LEDs indicativos de 3.3V e 5V a partir do LM317

Plateu · 27 de novembro de 2012

Bom dia, pessoal, tudo bem?

Estou terminando de desenhar o esquema de um Pickit2 baseado tanto no PIC18F2550 quanto no PIC18F4550 e resolvi colocar uma fonte externa de 3.3V e 5V para os momentos em que eu for usar o debug.

Como o esquema que me baseei para contruir o meu ja foi projetado para trabalhar com 3.3v e 5v eu tive que desejar a fonte externa usando um LM317. Sendo assim, queria adicionar 2 LEDs que iriam indicar quem está ativo, ou seja, 3.3v ou 5v. Dessa forma, montei o esquema abaixo que funcionou bem mas não sei se seria a melhor forma a ser feita.

Alguém saberia me dizer se há outras melhores (e baratas como essa)?

Abraço a todos.

Esquema

Phenom_X4 · 27 de novembro de 2012

Bom para simplificar mais o circuito eu eliminaria os transistors e res de base, ligando os leds diretamente nas suas saidas ajustando apenas os valores de seus resitores R7 e R9 assim:

Resistor = (Vsaida - Vled) / Iled

Iled = você pode considerar o valor de 15 mA como padrão. (para leds comuns)

Vled = você pode conferir em tabelas na internet como essa:

tensão Vled

na minha conta R7= 180 Ohms e R9= 80 Ohms.

Falou

faller · 27 de novembro de 2012

Se você não se importar em ter 12 Volts na saída do CI, ao invés de 3,3 e de 5 Volts??? Se isso não trouxer nenhum problema, ok...

Não gosto nada da seleção via aquela chave de duas posições dali. Uma chave decente que altera entre duas posições, nunca escolhe as duas ao mesmo tempo. Primeiro ela abre um lado, para depois fechar do outro. No momento em que ela abrir de um lado, a ligação com a massa, do CI, ficará em aberto, isto é, resistência infinita, A saída do CI deverá assumir a mais alta tensão, coisa de 1 a 2 Volts abaixo da tensão de entrada. Isso pode ser fatal se tiveres tanto o 5 Volts quanto o 3,3 Volts alimentando algum circuito..

Tente uma solução aonde o default é 5 Volts e logo, fechando uma chave liga desliga somente, agregue um resistor em paralelo, reduzindo para 3,3 Volts. Isso para resolver a questão de ter somente 3,3 ou 5 Volts na saída..

Ai tem inúmeras outras alternativas para sinalizar 3,3 ou 5 Volts. Pense.. Use a característica do led de 3,2 Volts com um diodo em série mais um resistor, não ser capaz de acender com 3,3 Volts mas com 5 sim. Não é necessário ai transistor nem nada, só um led de 3,2 Volts, um diodo, e um resistor de 100 ohms tudo em série, na linha de saída. Só acenderá com 5 Volts.

Depois, para sinalizar 3,3 Volts, use o mesmo tipo de esquema, um led sempre ligado e um transistor que dá um curto nesse led, a partir da condução de sua base onde tem um zener de 3,6 Volts e um resistor (Vai conduzir o transistor com 5 Volts, com 3,3 não vai conduzir)... Claro, desse led até a saída, um resistor para limitar a corrente..

tomara que tenha dado para entender.. Tô sem tempo para fazer um esquemático..

Você gasta:

dois leds

um transistor

três resistores

um zener 3,6 Volts 0,5 Watts

um diodo comum (1N4148)

Plateu · 28 de novembro de 2012

Bom para simplificar mais o circuito eu eliminaria os transistors e res de base, ligando os leds diretamente nas suas saidas ajustando apenas os valores de seus resitores R7 e R9 assim:
Resistor = (Vsaida - Vled) / Iled

Iled = você pode considerar o valor de 15 mA como padrão. (para leds comuns)

Vled = você pode conferir em tabelas na internet como essa:

tensão Vled

na minha conta R7= 180 Ohms e R9= 80 Ohms.

Falou

E ai, henom_X4, beleza?

