Como fazer PCI?

nick4xd · 18 de abril de 2014

Opa, então Paulo, ainda não testei na protoboard, mas é o seguinte, meu primo diz que as fechaduras costumam ter uma corrente de pico de Corrente*Raiz de 2

Então ficaria, na teoria, 1,25*1,4142 = 1,77A

Não sei se é realmente dessa forma, mas pode ser que seja. Caso seja isso mesmo, vou tentar trocar o transformador por um de 2A, e pagar a diferença..

E também gostaria de saber calcular a largura da trilha, para que eu possa ver se T80 é o suficiente. Se não me engano, você me passou um link para calcular isso, mas não entendi como funciona (http://circuitcalculator.com/wordpress/?p=25/)

Mas... tudo pode estar errado, tem gente que diz que a corrente de pico da fechadura atinge 10% de sua corrente normal, sendo então no meu caso 1,25*0,125 = 1,56A

Então, isso que me preocupa, vamos ter paciência e se o único jeito for tirar a prova real com um multímetro, tentarei dar um jeito em fazer isso...

Obrigado!

nick4xd · 22 de abril de 2014

Olá Paulo, sobre o post anterior, ignore a print, já vi que o erro está no uso da , (vírgula) em thickness... Enfim, testei o circuito na protoboard e não tive sucesso, tirei algumas fotos, mas vai estar um tanto confuso pela quantidade de jumpers:

Azul = GND;

Branco = Alimentação;

Preto = Principal;

Azul/Branco = 5V/12V entre Alimentação e Principal;

Branco de pé na última foto = Simula os botões onde fui encostando a ponta na perna dos resistores na ordem correta

Com um multímetro realizei todos os testes de continuidade, entre GND; 5V; 12V

Tentei medir a tensão depois do 7805 mas não mostrava valor, não sei se coloquei nos lugares errados, (coloquei uma ponta no pino 3 do 7805 e a outra no GND)

Sobre as fotos, alguns componentes vão estar mudando de lugar, pois vi que facilitava nas ligações

paulosev · 22 de abril de 2014

Desculpe a demora em responder (viajando).
Mesmo você já tendo conseguido calcular a corrente da trilha eu fiz uma planilha Eletrônica para calcular a espessura da trilha, nela você pode ver a equações usadas para calcular, calcular a largura da trilha e ver a variação em um gráfico. Para usar é só inserir os dados nos campos na cor Azul selecionar as unidades desejas (só clicar no campo da unidades e selecionar na lista).
Usando uma pcb de 35µm (3oz http://www.soldafria.com.br/placa-de-circuito-impresso-de-fenolite-virgem-simples-10x10cm-p-1583.html), para um corrente de 2A, a largura da trilha é 30.7th, já 80th da 4A.
Já o pico de corrente em um indutor a corrente sobe em uma rampa linear, só subirá exponencialmente se saturar o indutor, mesmo você não conseguido ver o valor máximo da corrente com o multímetro, você pode observar a corrente nominal, para isso alimente a fechadura com 12V diretamente para que a solenoide esteja atuada, e assim possibilitando medir a corrente nominal.

Quanto a protoboard vou dar uma olha, mas em um observação previa que fiz observei que você não ligou a derivação central do transformador (Fio preto) no GND do circuito, e não forneceu o GND para o CI4017 nos pinos 8 e 13. A forma de testar o 7805 está certa, só verifique a tensão antes dele, pois se a derivação central do transformador não foi mesmo conectada acredito que não deu tensão para o circuito funcionar, então meça a tensão na entrada do circuito, depois na saída da retificação (capacitor C1), depois na saída do LM317, e depois a tensão de saída do 7805, se no capacitor estiver saindo entorno de 15~16V e depois do LM317 der ~12V ((capacitor C3) e 5v no 7805 (capacitor C2), a parte da fonte está boa, ai o problema é no restante, mas vou dar uma olha e depois falo os erros que encontrar.

Cálculo Largura Trilha PCB (V1.0).xls

nick4xd · 22 de abril de 2014

Ok Paulo, atualizando, os pinos GND do CI4017 são 8 e 13, e o 8 estava desconectado, conectei.

Coloquei o tap central no GND e fiz o teste, deu 12V em GND e Fio Azul do Trafo, e 24V nos Diodos

Medi no C1 deu 16,35V em corrente contínua e 35V em alternada

Medi LM317T em GND e Pino 2 que é o de saída, igual a 6,63V ao invés de 12V (liguei no GND e C3)

Medi 7805 em GND e Pino 3 = 5,02V

Enfim, prossegui com o teste mas ainda não funcionou, encostei o fio primeiro no R2, R4, R5 e R6, e o led não ascendeu

Aqui está a foto atualizada

paulosev · 23 de abril de 2014

Ok Paulo, atualizando, os pinos GND do CI4017 são 8 e 13, e o 8 estava desconectado, conectei.

É coloquei errado os pinos do GND troquei o 13 pelo 4, mas já corrigi.

Coloquei o tap central no GND e fiz o teste, deu 12V em GND e Fio Azul do Trafo, e 24V nos Diodos

Medi no C1 deu 16,35V em corrente contínua e 35V em alternada

Ok está certo tem que dar essa tensão mesmo, porém no C1 ou depois dos diodos já é tensão continua, só é alternada antes dos diodos.

Medi LM317T em GND e Pino 2 que é o de saída, igual a 6,63V ao invés de 12V (liguei no GND e C3)

Medi 7805 em GND e Pino 3 = 5,02V

É Aqui temos um problema, olhando as imagens acredito que o LM317 esteja invertido, você está usando a entrada (pino 3) como ajuste (que seria o pino 1), é só inverter se realmente estiver invertido.

Enfim, prossegui com o teste mas ainda não funcionou, encostei o fio primeiro no R2, R4, R5 e R6, e o led não ascendeu

Ok está certo, deve ter dado 5V pelo fato da entrada estar acima de 6V (6,63V como disse), nesse ponto mesmo com o erro anterior está certo.

