Alimentação Portátil para Amplificador 9V

[rhtsouza]

Olá!

 

Montei um kit de alimentação portátil para alimentar dois equipamentos, ambos portáteis 9V que funcionam com 6 pilhas AA cada:

 

- Amplificador Roland Micro Cube RX (https://www.roland.com/global/products/micro_cube_rx/specifications/)

- Pedal Boss RC-30 (https://www.boss.info/br/products/rc-30/specifications/)

 

Objetivo

Deixar de gastar tanto com pilhas AA. São 12 pilhas no total e sua duração não é grande coisa.

 

Kit (core)

- 1 bateria 12V Unipower 7A

- 4 reguladores 7809 1A

- 4 capacitores 1D4

- 4 saídas P4 fêmeas

 

Kit (recarregamento)

- 1 carregador para baterias 12V 900mA MaxxiTransformadores (usado à parte, não fica junto com o sistema)

- 2 pinos banana (para conectar o carregador)

- 2 fusíveis para as entradas do carregador

 

O problema

Ontem fiz o 1o teste, o que se segue é o resultado.

Primeiramente medi a saída e estava dando uns 9,86v sem carga de saída.

 

Então liguei somente o ampli e funcionou nos modos de amplificação mais "leves". Quando coloquei em um modo que é o meio termo (nem distorcido/overdrive nem limpo/clean) também funcionou, mas quando coloquei um pouco mais de força na pegada da guitarra, o ampli engasgou e desligou.

 

As medições:

A bateria está com 12,06V.

Depois medi direto nas hastes do capacitor e acontece o seguinte, em uma polaridade mede 8,76v e na outra mede -8,73v. Isso com o ampli ligado mas sem tocar. Tocando, e principalmente quando forço um pouco mais a pegada, eu já não sei pois não tenho como segurar o multímetro e tocar ao mesmo tempo (pelo menos não agora). Mas o que me parece é que quando o ampli puxa uma carga maior o sistema não aguenta e baixa demais a tensão, fazendo com que ele desligue.

 

Especulando (não sou da área de eletrônica)

 

- O papel do capacitor não é justamente o de prover a carga pontual quando é solicitada? Seria o caso de integrar um capacitor melhor?

- Uma confirmação, este capacitor que me venderam como não tendo polaridade, não tem polaridade, mesmo?

- A necessidade de certo tipo de carga teria alguma relação com as baterias de carro, que possuem um poder maior de "arranque"? Relacionei isso com a pegada mais forte na guitarra demandando maior carga pontual.

 

Conclusão

Não faço a menor ideia de como resolver o problema. Alguém saberia dizer o que pode ser feito?

 

Obrigado

 

Imagens dos componentes

 

[F4b10]

Usou dissipador nos 7809?

[.if]

primeiramente sabia decisão ao migrar o post. O outro tava muito desviado com muitas páginas...

@F4b10 tem razão. Se aquece d+ a proteção atua. Considere um booster de corrente

Sim o capacitor seguraria o pico de consumo e colocar um melhor ajuda. O seu de 100nF é irrisório. Pra você ter uma ideia, tem gente que gosta de usar ultracapacitores cuja capacitância é ... um pouco maior que 100nF

[rhtsouza]

1 hora atrás, F4b10 disse:

Usou dissipador nos 7809?

Sim. Um dissipador pra cada.

[.if]

tamanho...pequeno , médio ou grande?

Um termômetro... poe o dedo nele. Se não conseguir manter porquê tá quente d+

[rhtsouza]

14 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

primeiramente sabia decisão ao migrar o post. O outro tava muito desviado com muitas páginas...

@F4b10 tem razão. Se aquece d+ a proteção atua. Considere um booster de corrente

Sim o capacitor seguraria o pico de consumo e colocar um melhor ajuda. O seu de 100nF é irrisório. Pra você ter uma ideia, tem gente que gosta de usar ultracapacitores cuja capacitância é ... um pouco maior que 100nF

Integrei exatamente os componentes que me recomendaram no tópico abaixo. Mas pelo jeito não servem e vou ter que integrar outros. Quais exatamente? E a questão dos 18W? Pois pela conta simples e na minha visão de "leigo" em eletrônica, 9V x 1A dá 9W, enquanto o amplificador precisa de 18W. Não é só isso? Trocar o regulador de 1A por um de 2A para prover 18W de potência??

