Fonte ajustável com LM317 - Potênciômetro do divisor de tensão

faller · 23 de junho de 2020

6 horas atrás, ls.bastos disse:

O que me estranha é essa queda de tensão nos TIP147! Neste caso, 5 Volts!

Veja bem, amigo, seu projeto usa o LM317, que é limitado em corrente em algo próximo aos 2A. O meu circuito tem como base o LM338, cujo limite em corrente é maior que 5 Amperes. Ao chegar próximo a esse limite o CI começa um processo de limitação da corrente de saída e ele faz isso baixando a tensão de saída, por isso dessa queda grande de tensão ai que citas quando exiges do circuito coisa de 2A circulante pelo CI.

Aumente a participação dos transistores (diminua a do CI) na corrente total. Isso se faz aumentando o valor do resistor amostrador, que, se maior provocará maior queda de tensão fazendo com que os transistores venham a colaborar mais com a corrente de saída, se comparada a corrente pelo CI.

Fazer passar muita corrente pelo CI faz com que ele aqueça mais chegando mais perto do seu início de limitação de corrente, que mais uma vez faz com que caia a tensão de saída.

Mais uma vez te lembro que a leitura daquele tópico que acompanha a fonte que fiz é excelente ideia. Ali dentro, em meio a diferentes discussões com os inúmeros participantes se revela uma das melhores aulas sobre projeto com reguladores de tensão, e não promovidas por mim necessariamente mas sim pelo inúmeros mestres participantes das mais diferentes discussões sobre esse circuito, que é um clássico em matéria de reguladores lineares. Não perca.. Eu mesmo, muitas e muitas vezes me ponho a reler as diferentes páginas para relembrar de altas teorias e excelentes discussões a respeito dessa topologia..

Seu apanhado de tensões no circuito está "quase" bom e veja que ele permite análises excelentes, tipo aquelas que mostram a velha e boa lei de ohm de que a corrente em determinada via única é definida pela queda de tensão em um resistor lá existente dividida pelo valor ohmico desse resistor.

Olhe para os valores de V, I e R e reflita sobre os mesmos. Vais te espantar o quanto cada um deles, mesmos os inúmeros valores que esquecestes de mostrar conseguem revelar dados sobre a topologia.

E lembre-se, a queda de tensão em cima dos transistores não é culpa deles e sim do CI que está entrando em limitação ou de corrente ou térmica ou ambas até. Pense com a cabeça. Nem tudo que parece é.

Renato.88 · 23 de junho de 2020

2 horas atrás, ls.bastos disse:

Então, aumentei o resistor na entrada do regulador, de 1R para 3R, e consegui 13,65A @ 11,2V. Estou tentando arrumar mas resistores de potência para aumentar mais o valor.

Como esses reguladores não são muito confiáveis, coloque um resistor que deixe a corrente próxima a 1A.

Assim, o resto fica para os transistores.

ls.bastos · 23 de junho de 2020

Sim Faller e Renato, só percebi que a situação não estava boa quando via a corrente de 2A no LM317. Ou seja, acontece exatamente o que você falou, ele entra em proteção térmica e abaixa a tensão de saída para proteção. Obrigado pelas dicas!

Amanhã vou tentar achar resistores de 10R e vou fazendo associação com eles, para achar o melhor valor de resistência para colocar na entrada do LM317.

Faller, tenho um LM338K aqui parado, acha interessante substituir o LM317 por ele?

Phenom_X4 · 23 de junho de 2020

9 minutos atrás, ls.bastos disse:

Faller, tenho um LM338K aqui parado, acha interessante substituir o LM317 por ele?

Bom eu não sou @faller , mas respondendo a sua pergunta: SIM...

Renato.88 · 23 de junho de 2020

33 minutos atrás, ls.bastos disse:

Faller, tenho um LM338K aqui parado, acha interessante substituir o LM317 por ele?

Se for algum mais antigo, pode ser até que seja original.

Esses novos não são de confiança, mas pode testar pra ver. Se funcionar será melhor que o lm317, aí pode deixar o resistor de 1R.

ls.bastos · 23 de junho de 2020

Verdade, senhores. Com o LM338K, eu nem precisaria trocar esse resistor de 1R. O problema vai ser arrumar um dissipador decente pra ele, não tenho aqui, rsrsrs.

Renato.88 · 24 de junho de 2020

14 minutos atrás, ls.bastos disse:

O problema vai ser arrumar um dissipador decente pra ele, não tenho aqui, rsrsrs

E fica melhor se o LM ficar no mesmo dissipador que os tips.

Assim eles dissipam o calor juntos mantendo a função de proteção térmica.

.if · 24 de junho de 2020

Sua intuição foi boa...

13 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

pode experimentar não forçá-lo muito. Troque o 1R por 10R ou +.

Só que ela te falou que pra valores maiores não precisa ser ...

3 horas atrás, ls.bastos disse:

resistores de potência

ls.bastos · 24 de junho de 2020

1 hora atrás, Isadora Ferraz disse:

pode experimentar não forçá-lo muito. Troque o 1R por 10R ou +.