Como o led não acendeu realize as observações e testes que que citarei abaixo e meça a tesão no capacitor de pulso C6 que tem que estar em torno de ~1V, caso a tensão nos pinos de entrada dos botões no CI4017 não se altere quando pressionado.

Para testar esse seu circuito e ver onde estão os problemas tem que se pensar sinteticamente, e dividir o circuito em pequenas partes.

Seu circuito pode ser dividido em três grandes módulos

1 – Fonte de Alimentação

2 – Acionamento Rele

3 – Sistema de Senha

Esses 3 módulos de subdivididos ficam:

1 – Fonte de Alimentação

- Tensão de 12V

- Tensão de 5V

2 – Acionamento Rele

- Sistema de Acionamento do rele

- Filtro RC

3 – Sistema de Senha

- Sistema de Contagem

- Sistema de reset

1 – Fonte de Alimentação

Se os valores da tensões estiverem bem próximos aos ditos, está etapa está aparentemente completa

- Tensão de 12V: Para testar meça a tensão de entrada do LM317 em C1 tem que estar em torno de 15~16V, meça a tensão de saída do LM317 em C3 tem que estar em torno de ~12V;

- Tensão de 5V: já sabendo que a tensão de entrada do 7805 está em ~12V,meça a tensão de saída do LM317 em C2 tem que estar em torno de ~5V;

2 – Acionamento Rele

- Sistema de Acionamento do rele: este sistema consiste em acionar um transistor o Q1, para testar se este está acionando o rele, interrompa a ligação do R3 (base Q1) com o pino 10 do CI4017 e forneça no R3 5V, se estiver correto o Transistor Q1 deve acionar e o rele também;

- Filtro RC: Esse não tem muito que testar afinal é só um resistor e capacitor, vamos pular esse pois depende do 3° módulo, mas se quiser testar o tempo teste separadamente, desligado dos outros circuito e alimento o filtro com 5V medindo a saída;

3 – Sistema de Senha

- Sistema de Contagem: Eis a parte principal do circuito, os botões da entrada da senha certas quando acionado libera uma tensão de 5V pra o botão da frente. Ex: se pressionado o Botão do Resistor R2 a tensão antes do Resistor R4 no pino 2 do CI4017 é 5V, Se o botão do R4 em sequência a tensão será de 5V no pino 4 do CI4017. Meça essa tensão em relação ao GND, Teste a alimentação CI4017 medindo a tensão entre seus pinos 8 e 16 tem que ser de ~5V.

- Sistema de reset: Se no processo de testes dos botões corretos anteriormente for apertado nesse processo os botões da Senha incorreta a Tensão nos pinos dos botões certos voltaram para 0.

Basicamente esses são os processos iniciais de testes para esse circuito.

nick4xd · 23 de abril de 2014

Atualizando:

Inverti o LM317T e obtive uma variação de 13 a 14V

Interrompi a ligação entre R3 e o Pino 10 e o alimentei com 5V, porém nada aconteceu ao rele (não ouvi barulho nenhum) apenas o led acendeu

Obtive 5V entre pinos 8 e 16

Sucessos:

- 12V em LM317T (Parcialmente)

- 5V em pinos 8 e 16

Falhas:

- Acionar o Rele

- Obter 5V no sistema de contagem (aliás, não entendi muito bem, sei que quando pressiono um botão, a tensão passa para o próximo pino, Q0 - Q1 - Q2...)

Obtive 1,26V em GND e pino 2/3

Ps: Para simular o botão, conecto uma ponta do Jumper na saída do C6 e a outra no R2, seguido do R4, R5 e R6, e o led não ascende

paulosev · 23 de abril de 2014

    A parte da fonte então está certa.
    Quanto ao rele tem 3 possibilidades, a primeira é o diodo estar em curto, essa pode ser eliminada, pois o led não acenderia e a o circuito queimaria (curto circuito); Segundo, o rele está queimado, para testar aplique 5v diretamente no rele; Terceira, a que acho mais provável, o rele não está com a ligação certa na bobina, pelas imagens parece que você não está alimentado a bobina do rele, pois eu só vi fio do lado do led do outro lado não vi (a menos que você ligou por baixo).
    Quanto ao contador a alimentação está chegando nele então até ai ok, mas parece o pino 14 do CI4017 está ligado ao lado do capacitor C6 que vai para os botões, e não pela ligação de R1/C6. O outro problema que encontrei está no C5 parece que ele não está ligado no GND, se estiver com esse problema pode ser o provável motivo do contador não acionar o led/rele.

nick4xd · 23 de abril de 2014

Ainda sobre o Rele, arrumei o erro da ligação, onde faltava ligar o transistor no pino 2 do rele, porém, ao testar o rele aplicando 5V, nem o led ascende, e ao retirar a ligação do pino 2 do rele, o led volta a ascender. Veja a foto para ter uma ideia melhor:

(Desconectado)

(Conectado)

Em relação ao rele queimado e testar jogando 5V direto nele, não sei em quais pinos jogar a tensão, se é 5V no pino 1 e GND no 2...

Consertei o erro do contador, já está devidamente conectado, você tem ótimos olhos, aliás, eu estou começando a ficar irritado comigo mesmo de errar tantas conexões kkkk..

Observe que há um fio azul esticado, esse seria aquele fio branco que "sumiu" kk

Pode perceber também, que na foto o resistor que está atrás desse fio esta dando contato com o capacitor, coisas assim, não se preocupe que antes de testar, separo todos os componentes afim de não ter esses contatos..

Enfim, ainda não testei depois disso por causa do rele, que quero averiguar antes o problema anterior..

paulosev · 23 de abril de 2014

    Igual eu falei alimente o rele com 5v e teste ele, depois teste o rele com 5v mas com o diodo em paralelo, mas invertido, depois meça a resistência da bobina do rele (rele desligado). Os pino da bobina do rele provavelmente estão na mesma disposição de quando foi criado o rele no proteus, ou seja, nesse rele de 5 terminais a bobina está no lado dos 3 pinos juntos do rele, sendo os dois do canto o da bobina (o do meio é para a fechadura), não importa a ordem das ligações do terminais (não polarizado), a ligação para alimentar o rele é o emissor (saída para led) do Q1 e 5v.
   Levando em conta que o rele não ligou e o led desligou, isso sucinta dois questionamentos, ou o circuito deu curto circuito, ou a tensão caiu e não deu para acionar a carga (rele), para testar isso meça a tensão na bobina do rele ou de um lado do led ao outro lado do resistor, se a tensão der significativamente menor que 5v e quando tirado o jump do rele der (com led ligado) ~5V, com o rele devidamente testado com 5v e em perfeito estado, o problema está na fonte, no 7805 ou LM317.
   Se quiser testar se o circuito da fonte está realmente bom, aplique uma carga na linha de 5v e 12V, essa carga pode ser um resistor.