 

adicionado 2 minutos depois

7 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

tamanho...pequeno , médio ou grande?

Um termômetro... poe o dedo nele. Se não conseguir manter porquê tá quente d+

Não é isso, o problema acontece logo depois de 5 segundos que ligo o ampli. Até porque o dissipador é grande.

[.if]

As recomendações do tópico estão corretas baseando nos dados que passaste.

 

Rated Power Output 2.5 W + 2.5 W

+ uma mixaria dos seus outros 'equipas' penso que não deve passar de 7W no total

 

Considere fazer as medições com multímetro e ... dedo

 

 

[rhtsouza]

21 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

As recomendações do tópico estão corretas baseando nos dados que passaste.

 

Rated Power Output 2.5 W + 2.5 W

+ uma mixaria dos seus outros 'equipas' penso que não deve passar de 7W no total

 

Considere fazer as medições com multímetro e ... dedo

 

NADA DISSO! Coloquei DESDE O INÍCIO todas as infos bem como as fotos, INCLUSIVE DO ADAPTADOR AC que indica 9V 2A 18W, como referência. Mas disseram que "é porque eles usam o tal do adapatador de 2A por ser barato, mesmo que estivessem sobrando 1800mA", porém esqueceram de falar sobre a potência máx 18W e me recomendaram os reguladores de 1A. Eu, na minha ingenuidade "eletronística" acreditei, fui até o centro, comprei, furei a caixa, soldei tudo e deu no que deu.

 

[.if]

Até o ponto onde acompanhei, querias ligar uma bateria 12V, c om baixíssima corrente por isso o 7809 apareceu na jogada. Ampificador ( e fonte?) apareceu bem depois mas mesmo ele, sendo de baixa potência, o regulador 7809 daria conta

Derradeiramente... 9V 1A pros dados obtidos, dá e sobra. Sobra agora o lance do aquecimento do regulador. Se achar que deve, publique o resultado. Estamos aqui pra ajudar da melhor forma possível.

 

[Renato.88]

Aqui nesse novo tópico você diz:

3 horas atrás, rhtsouza disse:

as indicações que recebi no outro tópico estão erradas.

 

Nem tanto. Se a gente soubesse (ou tivesse certeza) que era um amplificador, você iria comprar os mesmos componentes, só que teria um algo a mais para que o amplificador funcionasse corretamente.

 

Antes, respondendo uma dúvida sua que surgiu:

Aquele capacitor de 100nF que disseram que é irrisório tem outra função, a função dele é filtrar ruídos de alta frequência (mais conhecidas como interferências). Como seus aparelhos são modernos, usam circuitos complicados que trabalham rapidamente esses tais ruídos podem atrapalhar o funcionamento. Só para exemplo: esses dias mesmo montei um projeto aqui e esqueci o capacitor, não funcionava de jeito nenhum coloquei o bendito "104" e BINGO!

 

Mas voltando ao assunto do regulador para o amplificador:

Já sabemos que aquela corrente de 195mA não é real, pois tirando os radinhos de pilha não conheço nenhum amplificador que trabalhe com essa corrente.

Desde o começo você diz que sua fonte é de 2A, mas acabamos não dando bola por não ter entendido de que realmente se tratava.

Regulador fixo linear ao estilo do 7809 maior que 1A não conheço. Mas conheço esse circuito:

Aí onde está LM78XX você usa o LM7809 que você já tem. Esse transistor é meio ruim de achar, no entanto pode usar outros. Eu recomendo o TIP42C, que é bem popular. Use outro dissipador pra ele e não deixe encostar em nada, pois a carcaça do transistor é positiva.

