Ajuda Fonte de 0-25V x 1,2 A

[Gonsanto]

Olá a todos.

Sou do Porto - Portugal e quando andava a estudar montei esta fonte de alimentação.

 

 

É um projecto do Newton C Braga que saiu na Saber Electronica de 1984, mas eu fiz a montagem em 1994.

Durante todos estes anos nunca trabalhei com electrónica de bancada ou cálculo e por isso esqueci as leis de Kirchoff e das malhas.

O que eu preciso de saber, é como é que limito a tensão de saída a 20V.

Tenho aqui, há alguns anos, um voltímetro de painel e bobine móvel com escala até 20V para lhe instalar.

Obrigado

 

[Gonsanto]

Esqueci-me de especificar que o secundário do transformador é de 18-0-18V x 2 A.

E, já agora. 

Qual é a função de C1 ?

[edcronos]

olha vou fazer uma simples analise do circuito "apenas pelo que entendi dele"

"apenas pelo que eu me lembro de eletronica, o que não é muita coisa"

 

 

parece como Q2 e Q4 formassem um zener ajustavel

 

R2 chaveia Q2

que chaveia Q1

que joga V em cima de P2

que chaveia Q4

que "corta" (ajusta a tensão de) Q2

 

Q3 e P1 limitam a corrente

 

então para limitar a tensão maxima seria

pelo valor de R2

ou adicionando um resistor entre P2 e o negativo

"talvez adicionando um zener com um resistor entre a saida + e a base de Q4 para cortar toda tensão acima de 20V"

 

quando P2 está voltado para o negativo

Q4 está em corte "não conduz"

então Q2 chaveia completamente Q1

 

ao me ver esse esse tipo de configuração  pode levar a uma flutuação da tensão.

o ideal seria adicionar uma tensão de referencia no circuito com um zener real

 

mas pode ser uma analise erratica "ou apenas um monte de "M""

 

 

C1 é um cancelador de ruido "eu acho"

 

desculpe não poder ajudar muito ou com muita certeza ...

[faller]

Olha, C1, naquele valor de capacitância só serve para eletrocutar o operador. Poderia ser um referenciamento a rede, para vazão de ruído, mas deveria ter um valor de 2,2 a 4,7 nano Farads, no máximo..

 

Q1 + Q2 formam um par darlington, de alto ganho, par esse que opera como seguidor de emissor;

Q3 opera como limitador de corrente, tomando uma amostra de tensão sobre R5 (dependente da corrente de saída) e ajustada pelo potenciômetro P1 determina essa corrente limite;

Q4 opera como realimentação negativa e é responsável pela estabilidade da tensão de saída. Note que, via potenciômetro P2 ele toma uma amostra dessa tensão de saída para efeitos de realimentação negativa..

O potenciômetro em série com P2 faz o ajuste fino da tensão de saída..

[edcronos]

pelo visto lembro menos do que imaginava

 

também achei estranho o valor de C1

o que vaga na minha memoria são 2 capacitores na faixa de pF um em cada fase da rede

também se usava capacitores em paralelo aos diodos retificadores

 

bem, a unica coisa que tenho atualmente de eletronica são imagens nadando contra um buraco negro de amnesia total

[.if]

eu nem ia responder mas me sintonizei contigo pois fizeste esboçar um sorriso imaginando as imagens nadando no buraco negro kk.

(portando posso nem ter notado ausência de palavras mágicas nos teus reply´s)

a lerma lerda com outras palavras...
imagine Q2 e Q1 conduzindo. Imagine a tensão de saída J1 aumentando bem devagar. Bem devagar mesmo, senão tu não entenderás. Note que a base de Q4 pega um "pedaço" da tensão pedaço este 'quebrado' por P2 e o de cima. Ao atingir 0,7V (lembra-te que está subindo vagarosamente?), Q4 irá conduzir (*) levando à terra a base de Q2 o qual se bloqueará e ao Q1 tornando a saída = 0V fazendo-a subir vagarosamente de novo. Neste ciclo vicioso, a tensão da saída tornar-se-á constante baseando-se apenas no 0,7V entre B e E de Q4. Aqui caberia a presença de um capacitor de compensação de frequencia mas acho que não é teu momento

