Balseiro

Olá, pessoas do fórum! Estou iniciando na fabricação caseira de PCBs utilizando dry film. Para a mesa de exposição UV, vou utilizar LEDs de 3mm e 395nm. Escolhi eles pois os 365nm são bem mais caros e como podem ver pela figura abaixo, não acredito que justifica o preço (ignorem layer A e C). E analisando entre 3mm e 5mm: aparentemente a única diferença está no encapsulamento, sendo eles da mesma potência, com vantagem para os 3mm que irradiam mais na vertical (ideal para exposição). E principalmente, como irei utilizar uma placa universal 15x20cm com 54x72 furos, é possível encaixar os 3mm ocupando 2x2 furos, enquanto os 5mm precisam de 3x3 furos para o LEDs e espaçamento adequado. Logo consigo colocar (54*72)/4 = 972 de 3mm ou (54*72)/9 = 432 de 5mm, ou seja, com 3mm consigo mais do que o dobro da potência. Minha dúvida está na alimentação. Maioria das pessoas que fazem esse projeto simplesmente utilizam uma fonte de 12V, colocam o resistor para distribuir a tensão e limitar a corrente para cada 3 LEDs e é isso. Para toda essa quantidade de LEDs, não seria mais viável utilizar fonte de alimentação de 24V? Ou mesmo 48V? Ou qualquer outra tensão, contanto que seja continua e colocando o resistor adequado? Em resumo: O que vocês recomendam para alimentar 972 LEDs de 3~3,2V e 20mA?

Será que os capacitores invertidos não influenciaram na simulação?

Acredito que já estou a par dessa situação, não que esteja totalmente confiante, mas tenho consciência dos cuidados que terei que ter. Tanto é que já está na lista de compras, potenciômetros multivoltas. A expectativa inicial era apenas uma fonte ajustável até 36V com algum valor razoável de corrente, mas conforme fui sendo apresentado os problemas dessa corrente razoável (componentes compatíveis, custos, tamanho, peso, dissipação de calor) as especificações foram diminuindo, tanto é para manter a confiabilidade da fonte para com a alimentação dos circuitos eletrônicos, pois apesar de existirem motores, acredito de início a boa maioria será de baixa potência. É por isso que a ideia ainda se prende em uma simétrica ou uma dupla, pois além de serem coringas, posso ter até 40V se necessário, e se a fonte for dupla, associar os canais em paralelo para aumentar a corrente. Ficaria contente em fazer a simétrica, pois já tenha uma boa consciência de seu funcionamento. Mas ainda não estou seguro sobre a mudança para a fonte dupla: posso usar apenas um transformador com derivação central? Teria algum problema que não percebi? ou é melhor usar dois transformadores? mas se for usar dois transformadores, talvez fosse mais confortável fazer então duas fontes (duas peças)... Vou pensar, analisar e pesquisar mais um pouco. Ficarei grato com qualquer sugestão/indagação/problema.

Admito que é verdade. Atualmente como estudante do 2º período de engenharia mecatrônica não tenho necessidade alguma de possuir essa fonte. Mas já obtive e irei obter muito mais conhecimento com sua montagem. A necessidade futura da fonte é inquestionável, e como já disse, a ideia em montar ela veio da disciplina, então por conveniência, o momento é oportuno para sanar uma necessidade futura. Quando pensei nas especificações, pensei em uma "fonte coringa". O fato dela ser simétrica é por pura conveniência, sei que serve para amplificadores operacionais, e acredito que algum dia vou precisar, mas não faço ideia de qual tensão ou quanto de corrente irei precisar, mas creio que essa configuração basta. É exatamente isso que estou fazendo, pois apenas com a simétrica, não existe uma associação em paralelo para obter maior corrente, já o restante, obter maior tensão, simetria, dois canais (apesar de ser mais confuso na simétrica); ambas possuem. É por isso da pergunta, ao meu ver, analisando ambas, a simétrica possui apenas a vantagem de entregar tensão negativa de forma direta e com a possibilidade do aterramento real (correto?). Mas desvantagem em não oferecer dois canais de forma direta e não possibilitar a associação em paralelo para aumento da corrente. Estou pesando em montar uma fonte com dois canais, não exatamente duas fontes iguais, assim pretendo diminuir sua especificação de 1,5A para 1A, e existindo a necessidade maior que 1A, posso ter 2A.

