Esquemático de fonte para notebook no carro, este circuito funciona?

[cesardelta1]

Acabei de montar e tudo correu bem... depois que eu corrigi os transistores invertidos. (sou mestre nisso)

 

Testei com carga resistiva, mas esse conversor parece não gostar muito de carga resistiva.

 

Testei com um Netbook 19V X 2.1A e consumiu 1.8A

Testei também com notebook  18.5V X 3.5A e consumiu 2.9A  (bateria ruim)

 

Agora não tenho mais nada pra fazer... hehehe

Acho que vou me aventurar num oscilador BFO

 

Agradeço a @mroberto98 e @albert_emule pela ajuda com o circuito e explicações de funcionamento.

 

Abraço

[albert_emule]

Você poderia postar o esquema atualizado com as modificações que fez? 

Quanto ao indutor, o melhor a usar seria aqueles núcleos amarelos de fonte ATX.

 

Descreva com mais detalhes o que ocorreu.

[cesardelta1]

Albert, o que eu modifiquei, foi o que o Roberto  disse para modificar, não montei o circuito original.

Fiz o indutor com núcleo NEE 20/10/5 (comprei)

Enrolei 30 espiras com 3 fios #28 ... ia usar um fio mais grosso mais como não entendo de indutor, resolvi fazer com 3 fios mesmo por causa do tal efeito skin.

O GAP fiz com 8 folhas de papel A4 (como indicado) O indutor esquenta um pouco.

 

R6 Coloquei 4 resistores de 0.15R = 0.0375

R7 coloquei 3k3 como indicado

R13 Coloquei 180R como indicado

VT1 Coloquei BC337 como indicado

C6 coloquei 4n7 como indicado

O Mosfet, coloquei um IRFZ48N

 

Não fiz modificação no desenho do circuito pois estou usando Linux nesse Notebook e não sei mexer com o Gimp, seria como ir de carreta até o bar da esquina pra comprar bala.

 

Detalhamento do que aconteceu:

Na primeira vez que liguei, eu testei com uma fonte em 12.0V e 200mA e não funcionou, fui aumentando corrente e tensão até 13.0V 3A.

 

Foi quando lembrei que sempre coloco transistores invertidos quando soldo a placa de cabeça pra baixo

 

Inverti os transistores e funcionou.

[mroberto98]

É isso aí! Parabéns pelo projeto bem sucedido!!!

É o que eu sempre digo, é a teoria, quando se faz tudo calculado, e não na base de tentativas e erros, sempre funciona, e a maioria das vezes sempre funciona de primeira!

E você seguiu exatamente o que eu disse sem fazer diferente!

Fez o indutor com o núcleo que eu disse, com o gap que eu disse etc...

Fez as trocas dos componentes que eu disse... Enfim...

Parabéns!

Cesar, só mais uma coisa, retire aquele capacitor de 100nF em paralelo com o diodo de saida!

Eu nem tinha percebido ele...

Mas simplesmente retire ele!

[cesardelta1]

C9 ou C12? Os dois são de 10nF

Explica aí porque tem que tirar, toda a informação é bem vinda para a aprendizagem

 

EDIT

Agora que percebi, a tensão ta caindo com carga.

 

Em carga resistiva de 4A a fonte quase apaga.

[albert_emule]

Quando liga a carga a tensão cai? 

O que aconteceu com a carga resistiva? 

 

Aqui nas minhas montagem com este CI eu descobri que aqueles componentes do pino 9 são um pouco crítico. Se estiverem fora do valor correto, a fonte simplesmente entra em oscilação, gerando ripple violentos. Como não sei calcular eu resolvi da seguinte forma:

 

Coloquei capacitor de 100nF e em série um trimpot de 10K indo para terra,

Liguei a fonte e ajustei o trimpot até que no osciloscópio a saída estabilizou. 

 

Explicação do fenômeno:

Liga-se a fonte e a tensão vai subindo. 

Após a tensão atingir o valor nominal de saída, R4 e R5 dividem a tensão e leva uma amostra da tensão de saída para o pino 1, fazendo o comparador desligar a saída (Pino 9) quando a saída da fonte atinge a tensão nominal. Isso ocorre no momento em que a tensão no pino 1 se iguala a tensão do divisor resistivo do pino 2: R2 e R1.

 

São dois comparadores:

Um que é amplificador de erro, cuja as entradas são Pino 1 e Pino 2 e saída é o Pino 9, e um outro comparador que tem o papel de gerar o clock PWM e sua entrada é justamente pino 9 também.

Vemos que pino 9 tem duas funções: Saída do amplificador de erro e entrada do comparador que gera o clock PWM.

Os componentes presentes naquele pino 9 servem para dar uma espécie de delay e evitar que o PWM fique instável. É que resposta exageradamente muito rápida deixa o PWM instável.   

 

Mas devido ao capacitor presente no pino 9 a tensão na entrada do comparador que gera o PWM demora a cair.

 

Por isso a tensão de saída ainda continua a subir enquanto esta queda de dentão deste capacitor não acontecer.

 

O comparador de erro funciona como um comparador comum, comparando duas tensões: Se a tensão do pino 1 fica menor do que a do pino 2, ele libera a tensão total na saída. Se a tensão do pino 1 fica igual ou maior que a do pino 2, este comparador zera a tensão de sua saída. 

