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Fonte De Bancada Variavel(Como Melhora-la)


Hudsonkem
Ir à solução Resolvido por Renato.88,

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bom, fiz essa fonte de bancada, porém sou iniciante em montagem de circuitos eletricos, ainda apanho bastante pra conceitos como hfe de transistors. essa fonte funciona bem, queria saber se usei muita coisa desnecessaria e se posso melhorar o desempenho sem gastar tanto, eu tinha a maioria das peças, os transistores foram $2,50. eu usei no circuito 1 transistor para fazer o papel de ponte retificadora e outro transistor na saida para proteção improvisada de curtos, eles aguentam uma margem de 10A, que é o meu objetivo, ter uma fonte de 25V por 10A, porém por algum motivo o transistor Q5 esta aquecendo sozinho, ou seja, os outros transistores ficam mornos enquanto o Q5 fica pegando fogo. mas só quanto eu coloco um carregador de bateria que eu fiz(vou deixar a imagem), se boto um motor de secador de cabelo que é de 220V, ele demora mas acaba ficando bem quente, acho que uns 50°c, uso um dissipador grosso do tamanho de uma carteira só que bem largo com espinhas. a fonte é de um estabilisador de 350va. o capacitor C1 sei que deve ser um de 30kµF pra cima, mas to sem. e não estou com tempo pra comprar. tecnicamente eu estou superaquecendo os transistores 2n3771 por q se calcular-mos 32V*1.414=45V. no entanto mesmo botando duas bolbinas secundarias do trafo não sei por que mas da apenas 19V. é isso aí galera. estou ansioso para ver comentarios sobre essa fonte. lembrando eu fiz com o que eu tinha, fora os transistores 2n3771 que tinha comprado pra fazer uma experiencia e acabou virando isso. desde já agradeço.

IMG_20180108_202851404_HDR.jpg

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Sua fonte tem muito a ser melhorado. Com relação ao aquecimento individual, podes melhorar a distribuição da corrente com um resistor em série com cada emissor. Algo como...

2N3055-EN-PARALELO.png

(o circuito acima também deve ser melhorado)

 

Se não fosse pelo 'galera' (não faço + parte dela) poderia te dizer algo + como p.ex. usar transistor como retificador em meia onda não é muito interessante (o importante é que você tentou e teve relativo sucesso). Podes usar p.ex.  diodos de uma fonte de pc e sempre em onda completa

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Se problema já começa na saída do transformador: está usando retificação meia onda. Não espere que o capacitor de entrada consiga fazer milagres durante a meia onda ausente. Seu multímetro mostra a tensão média que tem na saída. Se conseguir um osciloscópio vai descobrir que tem quase 40V de pico nessa saída, certamente mais de 35V. Solução: retificação de onda completa.

 

Reclamou que Q5 aquece demais. Olhando o seu desenho, vejo que Q3, Q4 e Q5 estão em paralelo, deveríamos ter um aquecimento por igual desde que os transistores sejam idênticos. Caso o ganho (hfe) de algum deles seja muito maior que os demais, vai drenar mais corrente e consequentemente aquecer mais. Coisas que pode fazer:

- Confira as ligações.

- Desligue o Q5 e veja se Q3 e Q4 estão aquecendo por igual.

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4 horas atrás, Hudsonkem disse:

eu usei no circuito 1 transistor para fazer o papel de ponte retificadora

Eu parei de ler aqui, em hipótese alguma se usa um transistor para retificar AC. 

Um transistor foi feito para circular somente corrente continua. 

Use diodos ou ponte retificadora com corrente e tensão de acordo com seu transformador. 

Transistores NPN ligados a saída do LM317 também não é bom, assim você perde a função estabilizadora dele, é por esse motivo que a tensão de saída cai. 

O potenciômetro do LM317 também está ligado errado. 

O que você precisa é estudar o datasheet do regulador LM317, assim vai entender melhor as questões de estou falando. 

 

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1 hora atrás, Sérgio Lembo disse:

@Mestre88 , quando vi a retificação, pensei que ele tivesse usado um diodo duplo, nem me dei ao trabalho de consultar o código do componente.

Eu também não. Pesquisei agora, realmente é uma meia ponte. 

Já ficando espantado em como um transistor poderia ser usado como retificador, foi apenas um equívoco do amigo @Hudsonkem

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7 horas atrás, Mestre88 disse:

Eu parei de ler aqui, em hipótese alguma se usa um transistor para retificar AC. 