Uma dúvida que está me incomodando. Ao invés de montar a fonte simétrica, por que então não montar duas fontes que dividem a potência? Qual a vantagem em montar a simétrica ao invés de usar duas?

Observando esta fonte: http://jumperone.com/2011/08/lm317-adjustable-psu/ Ele calculou 22W no LM317 e utilizou apenas este dissipador, me surgiram dúvidas: Considerando que adquira um dissipador similar ao usado (possivelmente terei que cortar como ele fez): 1) Posso fazer o mesmo e colocar os 6 reguladores lado a lado dessa forma sem uso de ventoinha? 2) Posso colocar os 6 reguladores lado a lado dentro da caixa com duas ventoinhas lado a lado? 3) Alguma recomendação/sugestão? Caso seja relevante, vou utilizar a caixa patola PB-209:

8.6 SP2 Utilizei o proteus pois no começo estava tentando simular, consegui aprender a calcular o trafo, gerar a onda senoidal de entrada corretamente... Mas bem na verdade, não sei se é realmente útil a simulação desta fonte. Caso seja alguma sugestão, sou todo ouvidos! ^^

Fonte de Alimentação Simétrica Ajustável (±1,25~±20V - 1,5A).rar

Acredito que a parte do esquemático está finalizada. Obrigado a todos pela contribuição! Segunda irei comprar os componentes que faltam e então descobrir "como funciona" na prática. Esquemático final: Hahaha, olhando novamente, sinto um gostinho de satisfação misturado com uma leve decepção, parece um esquemático tão simples, até óbvio, mas perdi algumas horas com seu funcionamento.

Hmm, sempre imaginei que as saídas fixas fossem apenas uma facilidade, devido ao uso frequente. Se for seguir nessa situação, haverá na fonte: - Fixas: +5V, +12V, +15V, -15V (Existem outros valores interessantes? -12V? 18V e -18V? 9V e -9V?); - Regulável de 1,25V ~ 20V (Evitando alta corrente com tensão baixa); - Regulável de -1,25V ~ -20V (Evitando alta corrente com tensão baixa); Gostaria de manter o caráter "artesanal" da fonte, não no sentido de minerar e fundir os metais, mas da montagem dos componentes (se bem que os reguladores de tensão são circuitos integrados, hahaha), de pensar no circuito, na disposição dos componentes. Pois se for analisar apenas o objetivo final, creio que já teria compensado a compra de uma fonte pronta. Na pesquisa dos módulos step-down, me deparei com isso: Regulador de Tensão LM317 Ajustável Step Down Oras, isso não é apenas um circuito padrão de regulação de tensão usado a rodo? É impossível que ele forneça 1,25V / 2A sendo a entrada de 30Vdc, correto? Afinal, seriam 57,5W no LM317. Hmm, bom lembrar dos 5V, acredito então que era esse o objetivo do circuito original ao alimentar o LM7805 com os 12V do LM7812, distribuir potência entre os reguladores, estou pensando em voltar atrás nessa configuração. Outra dúvida, essa questão dos 0~1,25V, é realmente interessante possuir na fonte? Como o objetivo inicial em montar ela veio da faculdade, preciso finalizar até dia 23/11. Já estou pesquisando sobre como montar ela durante dias, e acabei me interessando demais nela, pois o objetivo da disciplina é montar uma simples fonte com saída fixa de 5V e 12V (estou no 2º período). Se for para fazer apenas isso, prefiro nem montar. Tenho baixo conhecimento sobre os assuntos, mas o interesse em montar ela é grande, havia até considerado nem entregar ela para a disciplina - ficar sem a nota - e durante as férias pesquisar com mais tempo, estudar com mais calma e dai então montar um boa fonte de bancada respeitável. Mas repensei e reconsiderei, eu posso montar ela agora, será uma boa experiência. E durante as férias, se necessário, realizarei os ajustes/melhorias. Portanto, vou continuar com o esquema da primeira postagem, só me restou a dúvida sobre a situação das saídas fixas, se outros valores além do 5V e 12V seriam interessantes. Outro detalhe: preciso apresentar o esquemático que será montado nesta sexta-feira (09/11).