Vou ver se compro uns resistores de 5R x 10W e vou fazendo associação com eles, até achar o ponto ideal!

.if · 24 de junho de 2020

8 horas atrás, ls.bastos disse:

compro uns resistores de 5R x 10W e vou fazendo associação com eles, até achar o ponto

A parte da associação é válida. Permita-me de novo discordar dos 10W pra aquela posição. Permita-me também discordar do "compro" pois eu (eu) acho porque acho que acho algum resistor bem próximo do valor e bem próximo de minha pessoa com muita facilidade em qualquer sucatinha. Um candidato a introdução no mundo eletrônico = você tem quase que obrigação de ter alguma por perto...

ls.bastos · 24 de junho de 2020

Se eu usar um resistor de 10R, e a corrente chegar a 1A, ele terá de dissipar 10W, certo? P=R*I².

Sobre a sucatinha, resistores de potência só tenho abaixo de 1R... E também tenho de comprar mais 1 TIP147 para tentar chegar nos 20A! Depois que eu conseguir os 20A, vou instalar as ventoinhas e terminar a fonte.

.if · 24 de junho de 2020

31 minutos atrás, ls.bastos disse:

um resistor de 10R, e a corrente chegar a 1A, ele terá de dissipar 10W, certo? P=R*I².

Na teoria certíssimo amigo. Na prática seu resistor deve ser de 20+W.

Agora tenta fazer as contas da potência de resistor 10R naquele ponto. O dado mais importante é que a V não deve passar de 0.7V pelos motivos que acho que você mesmo deduziu corretamente. A fórmula é P=V²/R... se não me falha a memória...

faller · 24 de junho de 2020

1 hora atrás, ls.bastos disse:

Se eu usar um resistor de 10R, e a corrente chegar a 1A, ele terá de dissipar 10W, certo? P=R*I².

Definitivamente não estás usando a cabeça, veja que besteira acabaste de dizer...

Se usar um resistor de 10 R e a corrente por ele chegar a 1A... Se isso acontecer vais ter em primeiro lugar uma queda de tensão sobre o mesmo da ordem de 10 Volts (V = I x R), tensão essa que não podes desperdiçar ai..

Se ai a tensão for de 10 Volts, tirando cerca de 1,2 Volts de VBE de um par darlington (TIP) vais ter em cima do resistor de 0,22 ohms, em seu emissor algo como 10V - 1,2 = 8,8 Volts que irá definir que por esse resistor estará passando uma corrente da ordem de 8,8/0,22 = 40 Amperes, em um só transistor e consequentemente 3 x 40 = 120 Amperes na fonte como um todo..

É asneira ou não esse seu pensamento.. do resistor dissipar 10 Watts... Atribuiste a ele um valor 10 ohms, atribuiste a ele outro, que passaria 1 A sem a menor relação entre ambos. O velho Ohm se revirou lá no túmulo dele...

O que deves fazer é o cálculo inverso..

Se quiseres 20A no total terias de ter coisa de 6 Amperes em cada transistor. Para tal terias de ter uma tensão sobre os resistores de 0,22 ohms de aproximadamente 6A x 0,22 = 1,32 que somados ao VBE de 1,2 Volts do par darlington totalizaria 2,52 Volts sobre o resistor de 10 Ohms o que daria de dissipação sobre ele coisa de 2,52 x 2,52 / 10 = 0,63 Watts de dissipação, ou seja, um resistor de 10 Ohms x 1 Watt daria jeito com muita folga..

Todo esse cálculo é extremamente simples envolvendo conceito de malha e a velha e boa lei de ohm junto com o cálculo da dissipação... Nada de terrível mas tem de colocar os neurônios a se entender entre si e não viajar na maionese..

Pensar mais, é disso que necessitas.

ls.bastos · 24 de junho de 2020

Só um detalhe sobre o Vbe do TIP, segundo gráfico abaixo, para atingir uma corrente de quase 10A no coletor do TIP 147, precisa de um Vbe de quase 2,3V. Por isso estou aumentando o valor do resistor, pois a tensão Vbe com o resistor de 1R estava em pouco mais de 1V. E também a corrente do LM317 estava no limite.

Vou ajustar o circuito de modo a deixar o Vbe próximo a 2,0 ~ 2,2V quando os TIP estiverem próximo a carga máxima.

1 hora atrás, Isadora Ferraz disse:

Na teoria certíssimo amigo. Na prática seu resistor deve ser de 20+W.

Agora tenta fazer as contas da potência de resistor 10R naquele ponto. O dado mais importante é que a V não deve passar de 0.7V pelos motivos que acho que você mesmo deduziu corretamente. A fórmula é P=V²/R... se não me falha a memória...

P=V²/R, P= V*I, P=R*I², são todas equivalentes.

adicionado 1 minuto depois

Aproveitei e comprei também a velha e conhecida ponte de terminais para colocar o LM317 e os componentes auxiliares. Essa ponte quebra muito galho!

