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Raul Azenha

Fonte de 1,2 a 20V-Projeto em Andamento

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     Boa tarde, primeiramente gostaria de me re-apresentar. Sou usuário do fórum desde 2009, cerca de 6 anos. Mas acabei ficando ausente e agora quero retornar para compartilhar alguns projetos meus em eletrônica e informática e também sanar algumas dúvidas de alguns companheiros nossos.

     Sem mais delongas, o projeto que pretendo realizar é construir uma fonte de 'bancada' regulável de 1,2v até 20v por 10a e também que disponha de +12v, +5v, +3,3v, -5v e -12v (famosa fonte de computador porém re-estruturada.)

     A finalidade dessa 'super-fonte' é porque além de realizar trabalhos com microcontroladores (necessitando ass vezes dos 3,3v) também realizo alguns reparos em eletrônicos (fonte ajustável) e demais projetinhos. Sempre é bom ter mais de uma saída de diferentes tensões.

Além das suas saídas, ela será equipada com um microcontrolador para:
     -Medir tensões em todas as suas saídas
     -Medir corrente em todas as suas saídas
     -Medir temperatura de componentes críticos e proteger de um super-aquecimento
     -Desarmar a fonte de eventuais curtos perigosos e temperaturas elevadas ou qualquer irregularidade que pode acontecer

     A fonte ajustável será parcialmente copiada descaradamente do nosso querido amigo @faller (deste tópico).Já cotei os componentes que preciso e tem na minha cidade, hoje mais tarde irei atrás do trafo que usarei nesse projeto, provavelmente também retirado de um no-break velho.

 

 

1-Passo: Seleção do trafo para parte ajustável da fonte.

     Procurando em meio às minhas sucatas,encontrei 3 velhos no-break com trafos inteiros e funcionando:

 

ksLfX9.jpg

*Da esquerda para direta, 600va, 600va e 1000va (o primeiro é maior pois aceita entrada 220v, o segundo opera apenas em 127v)

     Dado os candidatos, resolvi seguir com o do meio, de 600va que possui na entrada de 12 da bateria, fusíveis de 30a! :o  Comparando com o projeto já realizado pelo @faller, este trafo dará e sobrará para esta fonte.

qkMPNx.jpg

*Os fios mais grossos (branco,vermelho e azul) são 12+12 da bateria,o par azul do outro lado era usado para alimentação da placa do no-break, e o restante são para fase 127v, que, como este no-break operava como um estabilizador, possui intersecções no seu enrolamento secundário.

GtUd4S.jpg

 

 

2-Passo: Seleção da fonte chaveada para parte fixa da fonte.

 

     Já escolhido o trafo para a fonte variável de 1,2~12v por 10a, chega o momento de escolher a fonte para as saídas lineares de 12,5,3.3,-5 e -12v. De dezenas de fontes chaveadas de computador que tenho aqui, escolhi duas idênticas, uma inteira e outra que é igualzinha à primeira porém foi partida ao meio :huh:

O4KeVg.jpg

 

     Motivo: escolhi esta, pois tendo duas, se a mesma não funcionar ou apresentar algum problema, tenho peça para repará-la e também porque nos testes ela me atendeu perfeitamente.

     Testei ela com uma carga resistiva de 10a na faixa de 12v (sim, 120w!) ela aguentou numa boa por um bom tempo e sem resfriamento forçado a ar. Também conseguiu segurar na linha dos 5v os 10a.

     Sei que essa fonte é daquelas baratas e não possui filtro de entrada etc etc... porém, como vou fazer alguns ajustes nela, vou corrigir alguns detalhes. Um deles foi na linha de 12v, com carga ficava por volta dos 12,70v e sem 12,75v, quero manter pelo menos a linha de 12v, 5v e 3.3v estável em ao menos 5% de erro para mais ou pra menos.

 

 

 

3-Passo: Ajuste do projeto do circuito da fonte regulável.

 

     Abaixo, segue o circuito que modifiquei do @faller, modifiquei pelo paint mesmo pois onde trabalho não posso instalar nada no computador.