R5 e Q3 limitam a corrente. Se corrente aumenta, V em R5 aumenta também (sério?!). Parte quebrada de de VR5 é aplicada da base de Q3. Ao vencer o famigerado 0,7V, Q3 conduz, faz Q4 conduzir e (*)

Agora o desafio é tornar constante em 20V. Quebre a tensão 20V de tal forma que um pedaço de 0,7V fique na base. Pra isso analisemos a fórmula de divisor de tensão
Vbe=(V*Rbe)/Rbe+R1

Rbe=entre B e E (parte da que está em P2)
R1=o pot de cima = vamos colocar 10K
0,7=(20*Rbe)/Rbe+10000
... etc
Rbe=362R (se não errei na matemática...)
Resumindo 10K em 'cima', 360R em 'baixo' você vai ter 20V. mas lembra-te: na prática a teoria é outra!

Ou mais ou menos isso pois digito por intuição e me formei um pouco antes do avô do autor do circuito nascer


abç & sucessos!
 

[edcronos]

ola

Isadora Ferraz

bem, sua resposta deve ajudar ao autor do post .

 

infelizmente parte dessas imagens que ainda tentavam se salvar, acabaram se suicidando ao tentar entender sua explicação.

não sou mais tão ligado em eletrônica, somente para uso próprio, cerca de 90% na intuição, 5% logica e 5% de testes

 

 

Ou mais ou menos isso pois digito por intuição e me formei um pouco antes do avô do autor do circuito nascer.

eu até queria comentar esse comentário, mas... como não sei a idade do autor, muito menos em que ano o avo dele nasceu o melhor é ficar quieto.

[Gonsanto]

Olá a todos.

Muito obrigado pela vossa disponibilidade.

Várias cabeças hão-de pensar melhor que a minha sozinha e fazer-me sair do buraco negro onde também estou metido. 

Vou analisar com calma tudo o que explanaram e mais tarde meter mãos à obra mais uma vez.

De qualquer modo deixo aqui alguns elementos que vos podem ser úteis para posterior ajuda, se for necessário e vocês puderem.

 

A tensão Max de saída da fonte é : 22.6 V

Para essa tensão, o valor nos colectores de Q1/Q2 e R2 é de 23,8V

C1 tinha sido desactivado e por isso a minha dúvida. Também tinha a ideia que serviria como filtro de ruído. (voltaremos lá mais tarde)

O potenciómetro de ajuste fino (será P3, no esquema desenhado à mão) é realmente de 10 k ohm.

 

Também eu comecei por pensar que variando o valor de R2 conseguiria variar a tensão. E consegui, mas apenas 1V.

Depois pensei que variando R4 conseguiria alguma coisa, mas nada. 

Mais tarde julguei que colocando um resistor entre o colector de Q4 e a base de Q2 resolvia o problema. Mas... mais do mesmo...

 

A última ideia que  tive foi realmente usar um zener de 20V associado a um resistor entre positivo e negativo, logo à saída da etapa rectificadora. 

Será que resultaria?

Leva-me a pensar que para cargas de 1,2A o zener teria de ser de potência, mas não sei...

 

Julgo que na fórmula : Vbe=(V*Rbe)/Rbe+R1 "Isadora Ferraz" queria dizer : Vbe=(V*Rbe)/Rbe+R4. Certo?

 

Vou fazer o divisor de tensão com os cálculos acima, e deixo-vos 3 questões.

 

- Vale a pena alterar C1 para 2,2 a 4,7 nano ?

- Que coisa é essa do capacitor de compensação de frequência ?

- O que é que pensam do desempenho da fonte?

 

Mais uma vez obrigado e um abraço do comprimento do Atlântico.   

[edcronos]

vamos lá,

eu não li a explicação da isadora toda "já ia chamar de casandra"

 

mas pensando...