Estou no centro de Curitiba: - 24/10 - 12:10 = 124,8V (Tenho uma foto no celular por ter enviando); - 03/11 - 07:10 = 126,4V; - 03/11 - 08:00 = 125,8V; Mas me lembro de ter medido em duas noites diferentes e obtido valores na faixa de 127~128V. Para retirar a dúvida, é realmente necessário realizar algum teste de carga apenas no transformador e então levar em consideração o resultado nos cálculos, ou não vale a pena, é melhor continuar assim: considerando queda de 10% do valor obtido em carga vazia para em plena carga e considerar a queda da rede para até 115V? Bom, minha intenção inicial era colocar um dissipador pequeno em cada regulador, mas então seria melhor considerar a compra de um dissipador grande e alocar os 4 reguladores no mesmo, e com uma ventoinha do outro lado dele? Isso resolveria/melhoraria a situação?

É, pensando melhor, é desnecessário mesmo. Mesmo que na prática possa haver diferença para a teoria, a teoria dificilmente vai estar errada, já a prática é passiva de dúvidas, a partir de hoje sempre levarei essa consideração. Também almejo este valor, bom, vou recalcular e fazer os ajustes considerando: - Queda da tensão da rede para 115V; - Diferença de tensão mínima de 3V de Vin e Vout no LM317; - Queda da tensão de 1,4V nos diodos; - Transformador de empresa nacional (Unitel), não vou comprar transformador de marca/origem desconhecida; - Sendo nacional, vou considerar que ele foi dimensionado para fornecer 18V em plena carga na tensão de rede de 127V; - Tensão de pico mínima como base; Vamos lá: - Tensão de pico máximo: Vpmax = (Vrms * 115/127 - V_2x-1N5404) * sqrt(2) = (18 * 115 / 127 - 1,4) * sqrt(2) = 21,07V - Tensão de pico mínimo: Vpmin = Vout + Vlm317 = 18 + 3 = 21,00V Oras, não posso continuar com essa avaliação sem antes aumentar meu transformador para 24+24V. Não vou fazer isso. Portanto, não vou desconsiderar nas equações a queda de 127 para 115 por dois motivos: - Espero que esse não seja um problema frequente; - Não acredito que utilizarei os 2A nominais do transformador quando for utilizar 18V. Então devido a queda de tensão interna do transformador em plena carga, terei um acréscimo da tensão com o decréscimo da corrente. Novamente: - Tensão de pico máximo: Vpmax = (Vrms - V_2x-1N5404) * sqrt(2) = (18 - 1,4) * sqrt(2) = 23,48V - Tensão de pico mínimo: Vpmin = Vout + Vlm317 = 18 + 3 = 21,00V - Tensão de ripple: Vripple = Vpmax - Vpmin = 23,48 - 21,00 = 2,48V - Capacitância: C = I / (Vripple * f) = 1,5 / (2,48 * 120) = 5040uF Recalculando para dois capacitores de 3300uF em paralelo (já tenho 4x 3300uF / 35V): - Tensão de ripple: Vripple = I / (C * f) = 1,5 / (6600 * 10^-6 * 120) = 1,89V - Tensão de pico máximo: Vpmax = 23,48V - Tensão de pico mínimo: Vpmin = Vpmax - Vripple = 23,48 - 1,89 = 21,59V - Tensão DC média: Vdcm = (Vpmax + Vpmin) / 2 = (23,48 + 21,59) / 2 = 22,54V - Fator de ripple: r = (Vrms - V_2x-1N5404) / Vdcm * 100 = (18 - 1,4) / 22,54 * 100 = 73,65% E isto em plena carga, me possibilita uma queda na rede para até 123,5V. Os cálculos estão aceitáveis ou deixar de considerar algum fato? Realizei a leitura sobre o tema na apostila, vamos lá: Tj1 = 80ºC (valor seguro); Tj2 = 100ºC (valor máximo aceitável); Ta = 30°C (valor seguro); Pd1 = (21 - 1,25) * 1,5 = 29,63W (Máximo); Pd2 = (21 - 5) * 1,5 = 24W (Exemplo); Pd3 = 10W (Exemplo); Rθjc = 5ºC/W (do datasheet); Rcd = 1.4ºC/W (separador de mica); Utilizando a fórmula: Rda = [(Tj - Ta) / P] - Rjc - Rcd Rda1 = [(80 - 30) / 29,63] - 5 -1,4 = -4,71ºC/W Rda2 = [(100 - 30) / 24] - 5 -1,4 = -3,48ºC/W Rda3 = [(100 - 30) / 10] - 5 -1,4 = 0,6ºC/W 2 Situações impossíveis e 1 não prática. Bom, vou estudar melhor para encontrar uma solução.