8tgevd.jpg

     Fiz algumas modificações no esquema criado pelo faller, retirei os instrumentos de medição por enquanto e adicionei o esquema para regular de 0 a 20v e não de 1,2v a 20v. (Se fiz algo errado, por favor podem falar, estamos aqui para compartilhar conhecimento, nem todos sabemos tudo de tudo!).

 

 

 

 

Peças já compradas! Hoje ainda postarei os resultados no teste de bancada!

 

 

Obrigado a todos que estão acompanhando o projeto!

 

 

 

 

Próxima atualização prevista para às 20:00h de 13/02/2015

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@Raul Azenha,

 

É um belo projetinho, que tal incluir um limitador de corrente também na saida de 1,2 - 20V ?

 

Paulo

Obrigado @aphawk, eu pensei nisso e está pendente. Gostaria que o @faller desse alguma dica sobre isso para eu não fazer nenhum erro que condene o projeto. Mas regular a corrente é com certeza uma ótima ideia.

 

Hoje mesmo vou postar algumas fotos do trafo que deve estar me esperando hehe.

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Obrigado @aphawk, eu pensei nisso e está pendente. Gostaria que o @faller desse alguma dica sobre isso para eu não fazer nenhum erro que condene o projeto. Mas regular a corrente é com certeza uma ótima ideia.

 

Hoje mesmo vou postar algumas fotos do trafo que deve estar me esperando hehe.

Olhe ai, nesse mesmo tópico, uma solução decente para a limitação de corrente da fonte: http://forum.clubedohardware.com.br/topic/871394-fonte-de-alimentação-ajustável-12-a-20v-x-10a-primeira-parte-montagem/?p=5813122

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Boa tarde, primeiramente gostaria de me re-apresentar. Sou usuário do fórum desde 2009, cerca de 6 anos. Mas acabei ficando ausente e agora quero retornar para compartilhar alguns projetos meus em eletrônica e informática e também sanar algumas dúvidas de alguns companheiros nossos.

Sem mais delongas, o projeto que pretendo realizar é construir uma fonte de 'bancada' regulável de 1,2v até 20v por 10a e também que disponha de +12v, +5v, +3,3v, -5v e -12v (famosa fonte de computador porém re-estruturada.)

A finalidade dessa 'super-fonte' é porque além de realizar trabalhos com microcontroladores (necessitando ass vezes dos 3,3v) também realizo alguns reparos em eletrônicos (fonte ajustável) e demais projetinhos. Sempre é bom ter mais de uma saída de diferentes tensões.

Além das suas saídas, ela será equipada com um microcontrolador para:

-Medir tensões em todas as suas saídas

-Medir corrente em todas as suas saídas

-Medir temperatura de componentes críticos e proteger de um super-aquecimento

-Desarmar a fonte de eventuais curtos perigosos e temperaturas elevadas ou qualquer irregularidade que pode acontecer

A fonte ajustável será baseada descaradamente do nosso querido amigo Faller (deste post http://forum.clubedohardware.com.br/topic/871394-fonte-de-alimenta%C3%A7%C3%A3o-ajust%C3%A1vel-12-a-20v-x-10a-primeira-parte-montagem/). Já cotei os componentes que preciso e tem na minha cidade, hoje mais tarde irei atrás do trafo que usarei nesse projeto, provavelmente também retirado de um no-break velho.

Próxima atualização prevista para as 20:00 de 11/02/2015

Se nao achar muito difícil, pode fazer a regulacao das tensoes fixas de modo chaveado! Para o que você vai usar só vai ter desvantagens usando tudo linear, alias vantagem mesmo seria fazer tudo chaveado, nem precisaria comprar trafo de rede caro, dissipadores grandes e caros, disperdicio de energia, imagina 1.2V em 10A kkkkkk é ABSURDO de mais! Da pra fazer um churrasco na hr de servico kkkkk

Mas pense em pelo menos fazer as tensoes fixas de modo chaveado!

