Como converter 53Volts para 24Volts

chacalgbi · 4 de agosto de 2017

Olá pessoal, alguém tem algum esquema ai para abaixar uma tensão de 53 volts para 24 volts? Já tentei de várias maneiras, mas sempre dá problema. Usei o LM350 com uma corrente de 600mA e ele estourou, e coloquei um bom dissipador de calor e pasta termica. Acho que os valores limites de VIN e VOUT estavam dentro das especificações. Usei aqueles módulos chineses feitos com o LM2576 que é PWM e também deu problema.

Alguém tem algum daqueles esquemas onde se usa um transistor de Potência usando como referência um Zener?

Tenho alguns componentes aqui que acho que dá pra fazer.

- Zener 24V/5W (1N5359)

- TIP42C

- TIP41C

- 2N3055

- TIP147F

- TIP141F

- TIP36C

- TIP35C

- TIP122

- IRF 540N

- IRFZ44N

- IRF740

- TIP41CF

Algum desses semicondutores acima resolve meu problema??

DADOS:

Vin: 53V

Vout: 24V

Iout: entre 500mA e 2A

diegosoares90 · 4 de agosto de 2017

Rapidamente analisando suas especificações, qualquer regulador que seja linear vai necessitar de um esquema de dissipação enorme. Seja via regulador integrado, mosfet com zener, etc.

Minha opinião é que tem que ser chaveado, preferencialmente usando uma técnica chamada point-of-load (POL).

Não sei se é possível apenas usando a lista de componentes que postou, precisamos pensar...

Se puder ser chaveada, nos avise.

chacalgbi · 4 de agosto de 2017

Poder ser chaveada sim. só não sei se vou ter os componentes aqui....

Eu tenho bons dissipadores aqui e tb tenho resistencias de 20W de valores de 10, 18, 22, 56, 100, 120 Ohms para caso dê certo, posso colocar antes em série para diminuir a tensão sobre o Semicondutor em questão e "Dividir" um pouco essa dissipação de calor.

Outro detalhe, se a tensão de saída flutuar um pouco para mais ou para menos, também não tem problema.

.if · 4 de agosto de 2017

de onde vem os 53v?. Quicá possa baixá-lo.

meio no limite mas existe o lm2576hv. Derrube um pouco a tensão antes

chacalgbi · 4 de agosto de 2017

4 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

de onde vem os 53v?. Quicá possa baixá-lo.

meio no limite mas existe o lm2576hv. Derrube um pouco a tensão antes

Já usei o LM5376HVT que é para até 60 volts e o bixo queima... não tem jeito... os 53 volts vem de uma fonte que alimente um banco de 12 baterias de gel de 12 volts em série. Só que preciso de 24Volts. Na verdade preciso de 5v, mas se eu conseguir 24, eu uso esse módulo aqui pra abaixar o resto com segurança.

Módulo Step Down 5A

adicionado 3 minutos depois

Já cai na bestagem de usar um uma bateria só.... rsrsrsrs. Ai essa bateria se descarrega e as outras não, pois estando carregadas a corrente não flui por elas para carregar a que está se descarregando.... Não me atentei para isso, aprendi na prática que não se usa 1 bateria estando ela em série com outras.... rsrsrs

vivendo e aprendendo.

Renato.88 · 4 de agosto de 2017

E porque não usa uma outra fonte de 5V a parte?

Se não tiver jeito com esses transistores que tem aí pode ligar 3 reguladores em serie para que o esforço de abaixar 53V para 5V não seja tão grande.

Um bom regulador chaveado pode ser feito com o ci TL494 encontrado nas fontes de PC.

Sobre os módulos já prontos eles funcionariam se tivesse um transistor a parte para que a alta tensão não passe por eles.

chacalgbi · 4 de agosto de 2017

6 minutos atrás, Mestre88 disse:

E porque não usa uma outra fonte de 5V a parte?

Se não tiver jeito com esses transistores que tem aí pode ligar 3 reguladores em serie para que o esforço de abaixar 53V para 5V não seja tão grande.

Um bom regulador chaveado pode ser feito com o ci TL494 encontrado nas fontes de PC.

Sobre os módulos já prontos eles funcionariam se tivesse um transistor a parte para que a alta tensão não passe por eles.

É um hack de fibra óptica, não cabe outra bateria de 12V com outra fonte e essas coisas. Tem ar condicionado dentro, não importa esquentar os dissipadores, esse CI 494 eu tenho aqui... Como seria esse regulador chaveado com o TL494?

Renato.88 · 4 de agosto de 2017

Na verdade só precisava da fonte mesmo, ou seu aparelho funciona somente por baterias sem rede elétrica?