Depois de testar e arrumar o circuito do rele, teste novamente o do contador.
É chato quando da erro assim, mas é uma oportunidade de aprender muita coisa e aperfeiçoar muito o circuito.

nick4xd · 28 de abril de 2014

Olá Paulo, desculpe a demora, casamento de parentes, correria, enfim.. E também, ignore todos os "ascender" confundi ao invés de escrever "acender"

Bom, testei o relé de 5V com uma fonte de 9V, pois meu 7805 está ineficiente, acho que foi por eu ter esbarrado nele e acabou encostando nos diodos com 16V e queimou..

Mas o relé funcionou normalmente, acendeu o led e ouvi o barulho do chaveamento.

Mas desfiz toda minha montagem, pois quinta feira agora vou ver se consigo ir à casa de meu amigo para unirmos as protoboards e termos mais espaço..

Até lá, pretendo tirar algumas dúvidas sobre o circuito que analisei e refazer minha lista de materiais, vamos lá:

1º - Em relação ao circuito original (estou deixando novamente em anexo), o meu rele utilizado era de 12V, sei disso pois estou com ele aqui, e não de 5V como foi usado nessa adaptação, creio eu que seja para acionar alguma outra coisa, que no meu caso, seria a fechadura.

2º - Sobre o 1º, se o relé fosse de 12VDC, ele teria ainda que ter 12V do LM317T no Normalmente Aberto do Relé? Caso seja necessário, poderia me explicar porque (Sei que a fechadura é 12V, mas no CKT original, ele estava indicando que já saía 12V mas não sei como) e se posso usar o 7812 no lugar do LM317T?

3º - Percebe-se que no original, o relé não necessita ser ativado, tanto é que nada possui no pino comum, sendo que ele estava lá somente para uma adaptação do aluno.. Percebi que os professores ficam felizes em verem os que os procuram para perguntarem mais sobre o funcionamento da placa, mas me deixam quebrando a cabeça dizendo só o básico de tal componente ou funcionamento...

4º - Gostaria de refazer a lista de materiais, usando mais cálculos, por exemplo, Informações completa do Trafo (Corrente contínua e eficaz, Tensão Contínua e Eficaz na Carga, Potência mínima, Potência dissipada, especificar os dois diodos), Capacitores (em relação ao meu LM317T) e sobre o Rele (se é de 5VDC ou 12VDC)

Não sei se você sabe ou lembra os cálculos para o trafo, mas vou deixar aqui em baixo, pretendo calcular assim que tivermos uma versão definitiva do circuito:

VsMax = 1,4142*VsEf

VlMax = VsMax - 0,7

Vldc = 2VlMax/3,14

Ildc = Vldc/R

Vlef = VlMax/2

Ilef = Vlef/R

Ptrafo > 3,49*Vldc*Ildc

Ptrafo min > 1,75*Vldc*Ildc

Pl = Vlef*Ilef

Ifrms = Ilef/1,4142 e Vrrm > 2*VsMax

Onde:

VsMax = Tensão máxima no secundário

VlMax = Tensão máxima na carga (l = carga)

Vldc = Tensão contínua na carga

Ildc = Corrente contínua na carga

Vlef = Tensão eficaz na carga

Ilef = Corrente contínua na carga

Ptrafo = Potência do transformador

Ptrafo min = Potência mínima do transformador

Pl = Potência Dissipada na carga

Ifrms = Corrente eficaz que o diodo deve ser maior

Vrrm = Máximo de pico repetitivo tensão reversa

No final, meu maior problema em calcular o transformador, será a corrente, por causa da resistência do CKT que terei que analisar, pois os resistores não são a única carga que terei no circuito...

Caso você não tenha tido muito contato com esses cálculos vou dar um exemplo:

Transformador de tensão pra mimária de 220V/60Hz e secundária tensão eficaz de 18V e carga de 20R calcule

a) Tensão contínua da carga

Tensão eficaz da carga

c) Corrente contínua da carga

d) Corrente eficaz da carga

e) Potência mínima do Trafo

f) Potência dissipada na carga

g) Especificação dos diodos

a) Vldc = 2*VlMax/3,14 onde VlMax = VsMax - 0,7 sendo VsMax = 1,4142*Vsef --> VsMax = 1,4142*18 --> VsMax = 25,4

VlMax = 25,4 - 0,7 --> 24,7

Vldc = 2*24,7/3,14 --> 15,7V

Vlef = VlMax/1,4142 --> 24,7V/1,4142 = 17,5V

c) Ildc = Vldc/Rl --> Ildc=15,7/20 --> 0,79A

d) Ilef = Vlef/Rl --> Ilef=17,5/20 --> 0,87A

e) Ptrafo min > 1,75*Vldc*Ildc --> 21,7VA

f) Pl = Vlef*Ilef --> 17,5*0,87 --> 15,23W

g) IfMax > Ildc/2 --> IfMax > 0,39A

Vrrm > 2*Vsmax --> Vrrm > 50,8V

Bom, por enquanto é isso..

Obrigado!

Kit Senha.rar

nick4xd · 28 de abril de 2014

Atualizando:

Removi do circuito original o regulador de tensão e vi que era um 7812CT, sendo assim, acho que pode ser a solução do fato de a saída do relé ser de 12V, mas vu verificar isso hoje com meu professor.