Aquela coisa de ligar dois 7809 em paralelo não é uma boa ideia.

---

E sobre isso abaixo eu não deveria dizer nada, mas...

3 horas atrás, rhtsouza disse:

E ao final de contas, eu posso dizer algo desta experiência, pois nunca tinha precisado interagir em um fórum de discussão antes. Algumas pessoas aparecem demonstrando muita boa vontade, o que é demais, eu acho massa e sou assim, também. Agora, infelizmente, algumas vezes as pessoas tentam ajudar e, na pressa (pois afinal é só uma ajuda, sem grande responsabilidade), a pessoa acaba esquecendo de ler direito o que estava nos enunciados do questionador que, diga-se de passagem, geralmente é leigo. Prefiro pensar nisso do que imaginar que é só pra ganhar  uns likes e aumentar seus pontos no fórum...

Não é bem assim, fazemos isso porque gostamos. É importante compartilhar os nossos conhecimentos, pois se guardamos só para nós eles não tem utilidade alguma. E não é uma ajuda sem grande responsabilidade, afinal toda essa coisa de eletricidade e eletrônica pode ser perigosa as vezes, o que realmente acontece é que não estamos vendo tudo que está do nosso outro lado (seu lado). Enxergamos apenas o que é mostrado para nos, fica difícil essa coisa de resolver um problema a distância, as vezes.

O que realmente gostamos de ganhar aqui e o motivo de aparecer aqui sempre que pudermos não é ganhar "carinhas" e aumentar números no contador. O que realmente importa é o sentimento de felicidade que aparece em cada um de nós quando a pessoa diz que conseguiu montar ou consertar algo graças a nossa ajuda.

 

[aphawk]

Olha... você quer culpar quem tentou ajudar ???? 

 

Se confiar no que diz o link do site, 1A está mais que suficiente, pois o amplificador não consome nem 1/5 disso !

 

Já que o seu teste com 1A não ficou bom, claro que algo não está certo ... então confira o que diz o site :

 

Consumo de 186 mA !!!

 

Oras, 9V x 0,186 = 1,67 Watts, bem longe de 2,5 + 2,5 Watts ..... isso supondo rendimento de 100% .....  

Quem errou ( mais uma vez ) foi a Roland, meu amigo.... o consumo deve ser maior mesmo para ser mais realista !

 

Agora, vou fazer aqui uma crítica :

 

Obter 9V estabilizado sendo alimentado na entrada por uma bateria de 12V , cujo carregador mantem ela com apenas 12,06 V ( em vez de no mínimo 13,4 Volts que seria o ideal para uma bateria chumbo-ácida ) , não é fácil assim .... Ou corrige o carregador para realmente carregar ela até uma tensão mínima de 13,4 Volts na flutuação. 

 

Se essa bateria tinha apenas 12 V, está claro que ela não estava totalmente carregada, e portanto ela pode variar bastante a tensão dela quando submetida a picos de corrente maiores, como os graves fornecidos pelo amplificador, o que pode fazer a tensão da bateria ir abaixo de 11 Volts facilmente com 2A de consumo.... aí esqueçe regulador 7809 + transistor reforçador , não haverá estabilização.

 

Melhor usar um único transistor Darlington, com um Zener de 10V em série com um 1n4148 regulando a sua base, com um bom capacitor de uns 10 uF em paralelo com os diodos , entregaria cerca de 9,3 volts na saída mesmo se a tensão de entrada cair até uns 10,8 Volts. Procure pelo esquema disso na Internet...., pois ainda tem de incluir um resistor entre o coletor e a base, e tem de calcular esse valor. Nada complicado, mas muito instrutivo !

 

Para o outro circuito, que é o Pedal, pode manter o 7809 mesmo.

 

Ah, e olha o que diz o fabricante dessa bateria :

 

Carga de Tensão Constante 25 °C:
- Corrente Inicial (Cíclico): 1,75 A
- Tensão (Cíclico): 14,1 a 14,4 V
- Tensão (Flutuação): 13,5 a 13,8 V
 

Repare que a tensão de flutuação ( isto é, após ser carregada e sem consumo ) é de cerca de 13,5 Volts no mínimo... e a tensão mínima para uma boa carga vai de 14,1 a 14,4 Volts.