P2 ajusta a tensão do minimo até o maximo (certo?)

se para ter 20 V ele precisa ter uma certa resistência para um lado "para o lado que aumenta" que pelo esquema eu suponho ser para o negativo.

a adição de uma resistência nesse valor entre o potenciômetro e o terra vai limitar a tensão maxima em 20V

ou adiciona um tripot para ajustar a maxima tensão

mas como a isadora fala "é só achismo"

[mroberto98]

1nF teria uma reatancia maior que 2M, é muito para fonte linear!

Para fontes chaveadas é muito mais eficente!

Mas 100nF vai te dar choque!

Primeiro se ve qual é a velocidade de resposta de cada estagio, dai calcular o capacitor para limitar a velocidade do estagio mais rápido para ser mais lento que o mais lento.

O estagio mais rápido deve ser o primeiro da realimentaçao, o mais lento deve ser o driver e o estagio de saida deve ser mais rápido que o driver e mais lento que o 1° estagio...

O capacitor se coloca no estagio intermediario (driver), o forcando ser mais lento que todos!

[Gonsanto]

Olá Roberto.

Não entendi o que você quis dizer.

Está falando de C1 ?

Explica lá isso da velocidade de resposta. Mas vai devagar. 

[mroberto98]

Através do valor de resistor R2 você acha a velocidadede resposta de Q2, e R3 +P1 se acha a velocidade de Q1...

Os transistores tem fatores como capacitancias, e outras coisas, atraves das resistencias da pra estipular a velocidade deles!

O principal e o Cob, dai para deixar mais lento, se coloca um capacitor em paralelo para se somar ao Cob e diminuir a velocidade do transistor!

Isso é complicado!

[.if]

agora ficou mesmo! estou a tentar relacionar C1 com isso e confesso a dificul-idade.

 

Sobre o cap de compensação, lembra-te do ciclo de ligar desligar Q4 que tentei explicar? Um cap entre B e C de Q4 tenta anular este ciclo.. ou seilá algo assim.. ou nada a ver

 

parece familiar? note o capacitor...

 

Mas amigo, este circuito faz jus à idade e só serve pra ficar onde está ou num museu. Existem outros mais simples e diretos com ci. Que tal cogitá-los? A não ser que se autodesafiaste a percebê-lo como projeto da tua vida. Neste caso boa sorte!

Mas antes, ve este quiçá mais fácil de perceber:

É o mesmo princípio do teu sem a proteção de sobre corrente...ahh me lembrei.. amplificador de erro (perdi o link do desenho que tinha uns cálculos)

abç

[Gonsanto]

Obrigado Roberto.

Havemos de voltar aí se tiveres tempo e paciência. 

Estou contente porque voltei a ter interesse nestas coisas e vocês estão a ajudar.

Já peguei na máquina de calcular, mas a minha matemática está uma mer....

 

Entretanto, a solução que me apresentaram, já está aplicada e a funcionar.

 

Seja: com um resistor de 587R tenho na saída uma tensão de 19.7 V

 

Já entendi que R1 na formula de "Isadora" se refere à resistência total na saída, julgo eu.

Não consigo seguir o raciocínio porque falta a explanação da fórmula e a minha matemática está uma *****.

Daí, se entrássemos com 14700 ohm talvez os cálculos batessem certo.

 

Se tiverem paciência, explanem lá isso. 

 

Por outro lado, entendo o conceito de velocidade dos estágios.

Porque para entender o funcionamento do circuito é necessário acelerar o processo.

Na explicação de "isadora"  diz : Imagine a tensão de saída J1 aumentando bem devagar.

Ok eu imagino essa parte, mas fico no ciclo de 0.7 a 0V.

Imaginar o resto do processo com aumento e diminuição de tensões, não está fácil.   

 

Pois..., no fundo o que eu estou a fazer é voltar a entender alguma coisa de electrónica. Se é que algum dia entendi.   

 

Vou usar esta fonte para cargas de baixa corrente, mas tenho aqui outra, que vai até 8 A e gostava de entender como funciona.

