Fonte de Alimentação para bancada

Matheus Apollo · 31 de janeiro de 2016

Olá, estou projetando uma fonte de alimentação de 0 a 30V, fonte simétrica de 12V e uma fonte fixa de 5v, com capacidade para 3A, vou utilizar um transformador de 40v-0-40v/3A. Minha duvida principal se a um risco de usar o transformador na sua capacidade de corrente máxima ou se ele suporta essa potência tranquilamente. Outro problema que estou tendo e que quando coloco a carga no software proteus a tensão cai um pouco, como se o regulador não suporta-se a carga.

Abaixo segue anexo das imagens do projeto, saliento que não está pronto, ainda falta sistema de proteção, revisar cálculos, etc..

Aguardo a ajuda, e estou aberto a dicas.

Obrigado.

faller · 1 de fevereiro de 2016

Muitas e muitas dúvidas sobre seu projeto..

A primeira dúvida é acerca da tensão de seu transformador..

Seria 40 - 40 Volts AC RMS???

Se for, depois de retificada e filtrada essa tensão vai resultar em 40 x 1,41 = 56 Volts DC positivos e outro tanto negativo..

Um CI típico LM7805 aguenta tensão diferencial de no máximo 35 Volts. Veja ai direto de seu datasheet:

Datasheet: https://www.fairchildsemi.com/datasheets/LM/LM7805.pdf

A topologia da fonte usada para 12 Volts é ruim pacas e não garante uma estabilização ruim. Melhor seria usar somente o CI, no caso um LM350 que pode ser ajustado para 12 Volts e no máximo 3A. Ou com um LM338 se necessitares de até 5A

Querer fonte ajustável de zero ou 1,2 Volts por 3A pode ser muito bonito mas pode exigir até 100 Watts praticamente de dissipação que você conseguiria somente com um dissipador muito bom e/ou fan a insuflar ar..

Será que realmente necessitas de fonte "SIMÉTRICA" e "AJUSTÁVEL" até 30 Volts???

Se seu transformador, que já sabemos não serve para o projeto mostrado, pode ou não aguentar a corrente depende de como ele foi dimensionado, como foi pensada a retificação para ele..

.if · 1 de fevereiro de 2016

Pelo jeito está a tentar projetar uma fonte do zero e vi umas cagadinnhas bobas que prefiro não comentar ok? Portanto sugiro que ouça o conselho do preto velho e veja uma aplicação típica de um regulador qualquer. Um bacaninha é o LM2576HV que é chaveado, se bem que pra bancada pode não ser totalmente bacana, mas não deixa de ser uma opção curiosa. E claro, há na net pencas de circuitos. Sugiro deixar saídas fixas-conhecidas-mais-usadas , uma variável e outra negativa variável não necessariamente potente.

E a queda do proteus até que está simulando legal a real, principalmente no 3º circuito. Perceba que a saída não está sendo realimentada. Já o 2º.. cagadinha básica-boba

Matheus Apollo · 2 de fevereiro de 2016

14 horas atrás, faller disse:

Muitas e muitas dúvidas sobre seu projeto..

A primeira dúvida é acerca da tensão de seu transformador..

Seria 40 - 40 Volts AC RMS???

Se for, depois de retificada e filtrada essa tensão vai resultar em 40 x 1,41 = 56 Volts DC positivos e outro tanto negativo..

Um CI típico LM7805 aguenta tensão diferencial de no máximo 35 Volts. Veja ai direto de seu datasheet:

Datasheet: https://www.fairchildsemi.com/datasheets/LM/LM7805.pdf

A topologia da fonte usada para 12 Volts é ruim pacas e não garante uma estabilização ruim. Melhor seria usar somente o CI, no caso um LM350 que pode ser ajustado para 12 Volts e no máximo 3A. Ou com um LM338 se necessitares de até 5A

Querer fonte ajustável de zero ou 1,2 Volts por 3A pode ser muito bonito mas pode exigir até 100 Watts praticamente de dissipação que você conseguiria somente com um dissipador muito bom e/ou fan a insuflar ar..