E caso eu use um LM317T mesmo, preciso saber se existem LM317T que suportam 1,5A..

aphawk · 29 de abril de 2014

@nick4xd,

Se for da National, suportam sim.

http://www.acoustica.org.uk/t/naim/datasheets&pix/voltage_regulators/lm317t.pdf

Paulo

nick4xd · 29 de abril de 2014

Hum, certo.. Atualizando:

Se o meu CI4017 funcionar com 12V, posso arrancar o 7805 fora, e substituir o LM317T por um 7812 que suporte 1,5 a 2A

O capacitor que sucede ao LM317T atualmente, vou aumentar para 1000uF, e sobre a rampa de corrente que a solenoide puxa, bem... Isso já é cálculos de engenheiro, ainda não aprendi carga indutiva e tal.. mas vou postar a foto que meu professor esboçou tentando me explicar, de +/- como seria dentro da fechadura, sendo o motivo de que esse é nosso problema, onde o melhor jeito de achar a solução, seria medindo, tirando a prova real, como o amigo paulosev me disse lá no começo.. Mas não tenho como fazer isso agora, posso perguntar ao meu vizinho que também tem fechadura e é engenheiro em alguma área próxima da elétrica..

Caso alguém saiba sobre carga indutiva, e entender como funciona, agradeceria se compartilhassem.. Tem também como simular essa carga no Proteus, mas precisaria dos valores necessários e conhecimentos de como liga-los.. Penso eu que não estará longe dos 4A...

Vi o Datasheet do CI4017 (http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/4/0/1/7/4017.shtml) e vi que ele pode receber até 15V, não sei se existem 3 modelos diferentes, um de 5V, outro de 10V e outro de 15V ou se é um só que suporta no máximo 15V.. Mas isso eu pergunto na loja..

Com isso, as 3 primeiras perguntas colocadas em meu post anterior está resolvida, só restando saber os materiais necessários, correções e melhorias.. Lembrando que o tópico é aberto a todos, quem predominou foi o usuário paulosev, mas quanto mais usuários compartilharem do que sabem, eu, paulosev e você também, será beneficiado.. Portanto, já agradeço a todos que estão ajudando, pois estou ganhando mais interesse em estudar e conhecer componentes novos, aplicações e etc..

Obrigado!

nick4xd · 30 de abril de 2014

Mais uma atualização:

Antes de tudo, eu devia ter pensado no seguinte:

Minha tensão para fechadura deve ser contínua ou alternada?

Pois bem, se meu professor diz que durante o pulso elétrico, o corrente aumenta para ter força suficiente para abrir o portão, a corrente deveria ser alternada, pois em contínua, não se tem esse pico.. E aí eu pensei que meu professor tenha confundido a fechadura elétrica do portão "pequeno" pelo grande, que necessita de um motor pra faze-lo movimentar, esse sim, para sair de repouso e iniciar um movimento, teria o pico de corrente, e o mesmo funciona em tensão alternada..

Porém, vi em um outro tópico:

http://forum.clubedohardware.com.br/forums/topic/966004-resolvido-interfone-hdl-como-abrir-2-fechaduras-utilizando-a-inviolabilidade-el%C3%A9trica/

e o próprio usuário da pergunta diz

1) A fonte HDL libera 12 V em Corrente Alternada, e não contínua. Dessa forma, é seguro utilizar um diodo apenas no conjunto? Pergunto isso pois fico pensando quando a corrente flui no sentido contrário se ela pode danificar o circuito -> relé, diodo e capacitor.

Para tentar resolver isso pensei em utilizar 2 diodos, um na entrada e outro na saída do conjunto: relé + capacitor, como na imagem abaixo:

E isso voltaria no nosso problema principal, acontece que não sei qual é a forma de tensão que a fonte libera, e não sei se o que este usuário quis dizer, se era saída da própria fechadura ou somente da fonte e por isso citava os diodos.. Por isso vou citar ele aqui no post, caso o mesmo não permita essa marcação, irei retirar logo que me solicitar: @Dusec

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Um outro professor, dessa vez, no senai, me disse que as fechaduras não puxam mais corrente do que já consomem, no meu caso: 1,5A

Então, esse projeto teria muito menos problemas a enfrentar, sendo somente aperfeiçoar o circuito interno sem se preocupar com esse pico.. Mas gostaria de saber do conhecimento de vocês se meu professor está certo ou equivocado, pois ninguém é perfeito.. @aphawk ; @paulosev

Sendo assim, voltamos a ver sobre os problemas abaixo

4º - Gostaria de refazer a lista de materiais, usando mais cálculos, por exemplo, Informações completa do Trafo (Corrente contínua e eficaz, Tensão Contínua e Eficaz na Carga, Potência mínima, Potência dissipada, especificar os dois diodos), Capacitores (em relação ao meu LM317T) e sobre o Rele (se é de 5VDC ou 12VDC)

Não sei se você sabe ou lembra os cálculos para o trafo, mas vou deixar aqui em baixo, pretendo calcular assim que tivermos uma versão definitiva do circuito:

VsMax = 1,4142*VsEf

VlMax = VsMax - 0,7

Vldc = 2VlMax/3,14

Ildc = Vldc/R

Vlef = VlMax/2

Ilef = Vlef/R

Ptrafo > 3,49*Vldc*Ildc

Ptrafo min > 1,75*Vldc*Ildc

Pl = Vlef*Ilef

Ifrms = Ilef/1,4142 e Vrrm > 2*VsMax

Onde:

VsMax = Tensão máxima no secundário

VlMax = Tensão máxima na carga (l = carga)

Vldc = Tensão contínua na carga

Ildc = Corrente contínua na carga

Vlef = Tensão eficaz na carga

Ilef = Corrente contínua na carga

Ptrafo = Potência do transformador

Ptrafo min = Potência mínima do transformador

Pl = Potência Dissipada na carga

Ifrms = Corrente eficaz que o diodo deve ser maior

Vrrm = Máximo de pico repetitivo tensão reversa

No final, meu maior problema em calcular o transformador, será a corrente, por causa da resistência do CKT que terei que analisar, pois os resistores não são a única carga que terei no circuito...