Eu até tinha pensado em fazer isso mas fiquei com receio do LED provocar uma queda de tensão maior do que o esperado na saida do LM317, visto que ele seria ligado no mesmo ponto do resistor R2 que servirá de ajuste. Sendo assim, será que causaria problemas?

Se você não se importar em ter 12 Volts na saída do CI, ao invés de 3,3 e de 5 Volts??? Se isso não trouxer nenhum problema, ok...
Não gosto nada da seleção via aquela chave de duas posições dali. Uma chave decente que altera entre duas posições, nunca escolhe as duas ao mesmo tempo. Primeiro ela abre um lado, para depois fechar do outro. No momento em que ela abrir de um lado, a ligação com a massa, do CI, ficará em aberto, isto é, resistência infinita, A saída do CI deverá assumir a mais alta tensão, coisa de 1 a 2 Volts abaixo da tensão de entrada. Isso pode ser fatal se tiveres tanto o 5 Volts quanto o 3,3 Volts alimentando algum circuito..

Tente uma solução aonde o default é 5 Volts e logo, fechando uma chave liga desliga somente, agregue um resistor em paralelo, reduzindo para 3,3 Volts. Isso para resolver a questão de ter somente 3,3 ou 5 Volts na saída..

Ai tem inúmeras outras alternativas para sinalizar 3,3 ou 5 Volts. Pense.. Use a característica do led de 3,2 Volts com um diodo em série mais um resistor, não ser capaz de acender com 3,3 Volts mas com 5 sim. Não é necessário ai transistor nem nada, só um led de 3,2 Volts, um diodo, e um resistor de 100 ohms tudo em série, na linha de saída. Só acenderá com 5 Volts.

Depois, para sinalizar 3,3 Volts, use o mesmo tipo de esquema, um led sempre ligado e um transistor que dá um curto nesse led, a partir da condução de sua base onde tem um zener de 3,6 Volts e um resistor (Vai conduzir o transistor com 5 Volts, com 3,3 não vai conduzir)... Claro, desse led até a saída, um resistor para limitar a corrente..

tomara que tenha dado para entender.. Tô sem tempo para fazer um esquemático..

Você gasta:

dois leds

um transistor

três resistores

um zener 3,6 Volts 0,5 Watts

um diodo comum (1N4148)

E ai, Faller, beleza?

Quando você disse ter 12v na saída, o que seria isso?

No caso dessa fonte externa ela seria ligada ao gravador de PIC Pickit2 somente no momento em que eu fosse eventualmente realizar um In-Circuit Debug (já que geralmente requere um pouco mais de corrente do que a porta USB consegue fornecer). Sendo assim, ao utilizar, eu colocaria o jumper na posição 1-2 ou então 2-3, de acordo com a tensão que desejasse ter na saída. Dessa forma, eu jamais mudaria o jumper com a fonte ligada pois isso poderia acarretar danos.

Achei muito bacana a sua abordagem de utilizar somente um transistor para o 3v3. Ficou super original e bem enxuta.

Fora isso, você saberia me dizer se meu esquema acarretaria algum tipo problema ou eu poderia passá-lo de vez para a placa?

Obs: Já o testei na protoboard e ficou tudo certinho, aparentemente. A única coisa que não fiz ainda foi colocar uma carga sob as duas tensões (3v3 e 5v) para ver como o LM317 iria se comportar, ou seja, se iria continuar entregando as tensões de forma estável.

Um grande abraço a todos,

Pedro Rosa!

faller · 28 de novembro de 2012

Quando você disse ter 12v na saída, o que seria isso?

Se você não colocar uma referência no pino de ajuste do LM317 aquele resistor que vai do pino de ajuste até a massa, a tensão de saída do CI subirá tudo que puder.. Como a entrada do CI vais estar em 12 Volts ele apresentará, em sua saída, uma tensão próxima a isso..

Ao trocar a chave (você não havia citado jumper e a chamou de SW1 no esquemático, para mim representava uma chave) ou se você esquecer de jumpear em algum dos lados.. A tensão de saída ficará lá próxima dos 12 Volts..