Para este amplificador de erro liberar uma tensão mediana em sua saída, ou seja, um valor entre o máximo e o mínimo, ele precisa que a tensão no pino 1 seja bem precisa em várias casas de zero. Qualquer variação de microvolts já faz ele liberar toda a tensão em sua saída, ou zerar, fazendo o PWM entrar em oscilação rsrsrs.

 

 

Veja a reação em cadeia:

Quanto ao capacitor ligado do pino 9 a terra (Saída do amplificador de erro e entrada do comparador que gera PWM), quando a tensão de saída da fonte atinge o valor nominal, o amplificador de erro desliga a sua saída e a queda de tensão neste capacitor do pino 9 demora a ocorrer. Enquanto isso mesmo a tensão de saída da fonte já ter atingido um valor nominal correto e o amplificador de erro já ter deligado sua saída, a saída da fonte continua a subir, pois o capacitor do pino 9 ainda mantem uma tensão na entrada do comparador que gera o PWM.

 

Quando este capacitor do pino 9 em fim cai a tensão, já vai ser uma queda muito exagerada, pois a tensão nominal de saída já vai estar um pouco acima, mandando uma referência de tensão para o pino 1 um pouco acima, e em conjunto com o capacitor de saída que segura a carga, esta tensão do pino 1 demora o pouco a ficar menor que a do pino 2, e o oscilador vai abaixar a tensão demais. Em fim. Entra em ressonância criando um pico e uma vale. Uma oscilação violenta.

 

Eu descobri tudo isso monitorando com o osciloscópio e desenvolvi este método do trimpot de 10K em série com este capacitor.

 

Um trimpot em série com o capacitor do pino 9 faz uma espécie de sintonia que retira a oscilação da ressonância. Quer dizer: Dessintoniza rsrsrs.

 

Modo de fazer:

Só desconectar uma perna daquele capacitor que está ligado do pino 9 para terra, e interligar ele por meio de um trimpot de 10K. Daí é só ligar a carga e verificar no osciloscópio o ripple. Daí vai variando o trimpot até o ripple sumir 100%

 

Só é necessário o capacitor e o trimpot.

Nos meus testes e com o valor de trimpot que usei (10K) deu certo com um capacitor de 100nF.

[mroberto98]

Albert, esse seu "Pepino" não pode ocorrer na fonte dele! Pois a realimentação esta com divisor resistivo, não tem atraso na realimentação, então n tem como oscilar em baixa freq como aconteceu na sua.

Cesar, eu aumentei a frequência da sua fonte mudando aqueles componentes que você alterou.

O capacitor em paralelo do diodo, o C9, serve para proteger o diodo na hora do corte, é como um interruptor, quando se desliga o contato, gera arco! Com o diodo é mais ou menos igual!

sem o capacitor não muda nada, aliás, fica ate melhor a fonte... Mas o diodo pode durar menos..

eu pensei que era 100n, pois no esquema estava marcado 0.1m...

No seu caso, 10nF serve sim! então deixe como está.

Explique melhor a queda da tensão, até quanto de carga ela se mantem la nos 19V?

qual o valor que você usou no R6?

[victhor393]

Pino 9 é usado para compensar o loop de controle do regulador, mesmo com divisor resistivo, é necessário o uso de compensação para evitar a oscilação do loop de controle. Nunca montei uma fonte chaveada que oscilasse, mas no simulador já vi muito isso, pelos valores que eu escolhi para os componentes de compensação estarem errados... definitivamente é necessário, caso o regulador não possua compensação interna.

[albert_emule]

@mroberto98

 

Eu tentei fazer as estabilização direta com divisor resistivo, e deu no mesmo.

Só o que eu descrevi foi que resolveu.

[mroberto98]

O Comparador do ci deve ter sua própria limitação para não oscilar (O comparador).

A oscilação da fonte inteira vai precisar de no min 2 coisas para atraso.

Pode ser atraso na realimentação + atraso da correção da saida.

Ou mesmo o atraso da correção da tensão na saida + o atraso desse comparador (ja que ele esta com isso no pino 9, deixa ele muito lento).

sinceramente eu acho que, pelo menos especificamente nessa fonte, o capacitor no pino 9 para deixar a resposta lenta só piora!

Pois a resposta desse comparador deve ser mais rápida do que a carga/descarga do capacitor da saída, E não mais lenta!

O caso do Albert foi exatamente assim! A resposta do ci estava mais lenta que a saida! Oscilou em frequência baixa, uns 500hz, segundo ele.

No pino 9 deve ter sim uma limitação de velocidade desse comparador, mas apenas para que o pwm não fique variando muito rápido, pois isso nos trafos das fontes half ou full bridge, fara eles vibrarem na velocidade dessa frequencia (se for audivel vai fazer barulho), ou ate desbalancear o pwm e crescer uma corrente continua no primario do trafo! Pode ate explodir.

Mas no caso especifico dessa fonte Step up, não há problema nenhum! Talvez o barulho audivel mas n corre o risco de explosão como nos trafo.

E para evitar ainda essa variação em frequência audível, é diminuindo a velocidade do comparador, mas que ainda fique com resposta bem mais rapida que a saida.