Um transistor foi feito para circular somente corrente continua. 

Use diodos ou ponte retificadora com corrente e tensão de acordo com seu transformador. 

Transistores NPN ligados a saída do LM317 também não é bom, assim você perde a função estabilizadora dele, é por esse motivo que a tensão de saída cai. 

O potenciômetro do LM317 também está ligado errado. 

O que você precisa é estudar o datasheet do regulador LM317, assim vai entender melhor as questões de estou falando. 

 

":mas transistores não são diodos não?:"eu olhei o datasheet e achei que poderia usar dessa forma o Q1, você poderia me indicar um site onde eu possa estudar, o que as funções dos transistores significam? se eu retificar a saida do trafo com o kbu808, eu ainda poderia usar o Q6 para prevenção de curto? sei que pode aquecer muito e queimar, mas essa é a ideia mesmo, só não quero que isso afete os transistores. o Q6 seria como uma resistencia. sobre os 2n3771, não sei porque só 1 esquenta muito. talvez um defeito? existe outros componentes para fazer o shunt no emissor dos 2n3771?

adicionado 4 minutos depois
8 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Se problema já começa na saída do transformador: está usando retificação meia onda. Não espere que o capacitor de entrada consiga fazer milagres durante a meia onda ausente. Seu multímetro mostra a tensão média que tem na saída. Se conseguir um osciloscópio vai descobrir que tem quase 40V de pico nessa saída, certamente mais de 35V. Solução: retificação de onda completa.

 

Reclamou que Q5 aquece demais. Olhando o seu desenho, vejo que Q3, Q4 e Q5 estão em paralelo, deveríamos ter um aquecimento por igual desde que os transistores sejam idênticos. Caso o ganho (hfe) de algum deles seja muito maior que os demais, vai drenar mais corrente e consequentemente aquecer mais. Coisas que pode fazer:

- Confira as ligações.

- Desligue o Q5 e veja se Q3 e Q4 estão aquecendo por igual.

a meia onde faz um tipo de sobre carga de tesão, e isso? eu fiz isso, acho que realmente só o Q5 esquenta muito, mas não queria ter que comprar outro, ele esta com defeito de fabrica?

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13 minutos atrás, Hudsonkem disse:

":mas transistores não são diodos não?:"

Existe uma junção PN que é a base do diodo, inclusive na construção de integrados essa característica é utilizada por questão de praticidade mas daí querermos repetir isso em circuitos de potência vai uma estúpida diferença. Num transistor confeccionado para suportar 10A entre emissor e coletor dificilmente a base suportará mais que 1A.

20 minutos atrás, Hudsonkem disse:

a meia onde faz um tipo de sobre carga de tesão, e isso?

Haja tesão, desse jeito eu broxo! O capacitor é colocado para segurar a tensão entre os intervalos das ondas (8ms). Em meia onda o intervalo vai para 16ms, o fator de potência que já não é dos melhores fica um desastre completo, não inventa moda.

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4 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

Haja tesão, desse jeito eu broxo! O capacitor é colocado para segurar a tensão entre os intervalos das ondas (8ms). Em meia onda o intervalo vai para 16ms, o fator de potência que já não é dos melhores fica um desastre completo, não inventa moda.

kkkkk, bom ainda to aprendendo aos poucos nér, gostei das informações. eu testei com o motor de secador de cabelo e um multimetro analogico, fiz outros esquemas eletricos parecidos com projetos que vi por aqui, mas sempre quando eu colocava mais motores, a queda de tensão ficava mais forte, esse foi meu ultimo esquema, ao qual quase não abaixou a tensão, mesmo botando coisas que sucavam bastante corrente(um farol de fusca de 4A se não me engano)

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3 horas atrás, Mestre88 disse:

@Hudsonkem Dê uma olhada aqui, veja como os transistores devem ser ligados:

obrigado pelo post, porém se eu fosse comprar as peças com certeza faria essa do faller, porém to tendando criar uma usando sucata de fonte de pc. acredito que com jeitinho deva da conta. eu lee e relee o post, vou revisar meu circuito e volto aqui para dizer como ficou.

 

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  • Solução

Dá pra fazer algo parecido usando os componentes de sucata, basta saber o que você realmente tem aí.

O importante é a maneira que está ligado e não que tipo de componente se usa, basta que os componentes tenham características parecidas ou iguais aos originais.