A diferença de um bom projeto para um mau projeto são pequenos detalhes como esse dai.. Sei que você pode alegar que só você vai operar isso dai e nunca esquecerá o jump, etc e tal.. Mas se você deixar seu projeto com a chance de algum menos avisado fazer a coisa errada, certamente algum dia esse menos avisado vai aparecer e fazer a coisa errada..

Eu também escolheria um resistor de menor valor, da saída até o pino de ajuste. Veja ai como eu faria..

- Para R1 escolheria um resistor de 220 Ohms..

Ai, calculando, um resistor fixo de 680 ohms para a massa..

Isso dai definiria a tensão de 5 Volts na saída..

- Uma chave, ou jumper, colocaria um resistor de 820 em paralelo com o resistor de 680 Ohms, para fazer a tensão de 3,3 Volts..

Plateu · 28 de novembro de 2012

Se você não colocar uma referência no pino de ajuste do LM317 aquele resistor que vai do pino de ajuste até a massa, a tensão de saída do CI subirá tudo que puder.. Como a entrada do CI vais estar em 12 Volts ele apresentará, em sua saída, uma tensão próxima a isso..
Ao trocar a chave (você não havia citado jumper e a chamou de SW1 no esquemático, para mim representava uma chave) ou se você esquecer de jumpear em algum dos lados.. A tensão de saída ficará lá próxima dos 12 Volts..

A diferença de um bom projeto para um mau projeto são pequenos detalhes como esse dai.. Sei que você pode alegar que só você vai operar isso dai e nunca esquecerá o jump, etc e tal.. Mas se você deixar seu projeto com a chance de algum menos avisado fazer a coisa errada, certamente algum dia esse menos avisado vai aparecer e fazer a coisa errada..

Eu também escolheria um resistor de menor valor, da saída até o pino de ajuste. Veja ai como eu faria..

- Para R1 escolheria um resistor de 220 Ohms..

Ai, calculando, um resistor fixo de 680 ohms para a massa..

Isso dai definiria a tensão de 5 Volts na saída..

- Uma chave, ou jumper, colocaria um resistor de 820 em paralelo com o resistor de 680 Ohms, para fazer a tensão de 3,3 Volts..

Graaaaaaande, Faller!!!

Cara, muito obrigado pela sugestão da tensão fixa. Aproveitando que as resistencias que eu tenho aqui agora são de 1k, eu coloquei o R1 como 1k e o R2 como 3 resistores de 1k. Na saída terei sempre 5v e coloquei um outro resistor de 1k no terra e com opção de colocá-lo em paralelo com 2 dos 3 resistores de 1K via jumper. Dessa forma, terei um R2 equivalente de 1666,6666 (número cabuloso hehe) e terei 3.33v na saída, ou seja, exatamente o desejado.

Quanto ao esquemático que propus dos transistores você acha que eles podem oferecer algum tipo de risco ou está ok?

Um grande abraço e muito obrigado pela ajuda.

faller · 28 de novembro de 2012

Quanto ao esquemático que propus dos transistores você acha que eles podem oferecer algum tipo de risco ou está ok?

Não daria para você desenhar o tal de esquemático dos transistores??? Se for aquele do primeiro desenho, ele já não casa com a segunda versão da escolha de tensão..

Plateu · 28 de novembro de 2012

Faller,

o que você havia sugerido é isso aqui?

Nos testes que fiz tive que colocar um resistor de apenas 39R para o LED sinalizador de 3.3v e um resistor de 1K para a base do transistor para que tivesse um brilho interessante para o LED. Isso estaria ok ou totalmente fora?

Também montei dessa outra forma aqui e ficou bem legal. O que você acha?

faller · 28 de novembro de 2012

Eu acho que ficou bem legal.. Retrata bem o que quis te transmitir..