Caso você não tenha tido muito contato com esses cálculos vou dar um exemplo:

Transformador de tensão pra mimária de 220V/60Hz e secundária tensão eficaz de 18V e carga de 20R calcule

a) Tensão contínua da carga

b )Tensão eficaz da carga

c) Corrente contínua da carga

d) Corrente eficaz da carga

e) Potência mínima do Trafo

f) Potência dissipada na carga

g) Especificação dos diodos

a) Vldc = 2*VlMax/3,14 onde VlMax = VsMax - 0,7 sendo VsMax = 1,4142*Vsef --> VsMax = 1,4142*18 --> VsMax = 25,4

VlMax = 25,4 - 0,7 --> 24,7

Vldc = 2*24,7/3,14 --> 15,7V

b ) Vlef = VlMax/1,4142 --> 24,7V/1,4142 = 17,5V

c) Ildc = Vldc/Rl --> Ildc=15,7/20 --> 0,79A

d) Ilef = Vlef/Rl --> Ilef=17,5/20 --> 0,87A

e) Ptrafo min > 1,75*Vldc*Ildc --> 21,7VA

f) Pl = Vlef*Ilef --> 17,5*0,87 --> 15,23W

g) IfMax > Ildc/2 --> IfMax > 0,39A

Vrrm > 2*Vsmax --> Vrrm > 50,8V

aphawk · 30 de abril de 2014

@nick4xd,

Estou meio de gaiato aqui no post.... mas se estou entendendo, voce pretende ligar uma fechadura na saída do regulador de 12V ???????

Se for isto, não recomendo ! Vai ter de proteger o regulador com diodos Entre entrada e saída e entre saída e terra, isto para evitar a queima, além de dar um "tranco" na alimentação da parte lógica que vai interferir demais no circuito.

Melhor ligar essa sua fechadura ANTES do regulador, ela funciona bem com tensões perto de 12 V, o que eu faria é ver qual a tensão que eu tenho na entrada do regulador, e calcular uma perda com alguns diodos para que quando ligar a fechadura ( i=1,5A de pico ), a tensão sobre a fechadura seja levemente superior, tipo 12,5V. Lembre-se de que cada diodo de fonte deve perder em torno de 0,7 Volts em condução, se for do tipo de correntes abaixo de 3A.

Use esse capacitor grande , de 1000 uF, também na entrada do regulador, e coloque em paralelo com ele um capacitor cerâmico, de 100 nF, para proteger o regulador de possíveis interferências causadas pela fechadura.

Mesmo assim, proteja a entrada do regulador com um diodo de fonte entre a entrada e o terra, claro que polarizado invertido, apenas para proteger quando a fechadura liga OU desliga.

Paulo

nick4xd · 30 de abril de 2014

@aphawk

Vou resumir sobre o tópico e minhas necessidades...

Fiz em um curso, uma placa de kit senha, ela já estava pronta, como nós éramos primeiro ano, precisaávamos apenas soldar os componentes.. Essa placa funcionava da seguinte maneira:

Você digitava quatro teclas (definidas fisicamente na solda), e logo após a última, um Led acendia, isso era possível através de um contador de décadas 4017, que, quando pressionado a última tecla da combinação, alimentava o transistor que ativa o relé e o Led... Esse relé, está aí para que o aluno pudesse aplicar esse circuito em algo doméstico, como ligar um rádio com senha, ou uma televisão, e no meu caso, quero acionar a fechadura, usando da saída do relé...

Durante o tempo, aqui no fórum, adicionamos um simples capacitor de 150uF e um resistor de 3k3R antes do transistor, e ligamos no reset do 4017, para que depois de um certo tempo após a última tecla, ele reinicie (T=RC/2), pois a fechadura funciona assim, com apenas um pulso, não com alimentação constante..

Enfim, depois disso, minha única coisa a fazer era ligar a fechadura no relé, porém,como teve um aumento na corrente da fonte, tivemos que rever o circuito quanto a componentes e cuidados, e também surgiu a dúvida de que a fechadura tenha um pico, e como eu disse, um professor diz que tem esse pico e outro não (inclusive, foi o que comentei no meu último post)..

Mas é isso, ligar uma fechadura através de uma adaptação da placa didática... Sei que Arduíno seria melhor, mas meu objetivo ainda é esse.. Depois irei brincar com o Arduíno kkk

Vou deixar em anexo o projeto original, o adaptado feito no Proteus 8

Também deixarei imagens para caso você não tenha o programa..

Lembrando que o arquivo Kit Senha Original está certo para simular, já os outros dois, Kit Senha PCB Adaptado 1 e Kit Senha PCB Adaptado 2 não estão simuláveis, pois está organizado para fazer a PCB deles, e o Adaptado 1, era o que eu e @paulosev tínhamos em mente, e o Adaptado 2, foi o que eu fiz, retirando os 5V, pois o CI4017 suporta até 15V

Projeto Kit Senha.rar

aphawk · 30 de abril de 2014

@nick4xd,

Entendi o que voce quis dizer, depois em casa eu abro no proteus e vejo certinho.

O pico de corrente existe sim, pois a fechadura é um grande eletroimã , ela é mesmo um circuito série RL , onde R é pequeno e l é grande. Porisso mesmo que eu acho melhor não ligar ela na saída do regulador. E mais, eu já usei essas fechaduras até com 16 volts, e funcionam bem. Mas tive problemas com o transformador de acionamento, uma que eu usei num escritório só armava com tarnsformador de 3A .... com o de 1,5 não armava !

Se voce usar um regulador, ele não vai deixar o pico passar. Para garantir, voce teria de colocar um baita capacitor na saída do regulador, mas, aí , voce tá arrumando uma baita encrenca pro próprio regulador, eles não são feitos para trabalharem com grandes capacitores na saída, e pode confundir a regulação.

Para alimentar os CD4017 e a lógica, basta um zener de 9V, e pronto, já tá ótimo. voce pode fazer o famoso regulador com zener na base de um BC547 da vida, assim pode puxar até 100 mA sem problema. Basta um zener, um resistor, um BC qqr coisa emum capacitor de 47uF em paralelo com o zener, e voce já estará bem na fita. Se o eletroimã ficar ligado direto na saída do transformador, já está ótimo.