.if · 4 de agosto de 2017

15 minutos atrás, chacalgbi disse:

os 53 volts vem de uma fonte que alimente um banco de 12 baterias de gel de 12 volts em série

Neste caso devo lhe sugerir algo pra você fazer com itens 'caseiros'. Algo como o mais próximo que achei na net

-Use transistores, capacitores de tensão alta acima de cem volts.

-o trafo, algo como 127 12 + 12 x 3A não deve estar invertido: não é inversor

-retifique, filte, regule a saída quiçá direto pra 5v

-Até que pode dar alguns amperes com trafo coerente

Um de alta frequencia, claro é mais melhor e menor pra caber no seu rack mas aí foge dos meus princípios minimalistas

o que me remete ao que disse o amigo @Mestre88 : fonte 5v a+: sua melhor opção desde que tenha a rede ac ao seu dispor.

chacalgbi · 4 de agosto de 2017

fonte 5V é fácil, o problema é a queda de energia. tudo dentro do hack quando falta a energia funciona com essas baterias estacionárias. Então não tem jeito, tenho que tirar os 5Volts desses 48 volts das baterias (53 volts quando estão em carga).

Olhem esse esquema, montei aqui com uma corrente de carga de 400mA, deu certo. Me ajudem a calcular esse resistor R1 (Valor e Potência).

.if · 4 de agosto de 2017

Pelo preço do equipamento, eu (eu) iria de

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-761897594-conversor-inversor-dcdc-48v-para-12v1a-_JM

ou de

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-712444421-conversor-dcdc-48v24v25a-volt-_JM

Ou ate mesmo de

http://lista.mercadolivre.com.br/conversor-dc-dc-48v-5v#D[A:conversor-dc-dc-48v-5v]

e também pelo de fato que odeio deperdício em calor...

chacalgbi · 4 de agosto de 2017

2 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Pelo preço do equipamento, eu (eu) iria de

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-761897594-conversor-inversor-dcdc-48v-para-12v1a-_JM

ou de

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-712444421-conversor-dcdc-48v24v25a-volt-_JM

Ou ate mesmo de

http://lista.mercadolivre.com.br/conversor-dc-dc-48v-5v#D[A:conversor-dc-dc-48v-5v]

e também pelo de fato que odeio deperdício em calor...

Muito obrigado, vou comprar uns 2 desses de 48v para 12V pra substituir esse armengo que to fazendo.

mas eu preciso pra segunda feira, por isso que vou ter que colocar essa gambiarra pra funcionar, então, qual seria o resistor ideal pra esse esquema que eu passei acima? deixa que eu resolvo a questão da dissipação. Lembrando que a corrente vai ficar quase sempre em 600mA subindo ocasionalmente em até 1,5A.

diegosoares90 · 4 de agosto de 2017

R1 = (53 - 24)V / (50mA + 50mA)

R1 = 290 ohm

Valor comercial 270 ohm, 3W no mínimo.

Lembre que na saída havera uma queda de tensão devido ao vce do bjt.

Imagino que seja urgente ai. Boa sorte.

Quando estiver com tempo, o ideal é fazer como a colega Isadora falou.

Um abraço.

chacalgbi · 5 de agosto de 2017

45 minutos atrás, diegosoares90 disse:

R1 = (53 - 24)V / 50mA

R1 = 580 ohm

Valor comercial 560 ohm, 2W no mínimo.

Lembre que na saída havera uma queda de tensão devido ao vce do bjt.

Imagino que seja urgente ai. Boa sorte.

Quando estiver com tempo, o ideal é fazer como a colega Isadora falou.

Um abraço.

Ok amigo, só uma dúvida, esse 50mA é a corrente da base do transistor? Ou do zener?

diegosoares90 · 5 de agosto de 2017

1 minuto atrás, chacalgbi disse:

Ok amigo, só uma dúvida, esse 50mA é a corrente da base do transistor? Ou do zener?

Corrente tipica do zener. Garante Vz dentro da tolerância.

chacalgbi · 5 de agosto de 2017

3 minutos atrás, diegosoares90 disse:

Corrente tipica do zener. Garante Vz dentro da tolerância.

Qual a corrente típica da base do 2n3055 para digamos 1A na saída??

diegosoares90 · 5 de agosto de 2017

44 minutos atrás, chacalgbi disse:

Qual a corrente típica da base do 2n3055 para digamos 1A na saída??

Pelas curvas do datasheet ic x ib, 50mA tambem, um pouco menos talvez.

Desculpe, esqueci de contabilizar essa corrente na conta, ja corrigi no post la!

albert_emule · 5 de agosto de 2017

Tem como o amigo conseguir pequenos núcleos de ferrite?