Será que realmente necessitas de fonte "SIMÉTRICA" e "AJUSTÁVEL" até 30 Volts???

Se seu transformador, que já sabemos não serve para o projeto mostrado, pode ou não aguentar a corrente depende de como ele foi dimensionado, como foi pensada a retificação para ele..

Professor Faller, sim eu vi no datasheet que os reguladores só suportariam na entrada 35V, e por isso tinha colocado o 317 na entrada dele para rebaixar a tensão. O senhor tem razão minha topologia não está muito eficaz, sou novato, acabei de me formar, e o motivo de eu estar projetando, não seria uma necessidade, na verdade quero apenas testar meus conhecimentos e aprender mais, pois sei que não aprendi o suficiente nas aulas, e agora que está vindo a engenharia estou correndo por fora para aprender mais e mais.

Como não estava muito bem formulada minha fonte, as criticas dos senhores me ajudaram, e fiz várias modificações, mudei meu transformador para 24V-0-24V/4A, no secundário, me permitindo retirar os reguladores antes dos 7X12, e também me permite ter 1A de folga, o senhor acha que isso é o suficiente como margem de "segurança"?

Já na filtragem, a queda de tensão com a carga que estava ocorrendo pelo que percebi, me corrija caso eu esteja errado, seria por causa da minha filtragem, que estava "arriando" a fonte, antes com 6000uF, e agora recalculando cheguei a 60000uF, e um ripple de 0,92Vpp, o senhor considera um ripple elevado ainda para uma fonte se meus cálculos estiverem corretos? A fonte ajustável ainda esta variando um pouco mas acredito que seja o software, vou retirar está dúvida mesmo na montagem de teste, e o regulador que vou usar será o lm350 que suporta 3A, só que não encontrei para fazer a simulação. Minha intenção fosse que variasse como a sua fonte de 10A, que andei vários dias vendo seu post.

Em relação a dissipação minha ideia inicial está em usar dissipadores como o senhor usou na sua fonte e dois coolers um para injetar ar e outro para retirar.

Se até ai estiver tudo ok, minha intenção é colocar resistores para fazer o transistor conduzir quando a corrente no regulador chegar a 1A, e scr na saída para anti-curto.

13 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

Pelo jeito está a tentar projetar uma fonte do zero e vi umas cagadinnhas bobas que prefiro não comentar ok? Portanto sugiro que ouça o conselho do preto velho e veja uma aplicação típica de um regulador qualquer. Um bacaninha é o LM2576HV que é chaveado, se bem que pra bancada pode não ser totalmente bacana, mas não deixa de ser uma opção curiosa. E claro, há na net pencas de circuitos. Sugiro deixar saídas fixas-conhecidas-mais-usadas , uma variável e outra negativa variável não necessariamente potente.

E a queda do proteus até que está simulando legal a real, principalmente no 3º circuito. Perceba que a saída não está sendo realimentada. Já o 2º.. cagadinha básica-boba

Sim amigo estou projetando do 0, eu vi muitos circuitos na internet, muitos até no próprio fórum e que o senhor e o professor faller estavam ajudando outras pessoas, minha intenção é tentar não fazer plágio pegando uma fonte pronta, e sim bota a prova a minha capacidade, mas usei muitas informações que o senhores deram aqui para outras pessoas para me inspirar e ter ideias.

Se fosse possível me detalhe melhor essas "cagadinhas" pois iria me ajudar muito, talvez não esteja tão claro para mim, de qualquer forma modifiquei o circuito, se puder veja se concertei os erros que você percebeu, e me detalhe se eu mantive eles se possível.

Eu retirei a fonte fixa de 5V, e mantive a ajustável de 0-30V/3A, e a Simétrica de 12V/3A, lembrando que as duas nunca funcionarão ao mesmo tempo, colocarei uma chave seletora para escolher qual quero utilizar.

