Controle de LEDs: 4017 + 555 + IRFZ44N + relé

rmlazzari58 · 24 de fevereiro de 2022

E continua a saga da luminária feita com segmentos de fita de LED para 12v.

Será que alguém me ajuda numas dúvidas?

A ideia:

- Os LEDs iniciam desligados porque Q0 do 4017 inibe o 555.

- Primeiro toque no TTP: desinibe o 555, que passa a dimerizar os LEDs.

- Segundo toque no TTP: o 555 volta a ficar inibido e o relé acende os LED com 12vcc full

- Terceiro toque: o 4017 volta a inibir o 555 e desarma o relé, apagado os LEDs e fica nesse ciclo:

1o. toque: vale o potenciômetro;

2o. toque, luz total

3o. toque, desliga

O relé é necessário porque em testes descobri que mesmo quando o ciclo ativo do 555 é 100%, os LEDs não brilham com tanta intensidade quanto quando estão conectados diretamente aos 12v.

Dúvidas: Já que quando o relé estiver ativado, o 555 estará inibido,

- será que é necessário colocar o fonte do mosfet no NF do relé?

- E na tentativa de proteger o mosfet, coloquei o diodo 1N5819, para o mosfet não ficar com GND no dreno. Mas como proteção, isso redunda com o fonte do mosfet no NF do relé. Será que é melhor manter essas duas proteções, apenas uma delas (qual?) ou nenhuma?

Grato!

Sérgio Lembo · 24 de fevereiro de 2022

Qual a função do diodo no dreno do mosfet? Só ali se tem 1V de queda o que explica em parte os 100% do mosfet não corresponderem ao brilho máximo. De qualquer forma esse circuito dá no máximo 95% de duty cycle o que não é pouco. A sensação de brilho não é linear, 95% de duty dá sensação visual muito próxima de 100%.

.if · 24 de fevereiro de 2022

1 hora atrás, rmlazzari58 disse:

2o. toque, luz total

Vou te dar um toque da luz total: basta o relé em paralelo com o mosfet. Agora um toque mais profundo (!) : nem precisa do relé. Basta que a saída 'total' atue direto no gate. Coloque um and com diodos pwm & luz total. E mais um último toquinho: desligue o mosfet com a saída 'desliga' invertida por um bc (que você não tem). Mas o lance de inibir com reset é válido.

Penso que falta um pullup na 'saída' 7...

rmlazzari58 · 24 de fevereiro de 2022

2 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Qual a função do diodo no dreno do mosfet? Só ali se tem 1V de queda o que explica em parte os 100% do mosfet não corresponderem ao brilho máximo. De qualquer forma esse circuito dá no máximo 95% de duty cycle o que não é pouco. A sensação de brilho não é linear, 95% de duty dá sensação visual muito próxima de 100%.

Como sou quase iniciante, fiquei em dúvida sobre "alimentar" o mosfet através de seu dreno, quando o relé estiver acionado. Até onde sei, esse dreno em relação ao gate forma algo parecido com um capacitor. E a outra ponta dessa capacitância está no coletor aberto do 555... ou seja, de tudo que é lado, corrente correndo "contra a corrente", rs... Talvez não faça mal mas como não conheço, achei melhor perguntar.

Agora, esse diodo, Serjão, dito "Schottsky" (ou algo assim), está no ds que "come" 0,2v. Medi aqui, com multímetros comuns, e deu queda de algo entre 0,08v e 0,12v. Por isso botei ele e não (mais) um 1n4148... Quando os LEDs são alimentados através desse diodo, é que eles já não estão full.

Quanto ao brilho, só pensei no relé por causa de um acidente: testando um circuito bem comum na Internet - um mosfet, um potenciômetro e só - sem querer relei com a chave de fenda entre o fonte e o dreno e a diferença de intensidade é bem perceptível. Aí, curioso e inconformado, fiz o mesmo na luminária que já está montada com PWM do 555, fechei entre o fonte e o dreno e... mesma coisa, o brilho aumenta bem.