 

Se voe colocar a bateria para carregar, após o carregador te informar que ela está carregada, desligue os terminais, espere uma meia hora e meça a tensão da bateria : se estiver baixo de 13V ela não foi totalmente carregada ok ?

 

Mas se você deixar ela desligada por algumas semana, a tensão pode realmente ir baixando conforme o tempo passa, até chegar nos 12V ....

 

Boa diversão !

 

Paulo

 

 

 

 

[Sérgio Lembo]

Grande @aphawk , andaste sumido! Prazer em revê-lo. O regulador proposto é simples, funciona mas tem uns probleminhas no desafio do autor:

- Com o uso contínuo, quando a bateria estiver com a carga próxima ao fim a tensão de saída com carga estará entre 10,5V e 10V dependendo da corrente no momento. A solução TIP NPN com 1A de saída apresenta um Vsat de 2V, muito para quem só tem 1V disponível para drop-out.

- Será que uma configuração mosfet canal P não seria melhor? Resolveria a limitação de drop-out e pode ser controlado por um operacional Jfet TLxx (velocidade).

[aphawk]

@Sérgio Lembo ,

 

Opa meu amigo, eu estou menos ativo do que antes por causa de meu hobby, o Radio-Amadorismo, que ficou bem mais emocionante com as novas antenas e torre ! Mas logo passa a novidade hehehe !

 

Sim, concordo que abaixo de 10,5 Volts teremos problemas. Mas também não vejo outra solução pois mesmo usando um Mosfet e um amp op. precisaremos alimentar esse amp-op, e a tensão de saída disponível também é limitada. Não tentei nada assim ainda....

 

Eu pensei que a perda VCE com uma boa corrente de base seria na faixa de 1 volt apenas, de acordo com a figura 11 do datasheet :

Eu já tive um problema semelhante, e o que fiz foi usar um conversor step-down , seguido de um step-up .... foi simples e funcionou bem com correntes de até 2,2 A . 

 

Usei esses módulos comuns que tem de monte no Mercado Livre.... rendimento total ficou em torno de 85% na média, e para mim foi o que eu precisava.  

 

Ou o autor se contenta em usar a bateria sem descarregá-la totalmente, o que ainda assim vale bem mais a pena do que usar um monte de pilhas AA .....

 

Paulo

[rhtsouza]

5 horas atrás, aphawk disse:

Olha... você quer culpar quem tentou ajudar ???? 

Pessoal, talvez as coisas estejam se invertendo um pouco. Fato é que pareceu que estavam me culpando por supostamente não ter dito desde o início que se tratava de um amplificador, o que é uma inverdade, já que logo no primeiro post em que falo sobre o kit todo, também menciono que se trata de um amplificador e de um pedal, tendo inclusive passado os links para as páginas com suas especificações técnicas. Valorizo e agradeço muito pela ajuda que venho recebendo aqui e creio que posso dizer que conheço a satisfação de poder ajudar, afinal prestei serviços voluntários a uma instituição que presta serviços a deficientes físicos em minha cidade por anos. Mas nem por ter sido voluntário não remunerado deixei de fazer os trabalhos com a mesma atenção e afinco que fazia os remunerados. Espero que compreendam! Muito obrigado! Quanto às novas questões vou ter que ler com calma já que entraram diversas questões novas e como sabem não entendo nada de eletrônica.

[aphawk]

Opa meu amigo, tranquilo !

 

Também não somos remunerados, fazemos porque gostamos de ajudar.

Veja com calma tudo o que falamos, e depois volte aqui com suas novas dúvidas, ok ?

