Alimentação Portátil para Amplificador 9V

[rhtsouza]

Certo... Acabei de medir novamente e agora está com 12,82V, sendo que há 5 horas estava com 12,35V, porém esta parece ser a tensão da bateria em si, e não do carregador (procede?). Sendo assim, como faria para medir a tensão que o carregador está provendo?

adicionado 21 minutos depois

17 horas atrás, aphawk disse:

se estiver baixo de 13V ela não foi totalmente carregada

@Sérgio Lembo, enquanto mencionou 12,4V o  @aphawk citou 13V... qual valor devo considerar?

adicionado 35 minutos depois

7 horas atrás, ilkyest disse:

 

@rhtsouza  Você está com quais dúvidas ainda? você precisa mais de algum clareamento?

Opa amigos.. Então, estava pensando em ir ainda hj comprar os novos componentes e aproveitar o fim de semana pra implementar, mas talvez seja melhor analisarmos um pouco mais? Visto que ainda não parece haver um consenso sobre qual a melhor forma de fazer. Ou não? (para mim as opções não parecem fazer diferença uma vez que não entendo nenhuma delas rs, apesar de ter ido ler coisas à respeito dos componentes que citaram... enfim realmente não sei o que é melhor).

[aphawk]

Ainda resta o problema do carregador.

 

Um bom carregador tem de começar a carregar a bateria entregando uma corrente máxima em torno de 1/10 da capacidade máxima da mesma.... e vai deixando a tensão da bateria ir subindo aos poucos, e a tensão de carga dessa bateria é limitada a 14,4 Volts.

 

Ou seja, você teria de ficar monitorando a tensão sobre a bateria para saber se o seu carregador realmente merece esse nome....

 

Um excelente carregador pode atingir uma tensão ainda maior, como disse o Sérgio, mas ele monitora outros fatores, como a corrente mínima de carga e os tempos envolvidos no processo.

 

Mais um detalhe : esse processo de carga é chamado de carga lenta, e pode demorar até 12 horas para sua bateria estar totalmente carregada.

 

Você  pode também carregar a bateria com uma corrente maior, o que diminui bastante o tempo de carga, mas diminuindo a vida útil da mesma, mas acabam deixando a bateria com uma carga menor do que a obtida pela carga lenta.

 

Existem carregadores inteligentes, microcontrolados, onde você mesmo escolhe os parâmetros da carga que você precisa no momento, e esses são mesmo os melhores. Mas custam mais caro que a bateria.

 

Como você pode ver, tem muitas variáveis....

 

Já deve ter percebido que o seu carregador atual não funciona como deveria.

 

Sobre as baterias, sugiro que não considere apenas o preço .... existem no mercado baterias falsificadas, feitas com chumbo recondicionado, e outras ainda pior, onde se usam uma nova caixa plástica mas com a parte interna de uma bateria velha já cansada.... 

 

Como norma, exiga uma que tenha garantia de 1 ano, e que tenha nota fiscal, vai perceber que vai subir bastante o preço de uma com essa exigência, mas terá a durabilidade que você procura.

 

Paulo

[rhtsouza]

6 minutos atrás, aphawk disse:

Ainda resta o problema do carregador.

 

Um bom carregador tem de começar a carregar a bateria entregando uma corrente máxima em torno de 1/10 da capacidade máxima da mesma.... e vai deixando a tensão da bateria ir subindo aos poucos, e a tensão de carga dessa bateria é limitada a 14,4 Volts.

 

Ou seja, você teria de ficar monitorando a tensão sobre a bateria para saber se o seu carregador realmente merece esse nome....

 

Um excelente carregador pode atingir uma tensão ainda maior, como disse o Sérgio, mas ele monitora outros fatores, como a corrente mínima de carga e os tempos envolvidos no processo.

 

Mais um detalhe : esse processo de carga é chamado de carga lenta, e pode demorar até 12 horas para sua bateria estar totalmente carregada.