Fica para mais tarde.   

 

[mroberto98]

Primeiro decida qual e a tensão que voce deseja na saida: 20V por exemplo.

voce sabe que para polarizar o transistor precisa de 0.6V. Mude o potenciometro, use ele como um resistor ajustavel (cursor curto circuitado com algum dos extremos) e um resistor em cima, assim ficara um controle linear.

Mas vamos supor que sera so 20V fixo, então ficara um resistor em baixo e em cima. O de baixo ficara com 0.6V para polarizar o transistor, o de cima ficara com 19.4V

A corrente voce escolhe um valor conveniente, 10mA por exemplo.

então fica 0.6V / 0.01 = 60R em baixo

19.4V / 0.01 = 1940R no de cima

1940 relembra uma data proxima importante

agora ficou mesmo! estou a tentar relacionar C1 com isso e confesso a dificul-idade.

Sobre o cap de compensação, lembra-te do ciclo de ligar desligar Q4 que tentei explicar? Um cap entre B e C de Q4 tenta anular este ciclo.. ou seilá algo assim.. ou nada a ver

parece familiar? note o capacitor...

Mas amigo, este circuito faz jus à idade e só serve pra ficar onde está ou num museu. Existem outros mais simples e diretos com ci. Que tal cogitá-los? A não ser que se autodesafiaste a percebê-lo como projeto da tua vida. Neste caso boa sorte!

Mas antes, ve este quiçá mais fácil de perceber:

É o mesmo princípio do teu sem a proteção de sobre corrente...ahh me lembrei.. amplificador de erro (perdi o link do desenho que tinha uns cálculos)

abç

No coletor aparece uma variacao inversa e amplicada à da base, o capacitor acopla isso para a base fazendo uma realimentacao negativa, dependendo do valor dele, tera certa reatancia, assim a velocidade sera tal que a reatancia desse capacitor permita.

A velocidade é diretamente proporcional a corrente de coletor e inversa ao valor do capacitor.

C1 serve para referenciar o negativo da saida com a rede, ja que a rede é aterrada e sao 110 ou 220V em relação ao terra!

Isso tecnicamente nao tem necessidade, mas quando se mexe com dispositivo com interface humana, tipo touch screen de celular, ele se torna necessario.

Mas nao me sinto a vontade nisso porque nem eu sei exatamente como funciona!

Kkkkk

E se eu falar mais sobre ele vou falar besteira, isso se ja nao falei!

[Gonsanto]

Mais uma vez obrigado.

O que se passa é que eu tenho de recomeçar devagar.

Tive sempre a ideia que sou técnico de electrónica, mas a verdade é que ficou muito pouco do curso da escola secundária.

Aqui, (Portugal) estudamos 12 anos na secundária e os 3 últimos anos podem ser, por escolha, numa área técnica com acesso à faculdade.

Eu, há 20 anos, escolhi electrónica porque já vinha de electricidade.

Aprendi todos os conceitos e formulas de que falamos, mas a aplicação prática/profissional foi sempre zero, e isso desmotiva.

Estudei  motores e as várias ligações, parâmetros híbridos, álgebra de Boole e mais mil e uma coisas através de livros vários, incluindo os da McGraw Hill, mas aplicar as contas à resolução de problemas práticos, é que.. nada.

Por isso, mais uma vez digo, que tenho de ir devagar.

Se este é o sítio certo para fazer isso, não sei, mas vamos andando e vendo. 

[Gonsanto]

Olá a todos. 

Depois de algumas voltas com os meus dossiers antigos fiquei a perceber que Q4 funciona como um detector e amplificador de erro.

Detecta  a diferença entre a tensão de referência b/e (0.7V) e a tensão retirada de R4/P2 (julgo eu) e amplifica a diferença para a injectar na base de Q2 e assim se fazer a regulação.

Como é que, na prática, ele faz isso é segredo dos deuses ainda. Tenho de voltar às junções NPN e ouvir as vossas explicações.