Aguardo a ajuda.

Obrigado.

faller · 2 de fevereiro de 2016

Acho pouco seguro usar 24-0-24. Imagine só se no dia em que tiveres trabalhando com a fonte a rede derivar e apresentar um desvio para cima da ordem de 10%. Seu trafo vai apresentar 24 x 1,1 = 26,4 Volts RMS na saída, que retificado vai dar 26,4 x 1,4142 = 37,33 Volts e foi-se a tensão absoluta máxima.

Se queres entrar numa área de operação segura melhora isso dai um pouco mais..

Não vais conseguir uma boa regulação de tensão enquanto o 2N3055 estiver fora do laço de regulação. Vai ser pobre muito pobre essa regulação de tensão.

Só vou analisar a regulação de tensão sobre o V_be desse transistor na faixa de zero Amperes (tensão da fonte em aberto) e drenando 3 Amperes.

Olhe a curva de tensão V_be do transistor em função da corrente IC, de saída da fonte:

Sem corrente Ic eu diria que seu V_beestaria ai por 0,62 Volts e com 3A de Ic eu diria que seu V_be estaria por volta de 0,88 Volts. Essa diferença se propaga para a saída.. 0,88-0,62 = 0,26 ou 260 mili Volts..

Na minha fonte a diferença da tensão de saída com zero ou com 10 Amperes de saída foi de apenas 20 mili Volts, mais de 10 vezes melhor que essa dai.. E isso com 10 Amperes.

Se considerasses essa dai com 10 Amperes a diferença por VBE haveria de chegar perto dos 400 mili Volts, quase meio Volt...

Tire fora esse 2N3055 e use ou um ci mais potente ai, como regulador, ou um transistor PNP como auxiliar do CI

.if · 2 de fevereiro de 2016

bom a cagadinha é que o 2º desenho o transistor está invertido. O importante é que você está tentando...

Como disse o amigo faler, ha variação devido ao vbe do 2n3055. Também perceba que a saída do E não retorna pro regulador fazer a compensação. A solução seria algo como isso

ou isso

Pode considerar o npn como 2n3055. Clique aqui pra ver mais exemplos bacanas

Matheus Apollo · 3 de fevereiro de 2016

Senhor faller, usando um LM350, e fazendo essa modificação que o senhor sugere, o circuito ficaria algo como isso?

Olhando por esse ponto de vista em relação ao transformador o senhor tens razão, eu estava pensando em um mundo perfeito, e nós sabemos que não existe, e que devo pensar em todos os problemas que poderia ocorrer, eu estava olhando no mercado livre e tem transformadores 30V-0-30V/5A o que o senhor acha? Acho que isso resolveria o problema.

Isadora, obrigado, tens razão, estava invertido e nem dei conta, confesso que uma das minhas maiores dificuldades são com os transistores, apesar de ter invertido ainda continua variando, e o problema deve ser o que o faller falou. Algo como esse circuito com o bd140 resolveria o meu problema? Esse circuito é uma indicação do próprio professor faller em outro post.

Obrigado pela ajuda.

.if · 3 de fevereiro de 2016

ok amigo. Faz parte do aprendizado. Eu p.ex odeio mosfet canal P. Certamente, amigo, o circuito proposto é melhor. Mas nada está tão bom que não possa melhorar. A sugestão seria um circuito de proteção contra sobrecorrente na entrada.

Perdão mas não estou a achar com rapidez um exemplo no google imagens (só o tenho na mente mas tô com problema com minha telepatia pra te enviar). Se 1 de nós 3 achar.... compartilhemos...

faller · 3 de fevereiro de 2016

11 horas atrás, Matheus Apollo disse:

Senhor faller, usando um LM350, e fazendo essa modificação que o senhor sugere, o circuito ficaria algo como isso?