Paulo

nick4xd · 30 de abril de 2014

@aphawk

Certo, mas o que eu não entendi é como posso ter um pico de corrente se minha tensão é contínua? Mesmo tirando o 7812 os diodos já o retificaram, claro que mesmo assim, a corrente não está limitada, pois o próprio capacitor de filtragem eleva a tensão.. Estava pensando em usar um desses multímetros para medir o pico, mas antes tenho que tirar essa dúvida da corrente..

Não conheço o Zener, não sei como se aplicaria no meu circuito, e então, quando tiver tempo de analisar os circuitos, poderia tentar incluir um indutor para simular? Desconheço indutores, não sei se você os conhece, mas já seria algo para ajudar na pesquisa...

Em anexo, ou adaptado 2 simulável, para ver funcionando basta clicar nos botões 9;4;3;6 nessa ordem,

Kit Senha PCB Adaptado 2 Simulável.rar

paulosev · 30 de abril de 2014

Olá Paulo, desculpe a demora, casamento de parentes, correria, enfim.. E também, ignore todos os "ascender" confundi ao invés de escrever "acender"

Eu também andei bem ocupado na última semana, coloca ocupado nisso.

Bem sua fechadura como observei em um site de venda, ela é alimentada com 12V se esses 12V são AC ou DC eu não observei, pois solenoide DC tem um capo eletromagnético em um sentido, já a alternada o campo munda seu vetor no caso em 60Hz, ou melhor “T=1/F”=>T=1/60=>T=0.016s, como essa mudança do sentido seria impossível uma solenoide por exemplo, atrair os contatos contator cuja a bobina é alimentada em 220Vca, logo, o núcleo é feito com um material especial que evita essa mudança de sentido. Para saber o tipo de corrente da fechadura procurei no manual da mesma, se não conseguir achar, tu disse que tem um vizinho que tem a mesma fechadura, meça a tensão dela, ai dá para você descobrir.

Quanto a ser CA pois tem que ter um pico de corrente, isso ocorre em motores por exemplo, pois os mesmos devido sua inercia, sua corrente nominal sobe exponencialmente na partida por um tempo, até o motor sair da inercia, quanto maior a carga maior será o tempo e a corrente de subida, por isso é impraticável em motores de corrente nominal consideráveis, parti-los diretamente, ai usa-se partidas estrela-triângulo ou melhor em casos mais significativos, inversores ou Soft starts. Isso ocorre em motores CA ou CC, e esses acionamentos (inversores ou Soft starts) permite parti-los com sua velocidade em um função exponencial, ou função cubica, ou outra forma de onda que seja interessante para aplicação (carga) do motor. O pico de corrente em relação a nominal existe, para não prejudicar o circuito os disjuntores tem um tempo de tolerância a essa corrente, e como esse pico é rápido ele não chega a ser absorvido totalmente pelos condutores, o circuito só dissipa em forma de calor parcialmente a carga, mas isso tem um limite ai tem que adotar os inversores ou Soft starts.

Tá mas para que eu estou dizendo tudo isso, é o fato de que você está se preocupando demais com a carga, esse pico tem uma duração curta, os componentes também tem uma faixa de tolerância, por isso disse para você alimentar a fechadura e realizar medições, principalmente a corrente, depois a resistência da solenoide, se não der para ligar a sua teste na do seu vizinho. Pois, sabendo a corrente nominal praticamente resolve tudo(mesmo tendo um pico acho que ele será de curta duração).

Falo tanto para não se preocupar, pelo fato de que esses picos de corrente depende do núcleo do indutor (na solenoide carga), se o núcleo for de ar o indutor não satura e a corrente sobe em uma função linear (por exemplo “2x”), se comportaria como um rele, se o núcleo for de ferro existe um ponto de saturação depois de saturado a corrente sobe exponencialmente (“e^x”). O que não sei e a construção mecânica da fechadura, se o núcleo da solenoide for a ar, se comportar como no rele, ai tudo tranquilo, mas se tiver um núcleo móvel (imagem abaixo,) não sei o comportamento da corrente, pois imagina que a tranca não abra totalmente encontrando um obstáculo, pode ser que por causa do núcleo que ainda está parcialmente dentro da solenoide, saturar a mesma.

Mas, mesmo que a solenoide tenha uma rampa de alta corrente seu circuito já tem uma proteção, pois ele desliga a alimentação após ~1.5s, por isso não se preocupe tanto com esse eventual pico. Agora uma coisa que não tinha pensado antes (fui burro), mas ontem estava pensando, mas não consegui tempo para escrever no fórum e o aphawk falou, é colocar um diodo em paralelo com a alimentação da solenoide, pois a solenoide armazena energia na forma magnética e quando se retira essa alimentação ocorre um pulso de tensão reversa que o diodo inverso e paralelamente, entraria em condução fazendo com que o circuito não absorva essa tensão que pode danificar o circuito.

No entanto, eu preciso explicar o porquê de alimentar o rele os contatos do rele. Acontece que a fechadura necessita de uma alimentação elétrica, e se ela não for providenciada pelo circuito que a controla, você terá que ter outra fonte para alimentar a mesma, ou ainda a fechadura teria uma fonte internar e você teria que fornece 127 ou 220vca para ela, nesse caso o rele interromperia uma parte do circuito, funcionando exatamente como um interruptor (esses de casa), seu transformador para o circuito de controle seria pequeno. No entanto, levei em consideração que a alimentação da fechadura seria junto com o circuito de controle (não pensei no diodo).

Já a o “baque” que a solenoide iria causar no circuito quando ligada, eu liguei o regulador de 5v depois do de 12v pelo fato de que mesmo que a tensão de 12v venha a cair ela ficando acima de 6.5~7v (como você viu na hora que ligou invertido o regulador de 12v), não iria causar danos no circuito de controle, e se tivesse alguma alteração (bem pequena), o capacitor de saída iria filtrar e estabilizar. Se mesmo assim ocorrer problemas então ligue o regulador de tensão paralelamente, um fornecendo 12v e o outro 5v ( mas parece que você quer eliminar os 5v).