Cada quadradinho da fita de LED tem 3 LEDzinhos dentro, dá para ver direitinho quando se diminui a intensidade no mínimo. Pois bem, tanto com o esquema "tabajara" (um pot e um mosfet) quanto com o nobre 555, no máximo é possível perceber esses 3 pontos. Mas aplicando 12v - que é a tensão recomendada pelo fabricante da tira de LED - não dá para distinguir cada um desses pontos.

2 horas atrás, .if disse:

basta o relé em paralelo com o mosfet.

Já não tá, If? Foi essa a intenção... só que botei em paralelo com mosfet + 555.

2 horas atrás, .if disse:

Agora um toque mais profundo (!) : nem precisa do relé. Basta que a saída 'total' atue direto no gate.

Ui! rs... Tão tá, né? rs... Bom, foi é isso que falei para nosso amigo Sérgio: quando passa pelo mosfet, tem uma perda. E à percepção da visão, não é... não é imperceptível.

2 horas atrás, .if disse:

E mais um último toquinho: desligue o mosfet com a saída 'desliga' invertida por um bc (que você não tem).

Não entendi... (não tenho mas terei )

2 horas atrás, .if disse:

Penso que falta um pullup na 'saída' 7...

Perfeito! (Já ia ser gambiarra na placa corroída...)

Mas e sobre desligar o mosfet pelo fonte via NF do relé? Chutando, talvez isso causasse alguma instabilidade com o mosfet ficasse "perneta" mas lembremo-nos de que, quando o fonte está desconectado do GND, o 555 tá inibido...

E sobre o 1n5819? Desculpe a ignorância mas como falei para o Sérgio, será que alguma corrente escapulindo pelo coletor do 555 não pode zoar tudo, quem sabe até queimar esse delicado chip? Ou algo do mosfet... Sei lá, GND entrando por onde deveria sair. E na verdade esse 1n5819 é super-rápido, bem mais que o relé. Esse diodo, não precisa? Não pode?

.if · 24 de fevereiro de 2022

39 minutos atrás, rmlazzari58 disse:

2 horas atrás, .if disse:

o relé em paralelo com o mosfet.

Já não tá, If?

Do jeito que tá.. tá não .. tá sim.. tá confuso... O relé deve dar curto entre D e S.

39 minutos atrás, rmlazzari58 disse:

o esquema "tabajara" (um pot e um mosfet)

O mosfet não se dá muito bem com controle de tensão linear no gate (*). Ainda se fosse um bjt como seguidor de tensão vá lá.

Com relação ao relé em paralelo nem precisar: o mosfet em total condução/saturado fecha (era pra fechar) muito + contato que um relé. Aplique 5 ou + V no gate dele e verifique.

39 minutos atrás, rmlazzari58 disse:

2 horas atrás, .if disse:

saída 'desliga' invertida por um bc (que você não tem).

Não entendi.

Desligar o mosfet é aplicar 0V (a mesma V do S) no gate. Por isso imaginei temporariamente um transistor bjt saturado com C no G e E no gnd.. mas esquece....

(*) péraí.. onde foi que eu vi um circuito com pot no gate do mosfet? parece que foi agora há pouco.. ... sinistro...

rmlazzari58 · 24 de fevereiro de 2022

1 hora atrás, .if disse:

O relé deve dar curto entre D e S.

Ele dá, quando acionado, rs...

Ops! Então não precisa do 1N5819... Não faz mal que vá GND para o dreno, mesmo com o gate no coletor do 555, acertei?

Não estou certo mas se entendi seu toque... E e se o relé ficasse ao contrário, de tal forma que quando NÃO estivesse acionado, deixaria passar o GND direto aos LEDs, e quando estivesse acionado, aí sim valeria o 555 + mosfet... brigadão, vou dar uma rabiscada aqui, vamos ver que qui dá...

1 hora atrás, .if disse:

(*) péraí.. onde foi que eu vi um circuito com pot no gate do mosfet? parece que foi agora há pouco.. ... sinistro...

Tem vários Internet afora. A turma que ganha algum de anunciantes postando circuito meia-boca adora essas coisas. Eu mesmo trouxe uns aqui, uns dias atrás, mas tem vááários pelo aí...