 

Você  pode também carregar a bateria com uma corrente maior, o que diminui bastante o tempo de carga, mas diminuindo a vida útil da mesma, mas acabam deixando a bateria com uma carga menor do que a obtida pela carga lenta.

 

Existem carregadores inteligentes, microcontrolados, onde você mesmo escolhe os parâmetros da carga que você precisa no momento, e esses são mesmo os melhores. Mas custam mais caro que a bateria.

 

Como você pode ver, tem muitas variáveis....

 

Já deve ter percebido que o seu carregador atual não funciona como deveria.

 

Sobre as baterias, sugiro que não considere apenas o preço .... existem no mercado baterias falsificadas, feitas com chumbo recondicionado, e outras ainda pior, onde se usam uma nova caixa plástica mas com a parte interna de uma bateria velha já cansada.... 

 

Como norma, exiga uma que tenha garantia de 1 ano, e que tenha nota fiscal, vai perceber que vai subir bastante o preço de uma com essa exigência, mas terá a durabilidade que você procura.

 

Paulo

Esta medição devo fazer nos pinos da bateria enquanto estiver carregando, não na saída do carregador ligado somente ao 110V (sem conexão com a bateria), certo?

adicionado 11 minutos depois

 

1 hora atrás, rhtsouza disse:

talvez seja melhor analisarmos um pouco mais? Visto que ainda não parece haver um consenso sobre qual a melhor forma de fazer. Ou não?

@aphawk preferiu um set de componentes e o @Sérgio Lembo falou sobre outro. No caso da bateria sendo utilizada 8hs min/dia e recarregando também diariamente, qual seria a melhor configuração?

adicionado 19 minutos depois

2 horas atrás, rhtsouza disse:

@Sérgio Lembo, enquanto mencionou 12,4V o  @aphawk citou 13V... qual valor devo considerar?

só re-citando esta outra dúvida pois ficou lá pra trás

[aphawk]

@rhtsouza ,

 

Pode considerar os 12,4 Volts mesmo. Mas lembre-se que isto nao significa que a bateria esteja totalmente carregada.

 

voce deve medir enquanto o carregador está carregando a bateria, ligado nos 110 V e funcionando, ANTES dele entrar no modo de flutuação.

 

O que deve estar aconteçendo é wue i seu carregador nao consegue fornecer a carga máxima da bateria, talvez nem a metade, assim o seu tempo de uso será menor.

 

Quanto às soluções minha e do Sérgio, a escolha é sua kkkkkk !

 

Usar os módulos step down e step up fornecem a tensão mais alta e constante, mas precisam de uma filtragem adicional pois funcionam por chaveamento de alta frequência e podem causar ruídos no áudio se não forem bem filtrados.

 

Já a solução do Sérgio é classica, tipo Old School mas repaginada com Mosfet, eu gostei bastante e até confesso que vou fazer uma montagem para experimentar, mas usarei um amp-op mais adequado ( e caro... ) do tipo Rail to Rail, acho que vai funcionar com menor perda de tensão na saída. A vantagem é que não introduz ruídos.

 

Paulo

[rhtsouza]

18 minutos atrás, aphawk disse:

Quanto às soluções minha e do Sérgio, a escolha é sua kkkkkk !

Qual delas é mais simples para implementar?

A questão do ruído é mesmo tão importante, considerando que não vou estar ligado à rede elétrica?

adicionado 7 minutos depois

28 minutos atrás, aphawk disse:

um amp-op mais adequado ( e caro... ) do tipo Rail to Rail, acho que vai funcionar com menor perda de tensão na saída. A vantagem é que não introduz ruídos.

Seria mais adequado a este kit?

adicionado 10 minutos depois

Ou este?

adicionado 38 minutos depois

6 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

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

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

Ou estes dois?

[Sérgio Lembo]

12,4V, 12,6V, 13,8V, 14,4V...

Os valores acima devem ser entendidos de acordo com a condição em que a bateria se encontra.

