sempre existe a possibilidade de encostar um fan, de bom fluxo de ar, na traseira dela para evitar que a mesma entre em proteção.. ESla não se danificaria, mas sim entraria em zona de proteção, por temperatura, retirando a tensão de saída e zerando o fornecimento de energia. O CI trata de fazer isso dai..

Portanto muita atenção ao dimensionar o transistor de saída ou a quantidade deles para colocar em paralelo...

Afinal, estamos falando de um custo da ordem de R$ 2,00 a R$ 3,40

http://proesi.com.br/tip147-f-transistor-to-3pf-isolado.html

http://www.soldafria.com.br/advanced_search_result.php?keywords=tip147&sort=2a&products_id=1388

Respondendo objetivamente sua pergunta...

"a grosso modo penso q 5A + 2X2.5A respectivamente. apenas um Tip não bastava se suporta até 10A?"

Viste que depende primeiro da tensão diferencial máxima sobre o transistor (Ventrada - Vsaída da fonte). Por isso tenho incentivado ao pessoal fazer fontes desse tipo com máxima tensão abaixo dos 20 Volts, ideal até abaixo dos 15 Volts.. (reduz a máxima dissipação) Sempre se pode fazer duas fontes de 15 Volts e, na necessidade, somá-las, assim como se soma pilhas, para chegar até os 30 Volts...

Note que se essa tensão diferencial, de uma fonte ajustável dessas dai, chegar a 25 Volts ou mais, esses 5 Amperes já viram 25 x 5 = 125 Watts..

Depende também da eficácia da dissipação por você imposta. Do sistema de arrefecimento. Um enorme dissipador completamente aletado e um fan de alto fluxo de ar, certamente te permitiriam a redução do número de TIP's ai..

Agora, vale a pena, investir em dissipador só para não colocar mais um transistor de R$ 3,36 ?????

[Rafael.R]

Parabéns Faller, sempre com ótima disposição para escrever.

Aprendemos sempre.

[cesarlg]

Bom.. vou fazer os pedidos.. no caso de trocar o resistor de 0r15 por 0r10, o que muda?

gostaria de pelo menos utilizar um voltímetro e amperímetro q tenho aqui em um equipamento. pelo q notei eles fazem leitura em cima da queda de um resistor, tanto o voltímetro como o amperímetro.. gostaria de como fazer esse calculo para tirar essa amostra em mV e transformar em V e A.. espero q entendam!

[cesarlg]

Em tempos analizando , gostaria de saber se estou certo

posso sim utilizar o resitor acima citado. o q acontece é aumentar um pouco a corrente circulante no TIP.

sobre o voltimetro um divisor resistivo funcionaria

sobre o amperimetro se utilizar um resistor de 0r1 e fizesse a leitura em cima dele, daria uma queda de 100mV a cada Ampere? e onde é o melhor local de instalalo: logo após a ponte e capacitor ou na saida ?

obrigado

[faller]

Em tempos analizando , gostaria de saber se estou certo

posso sim utilizar o resitor acima citado. o q acontece é aumentar um pouco a corrente circulante no TIP.

sobre o voltimetro um divisor resistivo funcionaria

sobre o amperimetro se utilizar um resistor de 0r1 e fizesse a leitura em cima dele, daria uma queda de 100mV a cada Ampere? e onde é o melhor local de instalalo: logo após a ponte e capacitor ou na saida ?

obrigado

Não sei de qual resistor falas, de qual esquemático... Seja mais explícito, senão pensas em um e respondo sobre outro

Quanto ao voltímetro, se o que queres usar ai não estiver adequado, não tiver escala para a medida direta da tensão da fonte, sim o divisor resistivo pode ser a solução..

Amperímetro se faz assim mesmo, medindo a tensão de queda sobre um resistor de baixo valor.. Procure colocar o resistor aonde passa a corrente total da fonte, mas antes do CI/transistores. Assim não afeta a regulação da fonte. Se colocares na saída, a cada 1 Ampere a tensão da fonte cai 100 mili Volts. Cinco amperes, meio volt. Intolerável...

[cesarlg]

Pela indisponibilidade dos componentes como o seu esquematico faller, tentei refazer os calculos em cima do q encontrei, mas fica a duvida e gostaria das coreçoes.

Imaginei calcular em cima da corrente maxima fornecida pelo CI (3A).

Bom no geral o trafo é de maior capacidade, usarei o Lm350 e 3 TIP147. gostaria da aprovaçao se pode ser assim ou se os valores dos resitores envolvidos estão muito fora.

os capacitores junto ao adj e saida do LM podem ser de 25uF /35v eletroliticos?

Dissipador 10x20cm com fan será bem dimensionado?

Obs usarei na maior parte do tempo saida regulada em 12v e os valor dos resistores nos emissores dos tips sao aqueles em vermelho (0R27)

aguardo

[cesarlg]

aproveitando.... se no lugar no lmxxx, utiliza-se o lm 7812 para uma tensão fixa. teria q calcular da mesmo forma em cima da sua corente maxima?

obrigado

[cesarlg]

ola volto com algumas duvidas relacionadas a uma fonte q montei com base no tip32,lm317 e 2n3055.

estou tendo problemas em conseguir tensão na saida acima de 11v com carga maior q 2.5Amperes, e claro com instabilidade, ou seja, a tensão cai bruscamente ao adicionar a carga,

abaixo desses 11v a tensão fica bem cravada mesmo ao colocar a carga.. o problema é acima dessa tensão. estou achando q o problema é o trafo, mas um teste q realizei  ele permitiu 4.5A com queda de +-10% na tensão.

segue o esquema do circuito q foi autoportado, sem pcb e com fios grossos

[faller]

Tente aumentar o valor do capacitor de filtro. Essa tensão em cima dos filtros está caindo demais..  Ou coloque um transformador mais parrudo ou com alguns volts a mais..