 

No caso o LM338 pode ser substituído pelo LM317 que você tem aí, os 2N3771 podem permanecer, basta que use um PNP entre eles, dessa forma:

FB690K4I9JR4SSJ.MEDIUM.jpg

Terá a mesma funcionalidade da fonte do faller, mas com outra maneira de fazer.

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40 minutos atrás, Mestre88 disse:

Dá pra fazer algo parecido usando os componentes de sucata, basta saber o que você realmente tem aí.

O importante é a maneira que está ligado e não que tipo de componente se usa, basta que os componentes tenham características parecidas ou iguais aos originais.

 

No caso o LM338 pode ser substituído pelo LM317 que você tem aí, os 2N3771 podem permanecer, basta que use um PNP entre eles, dessa forma:

FB690K4I9JR4SSJ.MEDIUM.jpg

Terá a mesma funcionalidade da fonte do faller, mas com outra maneira de fazer.

entendi, vou tentar acho q tem um tip 42 aqui de uma placa de som. já tento aqui e te digo como ficou. se puder me dizer o porque de ter que "ter" um transistor pnp, ficaria grato.

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1 minuto atrás, Hudsonkem disse:

se puder me dizer o porque de ter que "ter" um transistor pnp, ficaria grato.

O transistor PNP inverte o sinal, veja que ele está ligado na entrada do CI e não na saída como você fez.

O objetivo é cada vez que a tensão de saída cair quando ligamos uma carga, o transistor faz aumentar, mas como o regulador está ligado junto ao emissor dos transistores ele "mede" a tensão fazendo se manter estável.

 

Sem o transistor PNP quando a tensão cai o regulador não pode fazer nada, pois ele não sabe a tensão que tem no emissor dos transistores fica regulando apenas na base, onde na saída não vemos muita diferença.

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1 hora atrás, Mestre88 disse:

O transistor PNP inverte o sinal, veja que ele está ligado na entrada do CI e não na saída como você fez.

O objetivo é cada vez que a tensão de saída cair quando ligamos uma carga, o transistor faz aumentar, mas como o regulador está ligado junto ao emissor dos transistores ele "mede" a tensão fazendo se manter estável.

 

Sem o transistor PNP quando a tensão cai o regulador não pode fazer nada, pois ele não sabe a tensão que tem no emissor dos transistores fica regulando apenas na base, onde na saída não vemos muita diferença.

muito obrigado pela explicação, poderia me dizer tambem para quer serve aquele potenciomentro de 500 alí? e para que serve aquele indutor de ferrite depois da ponte retificadora?

adicionado 19 minutos depois
2 horas atrás, Mestre88 disse:

Dá pra fazer algo parecido usando os componentes de sucata, basta saber o que você realmente tem aí.

O importante é a maneira que está ligado e não que tipo de componente se usa, basta que os componentes tenham características parecidas ou iguais aos originais.

 

No caso o LM338 pode ser substituído pelo LM317 que você tem aí, os 2N3771 podem permanecer, basta que use um PNP entre eles, dessa forma:

FB690K4I9JR4SSJ.MEDIUM.jpg

Terá a mesma funcionalidade da fonte do faller, mas com outra maneira de fazer.

eu mixei o projeto com o meu, n tinha agumas peças então mudei algumas coisas, o que acha: R1=1R, R2=11R/11R=6R porém eu deixei a saida dos 2n3771 direto sem resistor, só o tipo ta com o resistor equivalente. o circuito funciona bem, até gostei, só tem um problema, como fiz alterações acho q isso meio q inutilizou parte do circuito porque, o tip42c esquente bastante, é normal? quando eu coloco pouca tensão tipo 1-3v o tip não esquenta muito, mas se eu subo o valor, fique bem quente, talvez uns 60° pra cima. eu coloquei ele no dissipador da imagem junto com 1 2n3771. a saida ainda deixei o transistor para proteção de curto, me é util ele lá :P. então?

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eu modifiquei o circuito de novo. porque na verdade quem tava aquecendo muito era o lm317t. acredito que ele tava funcionando sozinho, já que os outros transistores estavam mornos. segue a imagem de como ficou, detalhe que eu inutilizei a saida do lm317t porque eu não tenho um resistor de 15R por 5W, tentei botar um de 10R e 1/4W e só não pegou fogo porque eu vi a fumaça kkkk. o R3=220; R5=6k; R6=0,5; R7= 820. a fonte responde bem, botei uma resistencia de 1.5ohms, em 12V, e abaixou para 10,5V. porém aqueceu os 2n3771 muito rápido, não daria para deixar nem 1 min. alguma sujeitão? lembrando que tem que ser algo fácil de se encontrar. estou tentando fazer com as peças que tenho, essa é a ideia :). se fosse para comprar eu faria com um lm338 to3 e 2 2n3055 e um shunt com tip. 