(Gozado é que todos eles põem a fita de LED no fonte e não no dreno do mosfet.)

1 hora atrás, .if disse:

Aplique 5 ou + V no gate dele e verifique.

Pois é... se eu tivesse uma cam agora, filmaria prá você ver.

Quando estava testando o esquema "tabajara" aí em cima, o pot estava no máximo, fechei sem querer o circuito entre o fonte e o dreno, e a luz brilhou mais do que quando passava pelo mosfet. Aí, encafifado, curto-circuitei fonte e dreno na 1a. luminária - a que está funcionando beleza, com o 555 em (teóricos) 100% de tempo ativo (duty time, prá quem gosta) - e não é que brilha mais forte que os tais 100%, mesmo?

Já pedindo desculpas se eu não soube interpretar o ds do mosfet mas... será que não tem nenhuma perda nele? Ou vai ver esse exemplar de mosfet aqui é que é meio... esquisito, será?

Quando comprei esse IRFZ44N, comprei 5 e um veio errado, veio IRLZ44N, acho que tava misturado na gavetinha da loja. Quase devolvi mas antes de reclamar, fui ver e existe mesmo esse com L, que o ds diz que é "Nível Lógico" (Logic Level, prá quem prefere), ou seja, o gate dele abre não com 4v mas sim com 2v. Mas como só tem um aqui e o IRFZ atende bem para brilho parcial...

Vamos ver, vou dando retorno, aí...

Sérgio Lembo · 25 de fevereiro de 2022

6 horas atrás, rmlazzari58 disse:

Agora, esse diodo, Serjão, dito "Schottsky" (ou algo assim), está no ds que "come" 0,2v. Medi aqui, com multímetros comuns, e deu queda de algo entre 0,08v e 0,12v. Por isso botei ele e não (mais) um 1n4148... Quando os LEDs são alimentados através desse diodo, é que eles já não estão full.

Tem vezes que usamos LED para sinalização e outras para iluminação, seu caso. Na sinalização basta ver que o led está aceso, na iluminação se usa muito mais potência. Sobre eletrônica, se um componente não é necessário deve ser eliminado, um ponto a menos de falha.

Quanto a queda de tensão prevista no diodo, medir com o multímetro é coisa de iniciante. Acostume-se a consultar os datasheets dos componentes. A corrente do multímetro é baixa, o projetista necessita saber de quanto será a queda na corrente na qual pretende trabalhar. Na imagem abaixo mostro a curva de queda de tensão odesse modelo de diodo em, função da corrente. Aquela queda baixinha é válida para a medição do multímetro mas se calcular a corrente de trabalho do seu projeto vai ver que a realidade é bem diferente. Basta eliminar o diodo para ter o brilho máximo.

rmlazzari58 · 25 de fevereiro de 2022

1 hora atrás, Sérgio Lembo disse:

se um componente não é necessário deve ser eliminado

Foi erro meu, eu esqueci de desenhar o resistor de pullup que vai entre o gate do mosfet e o 12Vcc, e que a @.if atenciosamente (como sempre) lembrou. Sem esse diodo, quando o relé estiver acionado... não fica estranho ter 12v no gate, nada no fonte e GND no dreno? E o pior: o gate está bem no coletor aberto do 555...

Se não precisar, não ponho, então...

Sérgio Lembo · 25 de fevereiro de 2022

@rmlazzari58 É apenas um paralelismo entre o relé e o mosfet, continua sem sentido a presença do diodo.

rmlazzari58 · 25 de fevereiro de 2022

1 hora atrás, Sérgio Lembo disse:

sem sentido a presença do diodo.

Então, sem diodo

e umas alterações:

- o lugar do relé, seguindo a ideia da @.if

20 horas atrás, .if disse:

o relé em paralelo com o mosfet

- um puxadinho da Q2 para o circuito que inibe o 555, só como firula, para o 555 não ficar vibrando à toa, quando os LEDs de iluminação estiverem direto no GND

- e um LED de sinalização de espera bem simples: ou aceso ou apagado, nada de ecoar o toque no TTP223, nada de diminuir o brilho quando o ambiente está escuro.