No seu segundo circuito não gostei muito do arranjo pois ele não toma da tensão da saída e sim toma sua corrente de excitação do transistor, da referência do CI. Isso altera em alguns milivolts o ajuste de tensão do Ci e, se poventura o CI entrar em proteção (a tensão de sua saída cai um pouco) ele pode acender o led de 3,3 e não ter essa tensão lá...

Prefiro monitorar as tensões de 3,3 e 5 Volts lá da saída, pois esse é o evento a sinalizar.. \

Mas o bom da eletrônica é que existem inúmeras soluções para um mesmo problema...

Phenom_X4 · 28 de novembro de 2012

E ai, henom_X4, beleza?
Eu até tinha pensado em fazer isso mas fiquei com receio do LED provocar uma queda de tensão maior do que o esperado na saida do LM317, visto que ele seria ligado no mesmo ponto do resistor R2 que servirá de ajuste. Sendo assim, será que causaria problemas?

Xii verdade... desse jeito não ficaria legal, pois se o led abrir.. (queimar-se). a tensão da saída elevaria-se ao maximo da da tensão de entrada (12v) como já explicou o amigo faller..

tb achei legal o circuito que você fez com o diodo zener (o primerio)...

valeu..

Plateu · 29 de novembro de 2012

Eu acho que ficou bem legal.. Retrata bem o que quis te transmitir..
No seu segundo circuito não gostei muito do arranjo pois ele não toma da tensão da saída e sim toma sua corrente de excitação do transistor, da referência do CI. Isso altera em alguns milivolts o ajuste de tensão do Ci e, se poventura o CI entrar em proteção (a tensão de sua saída cai um pouco) ele pode acender o led de 3,3 e não ter essa tensão lá...

Prefiro monitorar as tensões de 3,3 e 5 Volts lá da saída, pois esse é o evento a sinalizar.. \

Mas o bom da eletrônica é que existem inúmeras soluções para um mesmo problema...

Bem pensado mesmo, Faller. Acho que vou optar pela sua solução mesmo por conta da segurança. Em relação aos valores de resistência para o LED de 3.3v e para a base do transistor, é normal esses valores tão baixos?

faller · 29 de novembro de 2012

Bem pensado mesmo, Faller. Acho que vou optar pela sua solução mesmo por conta da segurança. Em relação aos valores de resistência para o LED de 3.3v e para a base do transistor, é normal esses valores tão baixos?

Led's amarelos tem tensão característica por volta dos 2,1 Volts.

Desse modo o correto resistor para que nele circule 20 mA é de (3,3-2,1)/0,02 = 60 Ohms => Coloque um de 68 Ohms..

Com um transistor com hfe >50 (qualquer um da série BC54x) para se ter, uma corrente de 20 mA, saturado,no coletor se deve ter na base uma corrente cerca de umas 25 vezes menor, ou seja, de 0,0008A , para simplificar

O valor do resistor se calcula a partir dos 5 volts, assim

Rbase = (5 - 3,6 - 0,6) / 0,0008 = 1000 ohms

Ou seja, só aumente um pouco o resistor série com o led, se isso não prejudicar o brilho dele..

Plateu · 29 de novembro de 2012

Led's amarelos tem tensão característica por volta dos 2,1 Volts.
Desse modo o correto resistor para que nele circule 20 mA é de (3,3-2,1)/0,02 = 60 Ohms => Coloque um de 68 Ohms..

Com um transistor com hfe >50 (qualquer um da série BC54x) para se ter, uma corrente de 20 mA, saturado,no coletor se deve ter na base uma corrente cerca de umas 25 vezes menor, ou seja, de 0,0008A , para simplificar

O valor do resistor se calcula a partir dos 5 volts, assim

Rbase = (5 - 3,6 - 0,6) / 0,0008 = 1000 ohms

Ou seja, só aumente um pouco o resistor série com o led, se isso não prejudicar o brilho dele..

Então fechou, Faller. Eu tinha ficado meio cabreiro com os baixos valores de resistência que encontrei nos testes mas avaliando os seus calculos percebi que era mais ou menos aquilo mesmo.

Mais uma vez muito obrigado pela ajuda.

Abração.