Foto-0002.jpg

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6 horas atrás, Hudsonkem disse:

eu modifiquei o circuito de novo. porque na verdade quem tava aquecendo muito era o lm317t. acredito que ele tava funcionando sozinho, já que os outros transistores estavam mornos. segue a imagem de como ficou, detalhe que eu inutilizei a saida do lm317t porque eu não tenho um resistor de 15R por 5W, tentei botar um de 10R e 1/4W e só não pegou fogo porque eu vi a fumaça kkkk. o R3=220; R5=6k; R6=0,5; R7= 820. a fonte responde bem, botei uma resistencia de 1.5ohms, em 12V, e abaixou para 10,5V. porém aqueceu os 2n3771 muito rápido, não daria para deixar nem 1 min. alguma sujeitão? lembrando que tem que ser algo fácil de se encontrar. estou tentando fazer com as peças que tenho, essa é a ideia :). se fosse para comprar eu faria com um lm338 to3 e 2 2n3055 e um shunt com tip. 

Foto-0002.jpg

Retire R1, não precisa dele. Está só atrapalhando. 

E na saída dos transistores tem que ter um resistor pra cada emissor, senão vai queimar tudo. 

Quais são os valores de R2, R4 e R5? 

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5 horas atrás, Mestre88 disse:

Retire R1, não precisa dele. Está só atrapalhando. 

E na saída dos transistores tem que ter um resistor pra cada emissor, senão vai queimar tudo. 

Quais são os valores de R2, R4 e R5? 

botei o R1 só para asegurar de que o potenciometro não vai queimar, já dei curto sem querer em um lm317t e fritou literalmente o potenciomentro que eu tinha. ok vou ver como fica com 2 resistores de 1.2 e 1.5 ohms, o R5=6k já falei, lembrando que to mixando os circuitos então o valor de R2=5k, o R4=270.

adicionado 4 minutos depois
7 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Nessa foto aparenta haver um pedaço de cartolina ou algo parecido entre o transistor e o dissipador = altura = não contato térmico. Por favor, esclareça.

Foto-0005.jpg

eu insolei os terminais do transistor com fita isolante, só para evitar de eles se encostem por acidente, o dissipador preto estava tocando diretamente a frente do transistor para ajudar a esfria-lo.

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5 horas atrás, Hudsonkem disse:

botei o R1 só para asegurar de que o potenciometro não vai queimar,

Ele atrapalha o funcionamento do regulador e não evita o potenciômetro queimar.

 

5 horas atrás, Hudsonkem disse:

o R5=6k já falei

Tá muito alto, coloca algo entre 100R e 1K.

 

5 horas atrás, Hudsonkem disse:

R2=5k, o R4=270.

Esse tá certo.

 

5 horas atrás, Hudsonkem disse:

ok vou ver como fica com 2 resistores de 1.2 e 1.5 ohms

Tem que ser de valor igual, senão o transistor com resistor maior fica a toa. A eletricidade busca sempre o caminho mais fácil.

 

10 horas atrás, Mestre88 disse:

R7= 820

Tá alto, coloca um entre 100R e 470R. O TIP42 tem que sentir a tensão de saída também, por isso um valor mais baixo.

10 horas atrás, Mestre88 disse:

o R3=220

Também tá alto, Assim o regulador fica inútil, ele não divide o trabalho com os transistores e sobrecarrega os coitados. Coloca um de valor entre 1R e 5R/5W.

 

10 horas atrás, Mestre88 disse:

lembrando que tem que ser algo fácil de se encontrar. estou tentando fazer com as peças que tenho, essa é a ideia :)

Isso nem sempre dá certo, é possível mas não em todos os casos. Eu tenho esse costume de "montar com o que tenho, mas vez ou outra compro componentes principalmente se tratando de fontes.

 

16 horas atrás, Hudsonkem disse:

se fosse para comprar eu faria com um lm338 to3 e 2 2n3055 e um shunt com tip. 

O seu problema não está nos transistores/regulador, está no valor dos resistores. Eles precisam ter os valores corretos pra se adequar aos ganhos dos semicondutores.

E se for pra comprar eu faria com LM317/TIP147 são mais fácil de achar do que LM338/2N3055 que hoje em dia só tem falsificados.