E nao vem dizer que é complicado, da mesma forma que ja te CI pronto linear, LM317, tem os LM regulador chaveado, e da mesma forma que você adapta transistores externo no LM317 para conseguir maior corrente, também faz com o LM regulador chaveado...

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Se nao achar muito difícil, pode fazer a regulacao das tensoes fixas de modo chaveado! Para o que você vai usar só vai ter desvantagens usando tudo linear, alias vantagem mesmo seria fazer tudo chaveado, nem precisaria comprar trafo de rede caro, dissipadores grandes e caros, disperdicio de energia, imagina 1.2V em 10A kkkkkk é ABSURDO de mais! Da pra fazer um churrasco na hr de servico kkkkk

Mas pense em pelo menos fazer as tensoes fixas de modo chaveado!

E nao vem dizer que é complicado, da mesma forma que ja te CI pronto linear, LM317, tem os LM regulador chaveado, e da mesma forma que você adapta transistores externo no LM317 para conseguir maior corrente, também faz com o LM regulador chaveado...

Exato, @mroberto98. Para as tensões fixas,usarei uma fonte ATX de computador mesmo...porém vou fazer alguns ajustes e correções nela... Ainda hoje começo a separar a ATX

Obs* quanto à saída regulada,usarei trafo mesmo,prefiro ele e já tenho de um nobreak velho encostado

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Certo, agora e a ajustavel? Vai mesmo fazer de forma linear?

Sera 200W de saida, trafo deve ser mais que isso, pense bem!

Se nao me engano essa é a frase do faller: "enconomizar é comprar bem!"

É bom montar a fonte linear, quando tem todas as peças em sucatas em casa! Agora quando o assunto é comprar tudo, ai deixa de ser compensativo...

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Certo, agora e a ajustavel? Vai mesmo fazer de forma linear?

Sera 200W de saida, trafo deve ser mais que isso, pense bem!

Se nao me engano essa é a frase do faller: "enconomizar é comprar bem!"

Sim,tenho sucata e um trafo de 600va sobrando..ou melhor, dois! Haha estou atualizando o post mas deu alguns problemas de formatação, vou corrigir.

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Bom, nesse caso ja que tem todas as peças caras em sucata, ai sim!

Embora vai deixar de compensar na sua conta de luz, mas a pequeno prazo compensa kkk

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A 55 centavos o Kw hora, ele pagará 55 centavos se deixar a fonte consumindo 200 watts por 5 horas ininterruptas kk

É, uma fonte dessas nem se compara na conta de luz, mesmo porque não usaria ela na capacidade máxima por muito tempo, no máximo 30 minutos seguidos para testar algum circuito ou algo do tipo até o mesmo ter uma fonte própria. Escolhi o trafo, por ter já um parado aqui e também por ser mais fácil construir um filtro e remover praticamente quase todo ruído.

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O mais engraçado é que as melhores fontes do mercado são lineares, mesmo tendo todos os controles digitais.

 

Existe uma da Rigol que custa pra lá de 3 mil reais. Só falta falar.

Internamente tem um baita de um trafo toroidal e um grande dissipador 


http://int.rigol.com/prodserv/DP800/

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Bom, nesse caso so deixaria de compensar em 1 ano kkkkk

É como eu disse, se você tem as coisas em casa, ai sim!

Agora sobre ruido... O unico que salva a fonte linear de ter o ruido é o fato de usar trafo de rede e nao ter chaveamento, nao conte com o CI regulador, ele deixaria um ruido de 100khz passar de boa kkkk

Mas em fim, isso nao é desculpa para preferir usar a linear, pois a chaveada alimenta tudo que é circuito, TVs, video games, computador, processadores, circuitos digitais, amplificadores de audio... Sem compometer nada no funcionamento deles!

Desculpa valida mesmo para usar a linear é ja ter todos os componentes ou a maioria deles em casa, ai sim ate eu preferia fazer ela do que comprar componentes e enrolar transofrmadores de alta frequencia!