Obrigado pela contribuição @Isadora Ferraz, já havia refletido vagarosamente sobre essa questão calorosa e na última vez que fui na loja de eletrônica que frequento, havia considerado em utilizar um dissipador que me parece ser o mesmo da figura abaixo para cada regulador: Dissipador de Calor DN812 (27x16x30mm) Mas deixei essa questão de lado para avaliar na prática com o termopar do multímetro. Ainda preciso descobrir um método simples e se possível econômico de simular uma carga para 1,5A. Já pretendo alocar a placa próxima do fundo da caixa e deixar espaço para uma ventoinha se necessária, alimentando ela com o carregador que já vai estar alimentando o voltímetro/amperímetro. Não considerei colocar a ventoinha logo de início, pois na internet me deparei com algumas fontes similares (15v/1A) com dissipador pequeno e sem ventoinha ou mesmo projetos com ventoinha, mas utilizando dissipador pequeno. Considerando a tensão DC média já calculada de 24V: - Em carga máxima (1A) no LM7812: 12W (24 - 12 * 1); - Em carga máxima (1A) no LM7805: 19W (24 - 5 * 1); - Em carga máxima (1,5A) e tensão de saída de ±1,25V no LM317 ou LM337: 34W (24 - 1,25 * 1,5); Passei algum tempo pesquisando na internet e aplicando as fórmulas que encontrei (bem superficial, nada respeitável) ou jogando os valores que tinha (e para os quais não tinha, experimentei os valores indicados em cada situação, como "Airflow lfm") em calculadoras de dissipadores. Não obtive nada conclusivo com as contas, preciso de mais teoria para saber o que estou fazendo, mas já foi o suficiente para notar que nestas condições (1,25V /1,5A na saída), 34w é um problema. Mas estou pensando experimentar um teste na prática (que ainda preciso descobrir a facilidade e gastos): Utilizando o dissipador acima, colocando a ventoinha no fundo da caixa e com carga de 1,5A, monitorar a temperatura e diminuir a tensão de saída a cada 10min, caso a temperatura do termopar que vai estar encostado no LM317 chegue em 90°C (pois acredito que a temperatura interna será levemente superior) estabeleço que está será a potência máxima que consigo dissipar com essa configuração e então avalio se o dissipador deve ser ou não substituído. Se por exemplo, obtiver 90ºC no teste com 8V na saída, então a fonte consegue fornecer 24W com segurança, portanto, só poderei utilizar 1.25V na saída na corrente máxima de 1,05A, valores superiores estarão fora do limite de segurança estabelecido. Este teste faz sentido? Alguma recomendação para esses 34w? A menos que me recomendem fortemente a mudar o sistema de dissipação, vou montar desta forma e apenas tentar evitar essa situação no regulador. Hahaha, obrigado novamente @aphawk pela contribuição. Reparei sim, tanto é que notei que o problema se agrava ainda mais em corrente máxima, pois estamos falando de um transformador real, cheio de resistência interna. Quando estiver sem carga, dos 22,8V de tensão mínima que espero, possivelmente vou obter algo superior, e duvido que será superior a algo em torno de 23,5V. Mas caso seja, ao colocar na carga máxima (1,5A) , terei 10% na redução da tensão (estou utilizando 10%, pois tem várias análises com diversos transformadores chineses de especificações e marcas diferentes, certamente que caso queria saber terei que realizar o teste prático), logo 21,1V e considerando então a queda de tensão na rede: 21,1 * 115/127 = 19,1V dos 22,8V originais. Portanto, nessas condições, tensão de saída máxima de 16,1V com 1,5A de corrente. (O que alivia as contas de dissipação de calor acima, hahaha) Creio que terei que me contentar com está situação, pois no começo, estava considerando utilizar um trafo 15+15V, já aumentei ele para 18+18V, não vou fazer isso novamente. Além de que, não acredito que 20V e 1,5A seja uma alimentação comum, sobreviverei sem. Portanto, além de ser uma fonte de tensão variável, será uma fonte de especificação variável, hahaha.