[cesarlg]

Tente aumentar o valor do capacitor de filtro. Essa tensão em cima dos filtros está caindo demais..  Ou coloque um transformador mais parrudo ou com alguns volts a mais..

depois da retificacao tenho perto dos 16.000uF de filtro. O  que me surpreende é que neste ponto qd a carga esta conectada ainda tenho por volta dos 14.2V. Claro q tem q se considerar a diferenca in/out que o lm pede. agora a duvida é saber se é estão alta assim, perto dos 3.5v.

farei alguns testes e retornarei. obrigado

[faller]

Calcule você mesmo..

Por exemplo, pegue a tensão 12V@3A

V_capfiltro = 14,2

V_entradaCi = 12,8

Diferença = 14,2=12,8 = 1,4 Volts

Esses 1,4/ 1,5 do resistor de entrada = 0,93 Amperes entram e passam pelo CI somados a corrente sobre o resistor de 47 ohms

 

Como calcular o que por lá passa???

Simples:

1,4 Volts estão sobre Vbe do Tip32 mais a queda em 47 ohms

Desses 1,4 olts 0,6 é o Vbe do transistor.. O restante estará sobre 47 ohms, ou seja 1,4-0,6 = 0,8 que divididos por 47 ohms dá 17 mA

O que entra no CI é 0,93A + 17 mA = 0,93 + 0,017 = 0,947 A, praticamente o limite do CI.. Os CI tá praticamente em seu máximo..

Tem de puxar mais pelos CI's.

• Diminua o valor do resistor de 47 ohms e terás mais tensão na saída. Experimente 15 ohms em vez de 47 ohms..  Os transistores 2N3055 tem ganho muito baixo...

Você não mediu nenhuma vez a tensão do pino de ajuste, importantíssima para qualquer análise que se preze dessa topologia

Se a tensão Vout-Vaju for diferente de 1,2 a 1,25 significa que o CI está ou está entrando em proteção...

Na saída da fonte coloque um capacitor de tântalo de 1 uF ou um eletrolítico de 10 uF para evitar oscilação em alta frequência..

 

 

Outra dica boa.. Se pegares a Ve dos 2N3055, que nesse caso é de 10,9 Volts e subtrair da tensão de saída, 10,8 Volts, terás 0,1 Volts que estará sobre o resistor de 0,1 OHM do emissor, mostrando que cada 3055 está entregando 0,1V/0,1Ohm = 1A. Com dois transistores 3055 se tem 2A mais um do CI tens os 3 Amperes da carga.. Não te parece pouco em cada 3055 tenha de entregar 1A e o CI também???  Faça com que os transistores entregam mais corrente se comparado com o CI..  O CI está entrando na zona de proteção, de limite dele..

Diminua o valor do resistor de 47 ohms que isso tudo vai acontecer e, agora, com chance de você checar tudo isso dai..  A análise com as tensões em um circuito lhe permite muito melhor diagnóstico.. Ponha a cabeça para pensar..  Não dói nada..   E meça as tensões no pino de ajuste..

 

Aguardo novas medidas, embora ache que com as dicas dadas você vai sair do chão...

 

Então aguardo boas notícias...

[Alessandro Guimaroes]

me parece que tem algo de errado no diagrama se estiver errado me corrijam pois sou meio leigo no assunto esses 2n3055 sao npn certo? a tensão de controle de base e positiva correta? o sentido de coletor para emissor  e de juncao nn então nao seri negativa ao invés de positiva???me ajudem nesse quesito se puderem abrcs

[aphawk]

@Alessandro Guimaroes ,

 

Existe muita confusão no sentido da corrente, pois a maneira clássica diz que em um transistor NPN a corrente flui do coletor para o emissor....

 

O quem importa é que para o transistor NPN funcionar a tensão de base tem de ser positiva em relação ao emissor, e a tensão no coletor tem de ser positiva em relação ao emissor também....

 

Paulo

[Mèssi Melo]

Bom dia, eu preciso saber quais resistores usar em minha fonte de 0 a 30v x 12 Ampére?

Estarei usando o LM317, 2n3055

[faller]

26 minutos atrás, Mèssi Melo disse:

Bom dia, eu preciso saber quais resistores usar em minha fonte de 0 a 30v x 12 Ampére?

Estarei usando o LM317, 2n3055

Não consigo imaginar de qual esquemático estás falando, qual arquitetura estás usando.

Então, além de entender de eletrônica é necessário que a gente seja adivinho.. Quem sabe perguntas para o Rodrigo Tudor, que dessa segunda parte manja...

[.if]

Liguei pra ele pra marcar uma consulta ... "Alô, gostaria de falar com Rodrigo" ... "Pois não. Sou eu. Quem deseja?" ... desliguei na cara do charlatão!

[faller]

6 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

Liguei pra ele pra marcar uma consulta ... "Alô, gostaria de falar com Rodrigo" ... "Pois não. Sou eu. Quem deseja?" ... desliguei na cara do charlatão!

Agora tu vê, nem ele consegue adivinhar, quem dirá nós...