Medindo a tensão sem o carregador: Estando a bateria a mais de 20 minutos fora do carregador, caso esteja 100% carregada a tensão estará entre 12,4 e 12,6V. Caso esteja descarregada a tensão será muito próxima aos 12V. A bateria consegue ter os 12V mesmo estando descarregada, mas basta pendurar nela alguma carga para a tensão começar a cair muito rápido. Caso a medição se dê entre 12,1 e 12,4V isso indica que ainda há carga na bateria mas que não está completa.

Medindo a tensão com o carregador na bateria: O carregador possui um limite de corrente e um limite de tensão. Caso a bateria esteja muito descarregada (e a sua parece estar bastante descarregada) o carregador tenta jogar 14,4V nela mas não consegue isso de imediato. Por estar muito descarregada a bateria consome demais e ativa o limite de corrente. Nessa condição temos o fornecimento de uma corrente constante para a bateria e um aumento gradual da tensão a medida em que esta se carrega. Caso a bateria tenha sofrido uma descarga muito profunda ou estado muito tempo estocada, essa recarga pode levar mais de 1 dia. Ao atingir a tensão de 14,4V o carregador impede que a tensão suba mais ainda. A carga vai se completando e a corrente naturalmente decai.

adicionado 38 minutos depois

Soluções já prontas de conversor de tensão:

Sua bateria estará entre 12,4V e 12,6v quando estiver completamente carregada. Durante o show esta tensão irá decair por conta do consumo da carga, podendo ficar em apenas 10,0V ou 10,5V. Os conversores que rebaixam a tensão necessitam de no mínimo 11V para garantir uma  saída de 9V. Com essa característica o seu conjunto bateria regulador não conseguirá atingir a meta de 8h de show. Aos 11V de saída com consumo de potência ainda há energia considerável na bateria a ser aproveitada. Os conversores que apenas abaixam ou aumentam a tensão possuem 1 bobina (o bloco preto da foto). Não servem para a sua aplicação.

O conversor da foto abaixo é um sobe-desce ou step down-up ou conversor serpic. Consegue manter a saída com valor constante independente da bateria estar com a tensão abaixo, acima ou até mesmo muito próximo ao valor da saída. Esses conversores baratos tem a má fama de produzirem muito ruído em áudio, o que pode ser facilmente contornado colocando-se capacitores na saída dele. Por possuir uma eficiência de Conversão: 83%(mínima), 88% (típica), 94%(máxima). contra 75% da solução que vinha sendo apresentada, vai ganhar de 1 a 2 horas de show na bateria. Esse da foto tem as seguintes características:

Tensão de Entrada: 3,8V à 32V
Tensão de Saída : Ajustável de 1.25V à 35V
Capacidade máxima de chaveamento :4A (corrente de entrada)
Corrente de saída: Nominal: 2A, Máximo 4A (Para consumo acima de 15W utilizar dissipador no módulo);
Eficiência de Conversão: 83%(mínima), 88% (típica), 94%(máxima).
Dimensões: 49mm x 24mm x 14mm

Note que os capacitores são de 220uFx35V. É um ótimo valor para filtrar a tensão, mas os capacitores eletrolíticos não são muito bons para os ruídos de alta frequência. Colocando na saída deles esses 4 capacitores de 100nF que já tem os ruídos de alta frequência possivelmente serão eliminados. Isso é barato e já vem pronto, vale a pena testar. Não se esqueça de ajustar os 9V antes de ligar seu som.

https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-874467514-xl6009-conversor-dc-dc-step-up-e-down-regulador-tenso-_JM

[aphawk]

@Sérgio Lembo ,

 

Na verdade ambas as fotos suas mostram conversor STEP-DOWN apenas, a tensão de saída é SEMPRE menor do que a de entrada, cerca de quase 3 V, por isso que eu não usei apenas ele ligado direto à bateria. A chinesada erra o título do anúncio dele kkkkk !

 

Eu usei dois separados, não tinha esse tipo com o XL6009 na configuração Buck/boost, só tinha ele na cpnfiguração STEP-DOWN...