Muito obrigado @Mestre88 por sua avaliação, já fiz as correções recomendadas e vou tomar as recomendações práticas no momento da montagem, em breve pretendo montar o layout da PCB. Obrigado pelo interesse @aphawk, não terei medo ou preguiça em buscar as respostas necessárias. Não acredito que vou utilizar isso na prática, sei que não posso entregar na saída os 2A que meu trafo fornece, portanto concordo que nesta suposição algo não funcionária. Desde o começo, sempre pretendi utilizar um canal por vez. E quando for necessário mais que um canal, que a soma das correntes não ultrapasse 1,5A para que a fonte tenha essa folga de 500mA para alimentar a recarga do capacitor e o baixo consumo do restante do circuito. Pois caso cada canal dessa suposição esteja fornecendo 1A (total de 2A), não haverá corrente restante para recarregar o capacitor. Posso supor outra situação para avaliar a questão do valor de capacitância: um consumo de 1,5A nas saídas, corrente máxima que vou me permitir utilizar nessa fonte. E afinal é apenas a soma delas que devo considerar, sem importância que seja 1,5A apenas na saída ajustável ou 750mA na ajustável, 250mA na saída +5V e 500mA na saída +12V, correto? Então a tensão de ripple no capacitor C1 de 4700uF será: - Tensão de ripple: Vripple = I / (C * f) = 1,5 / (4700 * 10^-6 * 120) = 2,66V - Tensão de pico máximo: Vpmax = Vrms * sqrt(2) = 18 * sqrt(2) = 25,46V - Tensão de pico mínimo: Vpmin = Vpmax - Vripple = 25,46 - 2,66 = 22,80V - Tensão DC média: Vdcm = (Vpmax + Vpmin) / 2 = (25,46 + 22,80) / 2 = 24,13V - Fator de ripple: r = Vrms / Vdcm * 100 = 18 / 24,13 * 100 = 74,60% Portanto, se tenho 2,66V de tensão de ripple no capacitor, ao colocar mais dois capacitores em paralelo, terei 14.100uF, e a teoria me diz que terei então uma tensão de ripple no capacitor 3x menor: 0,89V. Entretanto, o consumo de corrente para recarregar os capacitores será maior, correto? Mas para isso, não bastaria então usar um trafo de 3A e continuar no limite de 1,5A ou continuar com o trafo de 2A e reduzir meu limite máximo de saída para 1A? Acredito que posso calcular o consumo de corrente dos capacitores nessas situações de carga máxima estabelecida, mesmo não tendo pretensão em adicionar mais capacitores em paralelo, pois estou contendo e me sentido cada vez mais seguro em montar este circuito, mas antes de realizar outros cálculos, gostaria de saber se essas suposições são válidas e se na prática existem outros fatores (além do custo) que não compensarão o aumento de capacitância. Não me importaria em abandonar algumas refeições para ter um ganho na estabilidade desta fonte que pretendo utilizar por diversos anos.

Olá, pessoas do fórum! Estou realizando um projeto para faculdade em que preciso montar uma fonte de alimentação. Procurei por uma solução simples e acredito que o circuito da fonte abaixo possa ser útil e eficaz em diversas situações. Mas sendo novo em eletrônica, gostaria de opiniões e sugestões para elaborar uma fonte confiável e eficaz. Tenho interesse em montar ela, não apenas por que a atividade pede. Já aprendi muito com as pesquisas, pois como todo bom sonhador, comecei com especificações "malucas" e nada práticas, que aos poucos foram se tornando mais realistas ao meu nível e necessidades. Mas também não desejo que ela seja extremamente simples, afinal, desejo obter uma boa experiência teórica e prática com ela. Especificações atuais da fonte: (Utilizando um trafo 18+18V/2A) Tensões de saída: - Fixa de 12V (1A); - Fixa de 5V (1A); - Ajustável de 1.25~20V (1.5A); - Ajustável de -20~-1,25V (1.5A). 1) Da maneira que está, este circuito funciona? É confiável? Posso montar? 2) É significativa a vantagem em colocar mais um capacitor de 4700uF em paralelo com C1 e C2? (ou qualquer valor de capacitância superior) Pois em teoria a tensão de ripple seria menor, mas na prática a resistência e indutância equivalente que o capacitor real possui, afetam meu circuito. Como posso estabelecer um valor máximo? (sem considerar o critério preço) 3) Pretendo utilizar um voltímetro/amperímetro digital (o comum e aparentemente famoso DSN-VC288), para alimentar ele, posso utilizar a alimentação V e GND ou seria mais indicado colocar um carregador de celular para alimentar ele e pronto? (Pois encontrei relatos que utilizando a própria fonte estava afetando as medições) 4) Acredito que seja gosto, mas neste caso, qual potenciômetro se encaixa melhor: Multi voltas, um ajuste grosso e um fino ou apenas um potenciômetro? 5) Alguma sugestão/correção/implementação a ser feita?