Este núcleo será enrolado para fazer o que se chama trafo-driver:

http://eletronicaedownloads.blogspot.com.br/2014/04/transformador-de-pulsos-gdt.html

Este tipo de trafo serve para transmitir pulsos elétricos sem haver contato elétrico entre os circuitos.

O transformador isola a entrada da saída

Tem como o amigo conseguir pequenos indutores de fonte ATX velha:

O indutor servirá para fazer uma etapa de conversor Buck

Tem como conseguir um mosfet de uns 100V de canal N?

Não importa se o mosfet for e tensão maior. Só não pode ser de tensão menor.

Segue um esquema sugerido:

adicionado 13 minutos depois

Este CI funciona bem mesmo com corrente baixa, do tipo 10mA.

Como na alimentação do CI já tem capacitores de filtro e até mesmo um diodo zener de 12V, basta colocar um resistor de 2K por 2 watts da alimentação do CI para os 55V de bateria, que o CI vai funcionar perfeitamente.

adicionado 31 minutos depois

O trafo driver do mosfet terá que ser recalculado.

O original funcionava em 12V na entrada.

Terá que recalcular a entrada para 55V.

adicionado 52 minutos depois

Na entrada do trafo driver coloque 1 diodo do tipo rápido que suporte no mínimo 100V no lugar do IN4148. Qualquer um com corrente de 1A ou maior.

Quanto aos diodos zeners, coloque 2 de 56V em série.

Na entrada do trafo são 50mH de indutância

Na saída do trafo são 3mA de indutância

faller · 5 de agosto de 2017

23 horas atrás, chacalgbi disse:

DADOS:

Vin: 53V

Vout: 24V

Iout: entre 500mA e 2A

Ai reside seu maior problema. Se fizeres com regulador linear ele terá de dissipar no pico do pico algo como (53-24)V x 2A , praticamente 60 Watts que é calor pacas... Sua solução tem de passar pelo ajuste chaveado..

Se resolveres te manter no regulador linear, sugiro uma alternativa da topologia Deves colocar um resistor de 12 Ohms por 50 Watts para auxiliar nessa dissipação..

Nesse terás de rebaixar uma quantidade de 53V - (12x0,5) - 24 = 23 Volts de queda mas com somente 0,5A = 11 Watts até

53V - (12 x 2) - 24 = 5 Volts e isso com 2 Amperes que dá 10 Watts....

Na pior das hipóteses quando a tensão se distribuir por igual sobre o transistor série e o resistor de 12 Ohms terás o momento de maior dissipação no transistor Isso se dará com (53-24)/2 = 29V / 2 = 14,5 Volts sobre o resistor, ou seja com corrente de 14,5/12 = 1,21 Amperes e a dissipação maior sobre o transistor passará dos originais quase 60 Watts para apenas 17 Watts (14,5V x 1,21A).

Que pensas??? Só agregar um resistor série. Se não encontrares resistor de 50 Watts, use 4 desses daqui, dois deles em paralelo postos em série..

http://proesi.com.br/componentes-eletronicos-2/resistor-ohms/resistor-20w/resistor-de-fio-20w-12r.html

.if · 5 de agosto de 2017

34 minutos atrás, faller disse:

calor pacas...

tamo junto mas...

22 horas atrás, chacalgbi disse:

deixa que eu resolvo a questão da dissipação

Pra mim isto cala qualquer argumento anti ineficiência

Vou acrescentar mais um que também tende a ser neutro... torça pra que a luz não caia com frequencia pois teu sistema linear há de contribuir mais pra sua descarga

chacalgbi · 5 de agosto de 2017

10 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

tamo junto mas...

Pra mim isto cala qualquer argumento anti ineficiência

Vou acrescentar mais um que também tende a ser neutro... torça pra que a luz não caia com frequencia pois teu sistema linear há de contribuir mais pra sua descarga

você fala como se eu adorasse ver a coisa toda fumaçar... rsrs. Eu sei que é um armengo terrível, mas é só temporário, até já comprei aquele conversor de 48V para 12V que você passou ontem, só que só vai chegar com uns 10 dias e eu preciso de algo para segunda feira.

adicionado 4 minutos depois

1 hora atrás, faller disse:

Ai reside seu maior problema. Se fizeres com regulador linear ele terá de dissipar no pico do pico algo como (53-24)V x 2A , praticamente 60 Watts que é calor pacas... Sua solução tem de passar pelo ajuste chaveado..

Se resolveres te manter no regulador linear, sugiro uma alternativa da topologia Deves colocar um resistor de 12 Ohms por 50 Watts para auxiliar nessa dissipação..

Nesse terás de rebaixar uma quantidade de 53V - (12x0,5) - 24 = 23 Volts de queda mas com somente 0,5A = 11 Watts até

53V - (12 x 2) - 24 = 5 Volts e isso com 2 Amperes que dá 10 Watts....