 

Paulo

[Sérgio Lembo]

@rhtsouza , por ser leigo não te culpo. Quando foi mencionada a corrente que cada instrumento consumia este passou a ser o parâmetro de construção da fonte de 9V. Para o projetista de fonte o que importa é a tensão e o consumo máximo de corrente. Pouco importa a finalidade e a forma de uso. Quando me disse que o tal cubo era o amplificador foi que me dei ao trabalho de visitar o site da Roland. Ao ler que o aparelho tinha 2,5W + 2,5W nem precisei fazer contas para perceber que a informação de 186mA estava furada. Faltou um zero na informação, deve ser de 1860mA o que explica a fonte de 2A.

[ilkyest]

Meninos, vamos acalmar os ânimos, ok? 

 

As decisões serão tomadas administrativamente, e não precisamos apelar ok? Outra... aqui alguns tem um jeito bem ácido... e eu no início nunca gostei... mas vejo que boa parte dos que lidam com eletrônica são assim... @Sérgio Lembo  já me deu boas bordoadas.... 

 

Agora vamos resumir o presente tópico ok?

 

@rhtsouza  Você está com quais dúvidas ainda? você precisa mais de algum clareamento? da tua postagem inicial para agora, com "vai-e-vem" que ocorreu... o que lhe resta de dúvida (se restar é óbvio)...

 

Aliás, todos estamos aqui para errar, e entregar nossos erros à santa do disjuntor (que aqui em casa é chave seca, tsc tsc tsc) 

 

Só para que: possamos lhe dar a ajuda que precisas;

2) fazer você compreender....

 

mas lembre-se, todos aqui são voluntários e todos aqui são seres humanos que não estão 100% em 100% do tempo.  

 

Certo de suas compreensões... aguardamos

[aphawk]

34 minutos atrás, ilkyest disse:

Meninos

 

Valeu @ilkyest !!!!!!!!!!!  Fazia tempo viu kkkkkkk

 

Paulo

[rhtsouza]

Sim, claro, somos todos humanos e erramos de vez em quando. Mais uma vez agradeço aos participantes pela ajuda, de uma forma ou de outra.

 

Quanto ao problema em si, percebi que foi sugerida mais de uma opção, no entanto não estou certo sobre qual seria melhor. Não há o menor problema em carregar a bateria todo dia, desde que ela dure pelo menos 8 ou 10 hs a cada carga, mantendo os equipamentos em pleno funcionamento e sem risco de danos. Neste sentido, qual opção acreditam ser a mais indicada para este caso?

[rhtsouza]

11 horas atrás, aphawk disse:

a tensão mínima para uma boa carga vai de 14,1 a 14,4 Volts

Medi a bateria desconectada e deu 12,15V. Na sequência coloquei para carregar então medi novamente através dos pinos da bateria e estabilizou em 12,35V e após 5 segundos aprox. começou a subir 0,01V a cada 5 segundos. Fiquei medindo até chegar aos 12,38V. Trata-se de um comportamento normal?

 

Já o outro teste que mencionou, medir depois de 30 minutos de carga completa, farei amanhã. No entanto não há muita precisão pois o carregador que me venderam não está indicando o término da carga, apesar de ter desligamento automático. Estou para trocar o equipamento que, segundo os próprios fabricantes, tem de fato este defeito. Então estou considerando umas 8hs para recarregamento completo (o carregador é de 900mA).

[Sérgio Lembo]

@rhtsouza , em se tratando de áudio essa pergunta da duração da bateria é difícil de ser respondida. Lembra quando disse que o sistema desarmava quando tocava mais pesado? O consumo varia de acordo com o volume e forma de execução. Essa bateria de 7Ah vai dar no osso do tempo pretendido. Recomendo que no início tenha umas pilhas de reserva para o amplificador até se sentir seguro. Quanto ao pedal, mesmo com a bateria mostrando esgotamento, o consumo dele é baixo. Estando o amplificador na pilha  nessa condição crítica o pedal ainda consegue funcionar na bateria.