Sendo que "passei esta fase", o meu interesse agora é a parte de limitação de corrente. Isto porque, gostaria de aplicar ao circuito um LED indicador de curto ou sobrecarga.

Como é que eu faço isso?

Alguém quer dar uma ajuda?

 

Obrigado e cumprimentos.

[.if]

veja isso...

http://forum.clubedohardware.com.br/forums/topic/1106819-circuito-de-prote%C3%A7%C3%A3o-anti-curto/

quentinho...

 

(edit... testando link...)

[aphawk]

Me lembrei de um professor de Eletrônica na faculdade....

Ele sempre dizia que para confiar em uma fonte regulada tem de ter em algum lugar algum componente de referência de tensão, tipo um diodo Zener, e é o que falta aqui neste projeto.....

Acho que seria bem mais prudente fazer uma fonte onde temos um Zener como referência e um amplificador diferencial de erro, pode até ser com transistores, mas acho que teria um desempenho bem maior do que esta aqui...

Paulo

[mroberto98]

Mas no caso da fonte dele nao pode por zener... Se nao a protecao nao funciona! Ai teria que modificar os dois, o esuema inteiro tecnicamente hehe

[Gonsanto]

Olá a todos.

 

Ferraz,

 

eu não preciso de um circuito de protecção, conforme se recorda do circuito acima descrito.

O que eu gostava de saber é como sinalizar a protecção nesse circuito.

O que me diz de utilizar uma solução do faller para inverter a iluminação de um LED que vi aqui noutro post - Sequencial de LEDs

 

"Para adaptar o mesmo uma boa alternativa seria colocar um transistor para cada saída de led, transistor esse que bipassaria o led (coletor no ânodo do led e emissor no cátodo do mesmo e com a base ligada a saída do CI), via resistor de 1k.

Coloque desde o coletor do transistor, ou ânodo do led, um resistor de 47 ohms ao + 12 Volts."

 

Algo como isso com as devidas alterações seria possível?

Um circuito que mantenha o LED apagado quando há tensão e que o acenda quando houver o corte por sobrecarga. É claro que o corte só existe na parte de regulação. A parte de rectificação continua sob tensão. 

 

Paulo, 

a referência de tensão deste circuito vem da tensão Vbe de Q4  e da queda aos terminais de R4, como acima já referi, apesar da minha ignorância.

É claro que esta fonte não vale uma pinóia comparada com o que existe agora, (julgo eu) mas a ideia é recuperar o que puder e aperfeiçoar o mais possível mantendo o que já existe. 

As coisas aqui em Portugal, e para mim, não estão muito bem quer economicamente quer a nível de emprego. Daí eu estar a tentar recuperar e reaprender.  

Toda a ajuda é bem vinda. 

 

Já agora, quando tiverem tempo expliquem-me como é que eu confirmo se posso ou não aumentar a corrente de saída da fonte.

A mim, parece-me (em teoria) que ela só dá 700mA . Esse valor será dado por Vbe de Q3  / R5+P1. Sendo P1 =0. Certo? 

 

Obrigado e cumprimentos.

[.if]

 

... sinalizar a protecção nesse circuito.

...Um circuito que mantenha o LED apagado quando há tensão e que o acenda quando houver o corte por sobrecarga.

... posso ou não aumentar a corrente de saída da fonte.

 

Obrigado e cumprimentos.

 

... aquele circuito do link faz exactamente isso ora pois.

... sim: percebes que o led se mantem aceso quando relé energizado? Um bom momento pra te lembrares que o scr se mantém a conduzir mesmo com ausência de excitação no gate quando corrente dc. Ele "memoriza" seu estado.

... podes sim: ajustando P1. 700mA é a mínima corrente.  (agora falamos do teu circuito) Aplicando a matemática do divisor de tensão entre P1 e R3, conseguirás determinar a máxima

 

o zener sugerido pelo professor do amigo aphawk está numa de minhas sugestões de estudo do post passado. Seria este um de meus alunos?!!

 

de nada e outros