O capacitor que sucede ao LM317T atualmente, vou aumentar para 1000uF, e sobre a rampa de corrente que a solenoide puxa, bem... Isso já é cálculos de engenheiro, ainda não aprendi carga indutiva e tal.. mas vou postar a foto que meu professor esboçou tentando me explicar, de +/- como seria dentro da fechadura, sendo o motivo de que esse é nosso problema, onde o melhor jeito de achar a solução, seria medindo, tirando a prova real, como o amigo paulosev me disse lá no começo.. Mas não tenho como fazer isso agora, posso perguntar ao meu vizinho que também tem fechadura e é engenheiro em alguma área próxima da elétrica..

Quanto a esse cálculo ser difícil só para “engenheiro”, discordo, se depender da ensino formal sim ai concordo. Não diga que não tem capacidade de aprender sem tentar, esse cálculo e uma função derivada, claro que é mais complexo de se calcular, mas é o que chamamos de “Cálculo”, o ilustre Sir Isaac Newton, que o criou (não totalmente), quando ele descobriu a teoria gravitacional para dar respaldo para suas ideias e ver se realmente estavam certas ele precisava provar, e na sua época não tinha matemática para isso, o que ele vez, a inventou (de novo teve outros), e usamos até hoje, e complexo mas não impossível de se aprender e se depreender da escola eles chutando tudo para a universidade que chuta para o mercado de trabalho, que quem se dá mau é você, por isso recomendo o curso da veduca sobre física básica e também os vídeos da USP de matemática e física, vou deixar os liks e um vídeo introdutório.

Veduca Cursos Gratuitos com certificados (menos MBA)

- http://www.veduca.com.br/browse/certified

Veduca Curso Física Basica

- http://www.veduca.com.br/browse/certified

Veduca Curso Eletromagnetismo

- http://www.veduca.com.br/play/7292

Aula introdutória ao “Calculo”

- https://www.youtube.com/watch?v=8qQCM1XA16c

Vídeos Aulas Física USP

- http://eaulas.usp.br/portal/profession.action?profession=F%C3%ADsica

Vídeos Aulas Matemática USP

- http://eaulas.usp.br/portal/profession.action?profession=Matem%C3%A1tica

VsMax = 1,4142*VsEf

VlMax = VsMax - 0,7

Vldc = 2VlMax/3,14

Ildc = Vldc/R

Vlef = VlMax/2

Ilef = Vlef/R

Ptrafo > 3,49*Vldc*Ildc

Ptrafo min > 1,75*Vldc*Ildc

Pl = Vlef*Ilef

Ifrms = Ilef/1,4142 e Vrrm > 2*VsMax

Bem como você que projetar o circuito pensando mais na fonte e analisando melhor e friamente (eu também querendo responder rápido cometi vários erros, desculpa) e tentando calcular. Primeiro temos que dividir seu circuito nos módulos que o compõe.

1º Fonte de Alimentação

2º Circuito de Comando (Senha)

3º Acionamento da carga

A parte da fonte tem duas coisas importantes a corrente e as tensões envolvidas, no momento temos que pensar na tensão pois a corrente dependerá do resto. Para pensar na tensão, tem que pensar na tensão da carga, e na tensão de comando, Vamos disser que a carga é 12vcc, e o comando é 5v (acho melhor você continuar a usar os 5v).

Carga

Como já discutido a informação que achei é 1,25A.

2º Circuito de Comando (Senha)

Vamos calcular a corrente desse circuito, o CI40107 consome 150uA, se todos os botões estiverem pressionados ao mesmo tempo com resistores atuais a corrente seria entorno de 2ma, logo a corrente total é 2.15ma, o certo e ter um fator de segurança então vamos disser que seja 25%, logo a corrente total seria 2.68ma.

3º Acionamento da carga

A corrente nesse ponto é a corrente do led e do rele, o led vou considerar 10ma. Já o rele se ele tiver uma bobina com resistência de 120R seria 40ma. Com isso o total seria de 50ma com fator de segurança de 25%, 62.5ma.

1º Fonte de Alimentação

Considerando acorrente da fechadura em 1.25A com um fator de segurança de 15% a corrente será ,1.437A a corrente total é 1.502A. Como deu para ver coloquei um fator de segurança menor na carga (não tenho muita certeza o aphawk, lhe responderá melhor), mas se quiser pode aumentar.

Bem, para a corrente de 1.437A, um estabilizador igual ao 7812 não daria pois ele é 1A, teria que colocar um resistor de potência junto a ele para aumentar a corrente, optei pelo lm317 que chega a 1.5A, sendo essa corrente não totalmente necessária (fator de segurança), e a corrente total só e pedida do circuito por um curto período de tempo.

Você escolhei usar um transformador com tap cental, esses transformadores possuem duas bobinas, com um ponto em comum, ou seja é um transformador de 24 e 12v, isso altera que a ponte retificadora só usa dois diodos, enquanto que se fosse um sem tap central teria que ser dois diodos. Tá mas isso não muda muita coisa, penso que só o tamanho pois a potência desse transformador é maior (36w), dependendo a corrente talvez depois de 2A, fica impraticável o uso de transformador nessa aplicação pelo tamanho, teria que ser um fonte chaveada ou um circuito mais simples como conversor Buck.

A função que calcula a queda de tensão no diodo é genérica, pois ele entra em condução com um valor de tensão mínimo, mas essa queda de tensão muda conforme se aumenta a corrente como se vê abaixo:

Por causa dessa queda de tensão a fonte precisa ter um estabilizador de tensão, se não a saída além de variar a tensão conforme a corrente, a tensão de entrada da rede de alterar, ela surtirá efeito na saída. A tensão de saída do diodo e um meia senoide de duas retificações, como no gráfico abaixo.

Para filtrar essa corrente usa um capacitor de filtro esse capacitor você pode ver como se calcula no link abaixo.

- http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/artigos/54-dicas/5389

Também tem que lembra que existe o conceito de tensão true rms, com isso a tensão após filtrada é a tensão de entrada pelo número irracional “a Raiz de 2 (Ts=Ti*Raiz(2))”.