 

Na frente dele, eu liguei o conversor STEP-UP da foto abaixo, aumentando a tensão para 15V. :

 

 

 

Hoje existem módulos que integram os dois, mas tem de escolher um que use o XL6009 na saída porque ele permite uma corrente maior do que 2A. Ou usar os dois separados como eu fiz.

 

Por exemplo, temos estes aqui que permite correntes até 2A apenas por causa do LM2596, embora o manual diga que ele fornece 3A, muitos queimam acima de 2A .....

 

Eu ainda sou da opinião de usar dois módulos, sendo o Step-down com o XL6009 que causa muito menos ruído....

 

Pode usar o modelo na configuração SEPIC que o Sérgio mostrou por último !

 

Paulo

 

[Sérgio Lembo]

2 minutos atrás, aphawk disse:

Na verdade ambas as fotos suas mostram conversor STEP-DOWN 

O da foto inferior é um conversor Serpic.

adicionado 5 minutos depois

Conversor serpic:

Conversor zeta:

[aphawk]

9 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

O da foto inferior é um conversor Serpic.

Ops !!!

 

Tem razão, não havia notados os dois indutores hehehe !

 

Então ele serve perfeitamente !

 

Paulo

 

 

[Renato.88]

Concordo com o @aphawk . 

Implementar as duas plaquinhas é bem mais simples do que montar o regulador, pois basta ligar os fios e terá um funcionamento satisfatório.

 

[rhtsouza]

4 horas atrás, Mestre88 disse:

Concordo com o @aphawk . 

Implementar as duas plaquinhas é bem mais simples do que montar o regulador, pois basta ligar os fios e terá um funcionamento satisfatório.

 

Qual das duas configurações seria mais garantida, independente do trabalho para implementá-las?

- Serpic + 100nF

- Quanto a outra config com placas vermelhas, não entendi muito bem quais seriam os componentes necessários.

adicionado 15 minutos depois

Como gasto muito pra ir e voltar das lojas de componentes, e como eles têm um custo relativamente baixo, quero comprar todas as opções de configuração recomendáveis para este caso. Desta forma testaremos todas e concluiremos qual a mais eficiente. Me ajudam com a lista, por favor?

 

- Serpic Xl6009 

- 100nF (já tenho, mas se existir um mais adequado...)

- outros?...

adicionado 17 minutos depois

5 horas atrás, aphawk disse:

corrente maior do que 2A

pelo que entendi não vou precisar de mais que isso, certo? 9V 2A 18W, não?

[aphawk]

O módulo Serpic com Step Up/ Step Down  é a melhor solução. Compre ele. Mas atenção, tem de ser igual ao que o Sérgio postou, com dois indutores quadrados grandes !

Não creio que você irá achar ele em lojas de componentes. Mas tem no Mercado Livre, no próprio link que o Sérgio postou.

 

Precisa também :

1 capacitor 100nF

1 capacitor 100uF/25 ou mais volts, coloque em paralelo com o de 100nF na saída do módulo Serpic.

 

Por último, verifique se o seu carregador funciona adequadamente.

 

Paulo

 

 

 

[rhtsouza]

adicionado 18 minutos depois

9 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

conversor serpic

A loja não tem exatamente esse modelo, me indicaram um parecido http://www.cinestec.com.br/product_info.php?products_id=22046 que disseram não aceitar encaixe de dissipador. De qualquer forma este é só step-up, no caso eu preciso de um que seja step-up E step-down para regular a tensão de entradas variáveis (como a bateria carregada/descarregada)? Já os outros componentes 100nF e 100uF/25 é que servem para manter e prover corrente suficiente inclusive nos picos de carga? Entendi direito?

[Sérgio Lembo]

O conversor step down ou rebaixador de tensão é o que você precisa. No entanto, existe uma limitação técnica que é a quantidade de volts que a entrada tem que ter acima da tensão de saída pretendida. A sua bateria quando estiver no final da carga estará entre 10,0 e 10,5V. A saída do conversor desejada é de 9V. 1V ou 1,5V acima da tensão de saída é muito pouco para o correto funcionamento de um step-down. O conversor serpic ou step-up/step/down não possui essa limitação e se encaixa como uma luva à sua necessidade. Apesar de ser utilizar uma técnica bem mais sofisticada para sua sorte a diferença de preço não chega a R$5,00.