Na pior das hipóteses quando a tensão se distribuir por igual sobre o transistor série e o resistor de 12 Ohms terás o momento de maior dissipação no transistor Isso se dará com (53-24)/2 = 29V / 2 = 14,5 Volts sobre o resistor, ou seja com corrente de 14,5/12 = 1,21 Amperes e a dissipação maior sobre o transistor passará dos originais quase 60 Watts para apenas 17 Watts (14,5V x 1,21A).

Que pensas??? Só agregar um resistor série. Se não encontrares resistor de 50 Watts, use 4 desses daqui, dois deles em paralelo postos em série..

http://proesi.com.br/componentes-eletronicos-2/resistor-ohms/resistor-20w/resistor-de-fio-20w-12r.html

Valeu amigo, vou seguir seus conselhos, comprei muitos resistores de 100 Ohms/20Watts, e 22Ohms/20W vou usar 2 de 22Ohms em paralelo.

adicionado 7 minutos depois

5 horas atrás, albert_emule disse:

Tem como o amigo conseguir pequenos núcleos de ferrite?

Este núcleo será enrolado para fazer o que se chama trafo-driver:

http://eletronicaedownloads.blogspot.com.br/2014/04/transformador-de-pulsos-gdt.html

Este tipo de trafo serve para transmitir pulsos elétricos sem haver contato elétrico entre os circuitos.

O transformador isola a entrada da saída

Tem como o amigo conseguir pequenos indutores de fonte ATX velha:

O indutor servirá para fazer uma etapa de conversor Buck

Tem como conseguir um mosfet de uns 100V de canal N?

Não importa se o mosfet for e tensão maior. Só não pode ser de tensão menor.

Segue um esquema sugerido:

adicionado 13 minutos depois

Este CI funciona bem mesmo com corrente baixa, do tipo 10mA.

Como na alimentação do CI já tem capacitores de filtro e até mesmo um diodo zener de 12V, basta colocar um resistor de 2K por 2 watts da alimentação do CI para os 55V de bateria, que o CI vai funcionar perfeitamente.

adicionado 31 minutos depois

O trafo driver do mosfet terá que ser recalculado.

O original funcionava em 12V na entrada.

Terá que recalcular a entrada para 55V.

adicionado 52 minutos depois

Na entrada do trafo driver coloque 1 diodo do tipo rápido que suporte no mínimo 100V no lugar do IN4148. Qualquer um com corrente de 1A ou maior.

Quanto aos diodos zeners, coloque 2 de 56V em série.

Na entrada do trafo são 50mH de indutância

Na saída do trafo são 3mA de indutância

Amigo, obrigado pela ajuda, vou comprar os componentes que me faltam e vou montar uma parada dessas para soluções futuras. Esse trafo de 50mH, você teria uma foto dele ai para eu ver o que devo procurar aqui?

albert_emule · 6 de agosto de 2017

http://eletronicaedownloads.blogspot.com.br/2017/06/carregador-usb-automotivo-como-este.html

ableton96 · 6 de agosto de 2017

Você queimou os reguladores porque não respeitou as especificações! Estes buck converters comuns geralmente só suportam até 48V de entrada e, pelo que informou, a maioria do tempo você irá trabalhar com 53V. Sei que é uma margem pequena, mas este regulador em questão pode trabalhar com até 55V, com saída de 1 a 36V e 15A! Não espere usar os 15A o tempo todo, já que provavelmente a partir de 10A ele perderá quase que metade de sua eficiência, mas para o seu projeto, é o mais indicado e mais fácil:
https://www.fasttech.com/product/6339900-dc-dc-8-55v-to-1-36v-15a-buck-converter-step-down

PS: tanto o MAX17504 quanto o TPS54262-Q1 podem trabalhar com tensões de entrada na ordem de 60V! Caso ache algum projeto com eles, poderá ser uma boa opção.

Paulo Daneu · 8 de agosto de 2017

Citação

os 53 volts vem de uma fonte que alimente um banco de 12 baterias de gel de 12 volts em série.

Amigo,

Poderia explicar isso melhor? 12 baterias de 12V em série dá um total de 144V e não 53V.

Paulo

Renato.88 · 8 de agosto de 2017

3 minutos atrás, Paulo Daneu disse:

Poderia explicar isso melhor? 12 baterias de 12V em série dá um total de 144V e não 53V.

São somente 4 baterias de 12V, em outro post ele fala isso.

O amigo @chacalgbi deve ter confundido os números.

Mas parece que ele já resolveu o problema, pois comprou um regulador chaveado e enquanto ele não chega está "quebrando o galho" com o velho 2N3055 + diodo zener