.if · 24 de junho de 2020

Pra você se localizar, era deste que estava a falar

Vbe em média de 0.7V pra qualquer corrente na saída e com aquecimento controlado pelo dissipador e corrente mediana. Mas sim sua consideração pelos 2.2V é válida.

ok... segui instintivamente a simbologia não darlington acima...

53 minutos atrás, faller disse:

Está mais para 2,1 mesmo pois se trata de transistor darlington, com dois VBE´s típicos

faller · 24 de junho de 2020

Está mais para 2,1 mesmo pois se trata de transistor darlington, com dois VBE´s típicos

E sim esse VBE aumenta em função da corrente de coletor. Usei no cálculo o valor nominal de 1,2 Volts só para demonstrativo de como seu cálculo estava errado em considerar 10 Watts no resistor amostrador.. E ademais não usei 10A no TIP, que acho loucura total e sim usei 6A em cada um dos 3 transistores que vais colocar. Ai o Vbe cai para abaixo de 1,6 Volts.

Refaça os cálculos com Vbe de 2,1 Volts. É símples.

Tensão sobre o resistor amostrador = 1,32 + 2,1 de Vbe = 3,42 que daria uma dissipação em 10 Ohms de 3,42 x 3,42 /10 = 1,17 Watts. Note que desaconselho totalmente tentar tirar 10A em regime desse transistor... É muito alto o valor.

ls.bastos · 24 de junho de 2020

Sim, concordo! Por isso vou colocar mais um TIP147, totalizando 3 (na verdade, comprei mais 2, qualquer problema eu instalo 4 TIPs no total). Como o transformador suporta 25A, vou testar chegar a um pouco mais de 20A com essa fonte.

Vou fazer os ajustes hoje a noite e posto os resultados!

ls.bastos · 25 de junho de 2020

Atualizando: cheguei num limite do circuito que consegui chegar a 21A. Mas por algum motivo os reguladores estão queimando. Já perdi mais um LM317. Botei o LM338K, funcionou durante um tempo e depois queimou (joga a tensão de entrada na saída). No caso do LM338K, a corrente de saída no regulador não passou de 1A. Estou pensando se é melhor montar um diagrama com reguladores em paralelo, como os casos abaixo:

Edit: eu reparei que essa queima ocorre quando a fonte está num estágio que você pode girar o potenciômetro, e a tensão não aumenta. Por exemplo, com 21A, o máximo que consegui foi 11V (16V na ponte retificadora). A tensão no pino 1-2 sempre fica em 1,25V. Mas quando você tenta aumentar a tensão no potenciômetro, e a tensão na saída não aumenta mais, a tensão 1-2 vai reduzindo, não fica mais 1,25V fixo.

Ou até mesmo este, com um transistor PNP polarizando os NPN:

ls.bastos · 25 de junho de 2020

Fiz duas simulações no Multisim, acontece exatamente o que eu falei, quando o potenciômetro passa de 45%, a tensão nos pinos 1 e 2 vai caindo, pois o regulador não consegue subir mais a tensão de saída. Não sei qual consequência tem isso para o regulador:

Pot em 100%:

Pot em 45%:

.if · 25 de junho de 2020

Continuo achando que pra I alta mesmo pro simulador você deve colocar um C maior na saída...

Já que está na moleza simulando, coloque um amperímetro na entrada do lm, na saída do lm e outro no emissor (?) do booster. Voltímetros também na entrada e saída. Osciloscópio também lhe cai bem. Em paralelo, the book is on the table? ... tenha o datasheet do lm a disposição

faller · 25 de junho de 2020

Pode estar havendo oscilação em alta frequência ai.. Leia no datasheet como se proteger disso.

ls.bastos · 25 de junho de 2020

Desisto de utilizar o LM317... Comprei mais 3 hoje, nenhum funcionou. Desliguei os transistores do circuito, para deixar só o LM317. Nada de regulação. Outro nem saída de tensão dava. Um deles danificou meu último potenciômetro. Coloquei um resistor de 3R entre o pino 1 e 2 para simular início do potenciômetro, e o LM fritou... Estou trabalhando com uma tensão Vin de 25V.

Renato.88 · 25 de junho de 2020

Se insiste na fonte linear, já que tem o trafo e os transistores.

Uma boa saída é o velho LM723, com alta corrente ele se dá muito bem.

Eu fiz uma fonte de 2 a 24V com ele de 10A, funciona muito bem.

.if · 25 de junho de 2020

Uma opção +parrudinha e minimalista pras peças que possuis...

o zener pode tentar diodos em série

https://www.ibytes.com.br/circuito-eletrônico-de-fonte-regulada-com-5-amperes/

ls.bastos · 26 de junho de 2020

1 hora atrás, Renato.88 disse:

Se insiste na fonte linear, já que tem o trafo e os transistores.

Uma boa saída é o velho LM723, com alta corrente ele se dá muito bem.

Eu fiz uma fonte de 2 a 24V com ele de 10A, funciona muito bem.

Não conhecia esse LM723. Procurei várias vezes por fonte ajustável e só vem LM317, LM338, os 78xx, etc...