[rhtsouza]

27 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

@rhtsouza , em se tratando de áudio essa pergunta da duração da bateria é difícil de ser respondida. Lembra quando disse que o sistema desarmava quando tocava mais pesado? O consumo varia de acordo com o volume e forma de execução. Essa bateria de 7Ah vai dar no osso do tempo pretendido. Recomendo que no início tenha umas pilhas de reserva para o amplificador até se sentir seguro. Quanto ao pedal, mesmo com a bateria mostrando esgotamento, o consumo dele é baixo. Estando o amplificador na pilha  nessa condição crítica o pedal ainda consegue funcionar na bateria.

Certo. Boa dica, ter as pilhas em reserva. Vamos ver como a coisa evolui, conforme for troco por uma bateria de 12Ah no futuro. Valeu

[Sérgio Lembo]

De qualquer forma, como pretende usar a bateria no talo, nessa condição a tensão de saída cai entre 10,5V e 10,0V. O circuito com 7809 deixa de funcionar bem quando a tensão fica menor que 11V e nessa tensão ainda temos carga. Com o circuito abaixo consegue utilizar toda a carga, mas corre o risco de danificar a bateria se a descarga for total. Baterias não gostam muito de descarga total, compromete a vida útil. Pela forma como pretende utilizá-la, usando quase toda a carga em cada apresentação (é muito stress), minha previsão de vida útil é de 150 a 200 shows.

Para os que gostam de eletrônica, alguns detalhes do circuito abaixo:

- Como o amigo Paulo bem observou, um controle com operacional tem a limitação de saída máxima do operacional que costuma ser entre 2,5V e 3,5V abaixo do Vcc. Isso é um problema para se controlar o gate do mosfet. Dependendo do modelo, os mosfets começam a conduzir entre 1 e 4V.

Para se contornar isso, temos que ter um operacional com saída máxima mais próxima de Vcc e um mosfet cujo limiar de condução se inicie num valor mais elevado. Foi selecionado um operacional que vai até Vcc - 1V e um mosfet cujo gate tem o limiar mínimo de 2V, o que nos dá uma faixa de segurança de 1V.

Mosfet IRPF9540N - Limiar do gate min/max = 2V/4V

Operacional Mc33078 ou Mc33074 Voh min = Vcc-0,9V

- A potência disponível de um único transistor já é suficiente para o amplificador e pedais. Estou dando a sugestão de se ter uma saída exclusiva para o amplificador por 2 razões:

1) Ponto quente. A saída para o amplificador é a que mais aquece, deixar os demais consumos para outro transistor diminui o tamanho do problema.

2) O consumo modulado do amplificador pode causar um retorno nos pedais dependendo da imunidade deles a ruídos de fonte. Tendo-se reguladores independentes isolamos essa possibilidade.

 

[rhtsouza]

1 hora atrás, Sérgio Lembo disse:

Pela forma como pretende utilizá-la, usando quase toda a carga em cada apresentação (é muito stress), minha previsão de vida útil é de 150 a 200 shows.

Se chegar a isto estará ótimo, dado o custo das pilhas. Esta bateria encontrei em oferta por R$55,00.

Segundo a Roland, as 6 pilhas AA devem fornecer energia para 13hs de uso contínuo do ampli. Pouco demais. Sem contar que devem ser alcalinas, eles não recomendam uso de pilhas recarregáveis para nenhum dos dois equipas.

[Sérgio Lembo]

O comentário do Paulo sobre o carregador deve ser bem observado ou vai fazer seu show com a bateria semi-carregada. Para se carregar bem uma bateria de 12V são necessários ao menos 13,6V e isso leva muitas horas. Para se abreviar esse tempo usa-se 14,4V. Ao notar que a bateria já está carregada essa tensão deve ser reduzida para os 13,6V e ali mantida. Se continuar nos 14,4V o ácido da bateria seca rápido. Carregadores microprocessados já são realidade no mercado sem serem caros. Depois de completamente carregada, tirando-se do carregador a tensão lentamente começa a decrescer estabilizando-se entre 12,4 e 12,6V (leva de 15 a 20 minutos). Abaixo disso já indica que não está com a carga completa.