Agora dá uma olhada no esquema abaixo, é da minha fonte de bancada. Tem 4 tensões disponíveis, como a maior parte do meu uso é para corrente baixa não tem problema, no caso usando uma saída de cada vez a corrente máxima é de 5 Amperes. Grande parte dos componentes são sucatas, só comprei os resistores, diodos e um ou outro componente:5a6530f6eabef_fonte2017.thumb.GIF.a669092aea5457da2ff5b86852ca7c48.GIF

 

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7 horas atrás, Mestre88 disse:

Ele atrapalha o funcionamento do regulador e não evita o potenciômetro queimar.

 

Tá muito alto, coloca algo entre 100R e 1K.

 

Esse tá certo.

 

Tem que ser de valor igual, senão o transistor com resistor maior fica a toa. A eletricidade busca sempre o caminho mais fácil.

 

Tá alto, coloca um entre 100R e 470R. O TIP42 tem que sentir a tensão de saída também, por isso um valor mais baixo.

Também tá alto, Assim o regulador fica inútil, ele não divide o trabalho com os transistores e sobrecarrega os coitados. Coloca um de valor entre 1R e 5R/5W.

 

Isso nem sempre dá certo, é possível mas não em todos os casos. Eu tenho esse costume de "montar com o que tenho, mas vez ou outra compro componentes principalmente se tratando de fontes.

 

O seu problema não está nos transistores/regulador, está no valor dos resistores. Eles precisam ter os valores corretos pra se adequar aos ganhos dos semicondutores.

E se for pra comprar eu faria com LM317/TIP147 são mais fácil de achar do que LM338/2N3055 que hoje em dia só tem falsificados.

Agora dá uma olhada no esquema abaixo, é da minha fonte de bancada. Tem 4 tensões disponíveis, como a maior parte do meu uso é para corrente baixa não tem problema, no caso usando uma saída de cada vez a corrente máxima é de 5 Amperes. Grande parte dos componentes são sucatas, só comprei os resistores, diodos e um ou outro componente:5a6530f6eabef_fonte2017.thumb.GIF.a669092aea5457da2ff5b86852ca7c48.GIF

 

entendi, antes no R3 eu batava 1R de 5W, só que o lm317t ficando funcionando sozinho. mas n tentei com o R5 em uns 100R por aí, depois vou ver como a fonte se comporta com esses valores. sobre os resistores de 1.2 e 1.5, mas existe a tolerancia? de qualquer forma a corrente não iria correr mais para um lado? poderia me dizer? porque são só 0.3 de diferença entre eles. afetariam muito mesmo assim? devo dizer, sua fonte tem um circuito bonito velho. você que fez o voltimetro com amperimetro?

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7 minutos atrás, Hudsonkem disse:

antes no R3 eu batava 1R de 5W, só que o lm317t ficando funcionando sozinho.

Não fica. Eu fiz vários testes antes de por isso pra funcionar.

Acontece o seguinte: No meu esquema os transistores só passam a funcionar quando a corrente é acima de aproximadamente 600mA no regulador, a partir daí os transistores dividem o restante no meio, exemplo:

Carga de 5A fica 600mA no LM317 e 2,2A em cada transistor.

 

11 minutos atrás, Hudsonkem disse:

sobre os resistores de 1.2 e 1.5, mas existe a tolerancia? de qualquer forma a corrente não iria correr mais para um lado? poderia me dizer? porque são só 0.3 de diferença entre eles

Sim, só que bem menos. E acredite, os 0.3ohm fazem muita diferença, veja isso:

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É a simulação da minha fonte, porém no primeiro esquema fiz a alteração para os valores de resistores que você colocou deu uma diferença de quase 500mA.

O correto são resistores de baixo valor, algo como 0,22 ou 0,1ohm(de preferência). 0,33 no máximo.

Fiz esses mesmos testes com o circuito real, deu um resultado bem parecido com este do simulador.

 

28 minutos atrás, Hudsonkem disse:

sua fonte tem um circuito bonito velho.

Obrigado.

28 minutos atrás, Hudsonkem disse:

você que fez o voltimetro com amperimetro?

Na verdade é só um voltimetro, desenhei uma placa pra ele. Toda essa "parafernalha" junto é um circuito que muda a escala de maneira automática. Tipo aparece o valor 12,35V em determinado momento, se passar de 18V a indicação passa a ser algo como 19,3V. A vírgula muda de lugar para caber nos displays de 3 1/2 digitos.

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