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@mroberto98,

Não concordo. Basta ver o ruido da tensão de uma fonte chaveada contra o de uma fonte linear. E até a HP faz fontes de bancada de precisão, totalmente lineares. O que vejo nelas de diferente é que usam um transformador multi-tap para diminuir a potência dissipada sobre os reguladotes.

Agora, eu pessoalmente usaria uma fonte chaveada, e colocaria na saída dela um pequeno regulador linear com uma excelente filtragem, assim teria o melhor dos dois mundos....

Paulo

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@aphawk,

Eu sei que o ruido de uma fonte chaveada nao tem na linear, mas me diga qual o problema que um pobre ruido de alguns mili volts pode causar em um circuito? Hehehe

Hoje em dia se alimenta desde circuitos de audio a circuitos de radio frequencia com fonte chaveada, e nada de Problema! Hehe

Pra achar o melhor para sua aplicaçao, deve se ponderar as vantagens e desvantagens, como rendimento, portabilidade, preço, e por ultimo se o resultado final vai suprir suas necessidades!

Eu fiz uma fonte regulavel de 6 a 12V x 6A chaveada, me espera ue eu posto uma foto da tensão de saida dela..

Ah e sobre colocar o regulador linear na saida de um conversor chaveado pra aproveitar os dois mundos, nao vai adiantar, pelo fato deles ser lento, vão deixar passar o ruido para a saida!

Por isso a HP e outras nao fazem assim!

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@mroberto98,

Heheheh, depende do tamanho do pobre ruido de alguns milivolts !!!!! Kkkkkk

Como já falei acima, sempre podemos criar um filtro em nosso circuito, para resolver o problema do ruído da fonte chaveada. Mas muita gente não sabe que tem esse problema, e pode ter surpresas bem desagradáveis..

Como exemplo, essas fontezinhas xing-ling que custam uma bagatela, eu tenho algumas aqui de 5 volts, e o meu circuito que ela vai alimentar consome menos de 40 mA. Usei um Atmega328, e a entrada analógica. Fiz um protótipo em protoboard, e claro, ficou um ruido na medida do conversor A/d que eu achei que quando passava para um PCB ia resolver. Fiz o PCB, montei o circuito, e as medidas continuavam a oscilar, muitas vezes alteravam a medida que deveria ser em torno de 850 na leitura de 10 bits do conversor, e aparecia de vez em quando 865, outras vezes 840, e eu começei a procurar o culpado. Quando resolví colocar o osciloscópio na tensão de alimentação, percebí que tinha um ruido AC em torno de 40 milivolts....

Veja bem, são 40 mV, e não 5 ou 8 milivolts...

Aí, claro que fiz um filtro RC e coloquei na tensão de referência do Atmega, e resolveu o problema.

Mas quem não tem osciloscópio, como faria ????

Porisso que insisto em uma fonte linear para quem está iniciando.

Paulo

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@aphawk,

Bom, nesse caso eu concordo kkkkk

O interessante é que o ruido é a harmonica da frequencia de chaveamento, aqui por exemplo na minha a frequencia é de 150khz, e aparece ruido na saida de 20MHz!!! (So nas bordas da onda) e mais o ripple comum nos capacitor na frequencia do chaveamento (mas esse é insignificante!!!)

Repare que 20MHz é altissima para um regulador linear barrar, então um regulador linear na saida de um conversor chaveado nao adiantara de nada!

Note tambem que 20MHz é altissimo, e muito fácil de se eliminar com um filtro PI simples!

Imagina 10uH nisso? Reatancia de 1.2k, em serie com 0.00.....R de um capacitor de 100uF na saida!! Imagina esses 40mV desapareceriam! Kkkk

Obvio que tem uma reatancia indutiva no capacitor e uma reatancia capacitiva no indutor....

Mas deixa ao ponto de nao interferir em nenhum circuito!

Mas para leigos vou concordar que a linear daria menos dor de cabeça!