Olhando por esse ponto de vista em relação ao transformador o senhor tens razão, eu estava pensando em um mundo perfeito, e nós sabemos que não existe, e que devo pensar em todos os problemas que poderia ocorrer, eu estava olhando no mercado livre e tem transformadores 30V-0-30V/5A o que o senhor acha? Acho que isso resolveria o problema.

Acho ainda ficaria muito alta a tensão pois no momento de um curto na saída e com tensão da rede 10% maior ficaria sobre o CI algo como 30 x 1,4142 x 1,1 = 46 Volts e o CI aguenta um diferencial de somente 40 Volts..

Trocaria o 2N 3055 por um NPN darlington ou melhor, colocaria um só transistor PNP darlington. Por exemplo um TIP147 (não usar o 2N2955 pois não é darlington)

Assim: http://www.soldafria.com.br/transistor-tip147-to247-p-1388.html

Pode usar o mesmo circuito esteja usando o LM317, o LM350 ou o LM338

Para proteção adicional contra descarga do capacitor C2, pelo caminho reverso, pelo CI, no caso de curto ou desalimentação na entrada, coloque um diodo reversamente polarizado sobre entrada e saída do CI. No caso ai de cima o D1

.if · 3 de fevereiro de 2016

No início deste século, fiz uma proteção (100% original) com scr e um relé ligado no normalmente fechado. Esta fonte com esta proteção ainda está em uso desde então

Uma googlada e vi isso. A opção (= a minha) é substituir o transistor por um relé ou um fet canal p (que ainda me confunde).

Adicional que pode não ser totalmente inútil

Matheus Apollo · 5 de fevereiro de 2016

Senhor Faller qual transformador você aconselharia então?

Vou trocar o 2n3055 e ver o que acontece.

Sim vou colocar diodos para proteger, já comecei a coloca-los, e o circuito de proteção na entrada eu tinha simulado este da imagem, mas confesso que não funcionou tão bem, consegui fazer o SCR cortar a alimentação, mas não determinar o valor correto do resistor para que limite em 3A, troquei várias vezes o valor dos resistores R1 E R2, tentando calcular eles, e o mais próximo do correto foi estes valores.

Isadora vou tentar montar essa proteção sua e ver se funciona melhor do que a que eu simulei, acredito que funcione e seja o mesmo principio do que simulei.

Desculpe a ausência, pois estou um pouco ocupado.

Obrigado pela ajuda.

Matheus Apollo · 5 de fevereiro de 2016

O que vocês acham que pode ser? Está ocorrendo a mesma coisas com o tip147, e com o 2n3055, está ocorrendo está variação.

Não troquei o resistor pois queria so testar, mas infelizmente o resultado foi o mesmo.

Obrigado.

graia · 9 de fevereiro de 2016

Matheus se tu tens um conhecimento razoável de projeto e confecção de circuito impresso, e uma boa habilidade eu te recomendo o seguinte projeto postado pela revista Elektor a muitos nãos atrás, eu fiz a muitos anos e esta dando conta até hoje, e mais tem tudo o que uma boa fonte deve oferecer.

Tem o projeto pronto, dicas de montagem, ajustes, e o valor dos componentes é bem baixo, de uma olhada ai.

É uma sugestão!

Acesse no endereço:

dicasdozebio.com/.../projeto-fonte-de-alimentacao-cc-profissional-0-40v

Sidnei Berti · 8 de abril de 2016

Boa noite...

Estou voltando a "mexer" com montagem de amplificadores de áudio após uns 30 anos trabalhando com Projetos Elétricos e preciso da ajuda dos senhores.
Tenho o CI TL783 (1,25 - 125v) e gostaria de montar uma fonte variável que tenha saída entre 1,25 e 50v para 6A...

Na realidade vou montar duas e ligá-las de forma a ter duas fontes independentes ou uma fonte simétrica de -50/+50v.

Poderiam me ajudar com um circuito seguro, estável e confiável?

Obrigado a todos.