[rhtsouza]

26 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

O conversor step down ou rebaixador de tensão é o que você precisa. No entanto, existe uma limitação técnica que é a quantidade de volts que a entrada tem que ter acima da tensão de saída pretendida. A sua bateria quando estiver no final da carga estará entre 10,0 e 10,5V. A saída do conversor desejada é de 9V. 1V ou 1,5V acima da tensão de saída é muito pouco para o correto funcionamento de um step-down. O conversor serpic ou step-up/step/down não possui essa limitação e se encaixa como uma luva à sua necessidade. Apesar de ser utilizar uma técnica bem mais sofisticada para sua sorte a diferença de preço não chega a R$5,00.

Então foi isso que entendi, mesmo. Quando a bat estiver acima de X o step-down vai atuar, e vice-versa.

Bom, agora só na segunda ou pelo Mercado Livre mesmo

Valeu

adicionado 27 minutos depois

Agora, galera, pelamor de... qq coisa sagrada proces rs, que isso não vai danificar o ampli, mesmo??!

adicionado 36 minutos depois

Sei que tenho que selecionar a tensão manualmente no módulo, e provavelmente ainda vou encher o saco de vocês pra confirmar se o circuito ta certo antes de testar rs, e obviamente vou medir com um multímetro, já que sou um leigo ressabiado kk mas pelo que entendi os novos componentes vão servir de regulador e reservatórios de energia, por isso a pergunta sobre possibilidade de danos ao equipa.

adicionado 41 minutos depois

40 minutos atrás, rhtsouza disse:

reservatórios de energia

Ou seja, a possibilidade de descarga muito rápida e/ou muito superior ao que deveria ser descarregado.

[Sérgio Lembo]

Tem uma questão para a qual deve ficar atento durante o  show, pelo menos nas primeiras apresentações.

Que a bateria vai caindo a tensão durante o uso isso já foi dito. Aparentemente essa bateria tem a  capacidade muito justa para a usa necessidade. É difícil determinar o consumo de um amplificador de som, a potência informada se regere ao pico de potência e a execução de uma música não tem volume constante, varia muito de acordo com a pegada e os efeitos utilizados. Temos um amplificador que quando exigido na potência máxima já consome mais de 1A, provavelmente 1,5A (pode ser mais). Soma-se a isso o consumo do pedal. Tens apenas 7Ah de carga disponível. Se puder ter um pequeno voltímetro (poder ser seu multiteste) para olhar de vez em quando a tensão da bateria vai ser de grande utilidade. Caso a bateria vá para uma tensão abaixo de 10V e continue sendo exigida vai estragar. Só o fato de ter uma descarga muito profunda já irá dificultar a recarga dela.

[rhtsouza]

33 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

Tem uma questão para a qual deve ficar atento durante o  show, pelo menos nas primeiras apresentações.

Que a bateria vai caindo a tensão durante o uso isso já foi dito. Aparentemente essa bateria tem a  capacidade muito justa para a usa necessidade. É difícil determinar o consumo de um amplificador de som, a potência informada se regere ao pico de potência e a execução de uma música não tem volume constante, varia muito de acordo com a pegada e os efeitos utilizados. Temos um amplificador que quando exigido na potência máxima já consome mais de 1A, provavelmente 1,5A (pode ser mais). Soma-se a isso o consumo do pedal. Tens apenas 7Ah de carga disponível. Se puder ter um pequeno voltímetro (poder ser seu multiteste) para olhar de vez em quando a tensão da bateria vai ser de grande utilidade. Caso a bateria vá para uma tensão abaixo de 10V e continue sendo exigida vai estragar. Só o fato de ter uma descarga muito profunda já irá dificultar a recarga dela.