Bem acho que é isso, o ruim de você querer mudar seu circuito é o fato de perder toda a parte da pcb que fez, pois os problemas que estava enfrentado eram de montagem na protoboard, a única coisa que teria que incluir seria um diodo inverso na saída da solenoide, que poderia fazer nos bornes. Mas de qualquer jeito, como falei alimente a solenoide, meça a corrente e resistência da mesma ai voce terá praticamente todas as dúvidas solucionadas.

Agora se quiser ver o formato e a onda, terá que usar um osciloscópio, que você pode usar de onde você estuda. ou senão tiver como, da para montar um bem "meia boca", com a entrada de audio do pc.

- http://www.reidaeletronica.com/2013/03/usar-pc-como-osciloscopio.html

Bem o aphawk tem experiência, o que ele falar esta falado. Estou tentando aprender sobre indutores, então desculpa minha ignorância.

nick4xd · 30 de abril de 2014

Primeiramente gostaria de dizer que li tudo é que és demasiado inteligente kkk, então pare de se chamar de burro ou ignorante por não ser especialista em indutor kkk..

Ainda tenho o circuito que deu a origem ao PCB, não pretendo mudar caso não seja necessário...

Como disse, pretendo manter a originalidade do circuito inicial, mas como escolhi ligar uma fechadura, mudanças serão necessárias obviamente, mas no início, te passei uma informação incorreta sobre o circuito, sempre foi usado um 7812 e não 7805, talvez isso o tenha feito colocar o 7805 e o LM317T, sendo então, melhor aconselhável por causa da corrente..

Mas sobre o que @aphawk disse que o regulador conteria o pico necessário, me fez pensar que o regulador seja um impedimento para o funcionamento, isso claro se precisarmos de mais que 1,5A caso contrário, manteríamos o LM317T

Como você disse, tudo vai depender dessa corrente..

O aphawk mesmo disse que já lidou com essas fechaduras, basta descobrir qual delas tem as mesmas características que a minha, e assim guiar nosso caminho para um mais especificado e direto.. Qualquer coisa, eu troque a fechadura por um que arme com corrente de 1,5A.. Quem sabe não uso essa fechadura na porta de algum cômodo kkk...

Obrigado!!

nick4xd · 1 de maio de 2014

Atualização,

Mais uma quarta se passou e falei com meu professor..

Sobre o regulador de tensão, ele tem um zenner em seu interior, que bloqueia a passagem até chegar no valor dele, que no meu caso teria que ser os 12V.. O fato de ser o LM317T como já foi dito, é pela corrente

@aphawk

sobre a necessidade de um alto capacitor na saída do regulador, quanto seria esse "alto"? Estava pensando em por 1000uF, para suportar o pico.. Como o pico é por um rápido intervalo de tempo, e o circuito desarma após 0,99 segundos, pode ser que eu tenha um comprometimento com todo o circuito principal, ou ele funcione normalmente.. É aquela questão de testar e ver se funciona.. Made in China por exemplo haha.. Mas seria isso mesmo..

@paulosev

Em relação ao 5V, porque pretende mante-lo? Verifiquei na loja, e o CD4017 suporta até 15V, todos meus capacitores serão de 16V para cima.. Resistores de 1/4W..

E para tirar aquela dúvida se era CA ou CC o pico, era em CC, caso eu precise medir com o alicate, minha escala deve ser CC mesmo...

Obrigado!

nick4xd · 1 de maio de 2014

Desculpa não ter dado tempo para vocês responderem kkk mas..

Falei com meu vizinho e ele disse que o sistema de reset temporizado é a proteção de meu circuito, e que o tempo deveria ser reduzido, e pelos cálculos, trocarei por um resistor de 1k3 (1300*0,000150 = 195ms) porém, como na Codael, que é a única loja de componentes da minha cidade não tem esse valor, apesar de ser comercial, usarei dois em série..

Mas isso para fazer os testes, não definitivo..

Quanto ao meu circuito, o que acham da versão em anexo? Está sem o 5V, mais simplificado, acho que será melhor, a menos que me digam o contrário..

Kit Senha Simplificado.rar

paulosev · 1 de maio de 2014

Eu só mantive os 5v, pois pensei que ainda ia utilizar, além de já ter comprado um rele com bobina de 5v. E eu pessoalmente gosto de trabalhar com 5v. E pensei em uma linha de 5v estabilizada para não transmitir oscilações para o circuito principal, mas como vai alimentar antes do regulador, tudo ok. Pode trocar.

Se não achar resistor no valor que precisa use um trimpot.
Recalcule o valor do resistor para o LED.

nick4xd · 4 de maio de 2014

@paulosev , @aphawk :

Certo, fiz o teste na minha protoboard junto com a do meu amigo.. E pra nossa alegria, deu certo..

Tirei foto do circuito e filmei o funcionamento.. A única irregularidade que encontrei foi na tensão de saída do LM317T que resultou 7,8V de um lado, e quando invertemos (como está na foto) resulta em 13.8V usando os resistores corretos.. Talvez esse 1.8V a mais no circuito seja necessário então não estou muito preocupado com isso.. (Olhei a pinagem do LM317 e vi que está incoerente ao da protoboard, pois pensei que os pinos fossem sequencial , mas o Proteus fez a ligação correta, então acho que na placa ficará correta)

Quanto ao Led, fiz o seguinte cálculo:

Vled = 2.1V

Iled = 20mA

Vin= 13.8V

13.8-2.1 = 11,7/0,02 = 585R

Rled = 570R

Considerando que Vin = 13.8V

Mas na protoboard usei 180R e funcionou tranquilo, ficou até um pouco fraco..

Isso você poderá conferir no vídeo..

Sobre a PCB, acha que é necessário o Dissipador? Deixarei além das mídias em anexo, o projeto final + render do PCB para impressão (Notei que deve ser invertida)

Link: https://vimeo.com/93798379

Obrigado!

EDIT

Refiz a alimentação do circuito usando a pinagem correta do LM317T e obtive os 11,95V..

Projeto Kit Senha.rar