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@aphawk,

Bom, nesse caso eu concordo kkkkk

O interessante é que o ruido é a harmonica da frequencia de chaveamento, aqui por exemplo na minha a frequencia é de 150khz, e aparece ruido na saida de 20MHz!!! (So nas bordas da onda) e mais o ripple comum nos capacitor na frequencia do chaveamento (mas esse é insignificante!!!)

Repare que 20MHz é altissima para um regulador linear barrar, então um regulador linear na saida de um conversor chaveado nao adiantara de nada!

Note tambem que 20MHz é altissimo, e muito fácil de se eliminar com um filtro PI simples!

Imagina 10uH nisso? Reatancia de 1.2k, em serie com 0.00.....R de um capacitor de 100uF na saida!! Imagina esses 40mV desapareceriam! Kkkk

Obvio que tem uma reatancia indutiva no capacitor e uma reatancia capacitiva no indutor....

Mas deixa ao ponto de nao interferir em nenhum circuito!

Mas para leigos vou concordar que a linear daria menos dor de cabeça!

Realmente eu procurei antes de montar essa fonte,entre chaveada e linear. Quase que fiz chaveada,mas acabei desistindo porque, a linear no meu caso será mais fácil...tenho os componentes em .ao e só vou ter que comprar o LM e os transistores... N vai dar nem 20 reais. Para fazer a chaveada,ai seria outra historia... E como vou ter um misto nessa fonte,chaveada para as fixas e linear para a variável,achei que assim ficaria bom. Na saída da chaveada,vou filtrar bem ela...não quero ruido na 5v e 3.3v principalmente. Disponho de osciloscópio e conhecimento para o tal.

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@faller Tive um probleminha...inicialmente montei o esquema igual o seu, sem nenhuma modificação. Quando colocava carga, via que realmente variava a tensão de saída... Por exemplo a 12v e 1,5a, variava cerca de 0.11v quando removia a carga. Antes, eu havia feito o teste direto só com o trafo,ponte e banco de capacitor, e de 22v a 10a, caia para uns 15v. É normal isso mesmo ou o trafo que tenho aqui,que supostamente é mais forte que o que você usou, ta todo zoado? Já verifiquei as entradas do trafo e ta tudo em ordem,se for o trafo,tenho outros para substituir<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

-----RESOLVIDO----<br />

<br />

<br />

Desculpe,mas o problema da queda no regulador era 1m de fio 2,5mm que tava formando uma resistência e abaixando esses meros 0.11v alterei o local de medição e funcionou, hoje a noite posto o progresso!

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@faller Tive um probleminha...inicialmente montei o esquema igual o seu, sem nenhuma modificação. Quando colocava carga, via que realmente variava a tensão de saída... Por exemplo a 12v e 1,5a, variava cerca de 0.11v quando removia a carga. Antes, eu havia feito o teste direto só com o trafo,ponte e banco de capacitor, e de 22v a 10a, caia para uns 15v. É normal isso mesmo ou o trafo que tenho aqui,que supostamente é mais forte que o que você usou, ta todo zoado? Já verifiquei as entradas do trafo e ta tudo em ordem,se for o trafo,tenho outros para substituir<br />

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-----RESOLVIDO----<br />

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Desculpe,mas o problema da queda no regulador era 1m de fio 2,5mm que tava formando uma resistência e abaixando esses meros 0.11v alterei o local de medição e funcionou, hoje a noite posto o progresso!

 

Uma fonte desse tipo ou características exige um bom dimensionamento da fiação, bem como de ligações o mais curtas possíveis..  Isso e mandatório e não somente desejavel..

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Uma fonte desse tipo ou características exige um bom dimensionamento da fiação, bem como de ligações o mais curtas possíveis.. Isso e mandatório e não somente desejavel..

Sim,estou usando fio de 2,5 para alta corrente. A saída tava variando por besteira minha,.mas o trafo,com fiação de acordo, trafo e ponte e retificador,com carga de 10a de 22v cai pra 16-15v.

Mas por enquanto usarei esse trafo mesmo por causa do seu tamanho reduzido.

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