Isso tudo porque calculei a capacidade da bateria em função dos tais 186mA. Escrevi a Roland pergntando consumo min e max ante-ontem, ainda não recebi resposta.

Mas pode crer, já saquei que talve dure pouco. Enfim, o máximo que vai acobntecer será o ampli engasgar um pouco e desligar sozinho, como aconteceu nos meus 1os teste, certo? Nada de queimar??

[Sérgio Lembo]

Enquanto houver ao menos 6V na bateria o conversor recomendado ainda consegue manter os 9V. O problema é que descarregar a bateria a esse nível não é bom para longevidade dela. Não há evidência alguma que o conversor possa a vir entregar uma tensão superior aos 9V quando a bateria estiver muito descarregada. E não se esqueça de regular a saída do conversor para 9V quando receber o produto.

[rhtsouza]

3 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

Não há evidência alguma que o conversor possa a vir entregar uma tensão superior aos 9V quando a bateria estiver muito descarregada

E quando a bateria estiver próxima do carregamento total, apesar deste ser variável? (aliás o carregador que me venderam...)? Há evidências de que pode entregar uma tensão superior a 9V?

[aphawk]

@rhtsouza ,

 

Os conversores irao manter na saída a tensão  que você ajustar, independente da tensão em sua entrada.

 

Paulo

[rhtsouza]

@Sérgio Lembo aquelas explicações que deu sobre a bateria estão fazendo sentido. Antes tinha deixado 8hs e foi pra 2,35V enquanto com o carregador na tomada media 12,80 aprx. Agora deixei mais umas 18hs e com o carregador ligado está medindo 13,26V. E ta la ainda, só espero que não exploda kkk o troço ta morno/quente.

[rhtsouza]

Pesquisando o datasheet do xl6009 vi que

 

1) Ele é step-up, e não step up e down como diz o vendedor do ML

2) Cada modelo/fabricante tem W diferentes, a mioria tem 1 ou 2, um deles tem 30. Para meu caso teria que ser este de 30W para cobrir os 18W do ampli, certo? Ou seja, 18W ou mais?

3) Se ele que é o vendedor diz ser up and down enquanto não é, qual seria de fato?

[aphawk]

1 hora atrás, rhtsouza disse:

Pesquisando o datasheet do xl6009 vi que

 

1) Ele é step-up, e não step up e down como diz o vendedor do ML

2) Cada modelo/fabricante tem W diferentes, a mioria tem 1 ou 2, um deles tem 30. Para meu caso teria que ser este de 30W para cobrir os 18W do ampli, certo? Ou seja, 18W ou mais?

3) Se ele que é o vendedor diz ser up and down enquanto não é, qual seria de fato?

1 - Não viu direito .... depende da configuração. Lembra que eu te falei para comprar exatamente aquele do link, que tem DOIS indutores quadrados grandes ? Essa é a configuração que faz Sepic. Olhe isso no datasheet ...

 

2 - Esquece isso. Você precisa apenas de 2A de corrente na saída.

 

3 - Eu também falei no inicio pro Sérgio que esse CI nao fazia Step Up/Down, e depois vi que fazia.... pode comprar aquele do link , sem medo.

 

Paulo

[Sérgio Lembo]

Alguns ICs permitem diversas configurações. O XL6009 pode ser utilizado para step-up, step-down, flyback, SEPIC (down e up) e inverter. Segue o link do datasheet.

http://www.haoyuelectronics.com/Attachment/XL6009/XL6009-DC-DC-Converter-Datasheet.pdf

 

[rhtsouza]

23 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

Alguns ICs permitem diversas configurações. O XL6009 pode ser utilizado para step-up, step-down, flyback, SEPIC (down e up) e inverter. Segue o link do datasheet.

http://www.haoyuelectronics.com/Attachment/XL6009/XL6009-DC-DC-Converter-Datasheet.pdf

 

beleza! Obrigado pela confirmação. Estava me referindo a outro datasheet, mesmo.

Quanto aos capacitores 100nF e 100uF/25 quantos de cada serão necessários para esta saída do ampli?