Tomazelli

Eu gostaria de perguntar a quem entende mais, qual o perigo de se ligar o carregador à bateria com os pólos invertidos? Minha ideia ê: o diodo de ação rápida MUR460 irá conduzir, com isso irá queimar o fusível de saída. Isso deve realmente acontecer, mas e os danos aos outros componentes, vai acontecer algo com eles? Eu pensei em colocar um diodo como 6A10 na saída positiva do carregador, mas não gosto muito da ideia pois a queda de tensão desse diodo varia conforme a corrente. A princípio não seria grande problema, até porque o próprio fusível na saída dá uma pequena queda de tensão que varia com a corrente. Mas caso a proteção com o diodo MUR460 e o fusível já seja suficiente, prefiro manter assim.

Rafael.R Na verdade o transformador fornece 18V e 5,5A na saída do secundário. Fiz esse teste alimentando uma resistência de chuveiro com o transformador (como aprendi com o Faller), usando corrente alternada mesmo, até a tensão do secundário baixar 10%. Posso estar enganado, mas acredito que o que irá acontecer, caso o transformador seja forçado, é ele ir baixando mais ainda a tensão do secundário, fornecendo mais corrente do que os 5,5A. Por isso preferi limitar a corrente de outra forma, sem ter problema de aquecer e forçar o transformador. Daniel Há vários tipos de carregadores, alguns tão simples que usam apenas um diodo e uma lâmpada em série, ligados diretamente à rede elétrica, sem qualquer tipo de transformador. Eu preferi fazer um que carregasse de forma ideal a bateria, primeiro limitando a corrente, depois mantendo a tensão de carga em 14,4V e, por fim, quando a corrente baixar de 500 mA, entrando em flutuação. A flutuação é importante para poder "ligar e esquecer" o carregador, sem perigo de sobrecarregar a bateria. Aprendi bastante coisa sobre como carregar uma bateria no site: http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_the_lead_acid_battery cesardelta1 Eu também procuro deixar o menos possível de fios soltos por dentro. Esse ficou com uns fios soltos ainda, mas bem melhor que meus primeiros projetos, precisava ver a bagunça de fios que era.

Eu tinha um inversor DC-AC de 12 para 127V aqui, do tempo do epa, que não funcionava mais. Decidi abri-lo e achei um trafo de 127-18V de 5A. Estava precisando de um carregador de baterias, então aproveitei tanto o trafo quando a própria caixa do inversor. A parte de potência é quase que totalmente igual à fonte do Faller: http://forum.clubedohardware.com.br/forums/topic/871394-fonte-de-alimenta%C3%A7%C3%A3o-ajust%C3%A1vel-12-a-20v-x-10a-primeira-parte-montagem/ Eu tinha planejado inicialmente fazer com o LM338, o que seria mais fácil e simples, pois ele automaticamente limitaria a corrente em 5A. Mas só os achei em uma única loja aqui, o primeiro estava pifado, troquei e esse segundo não conseguia regular a tensão com mais de 2A, desisti. Parti para um LM317 com um TIP147. Eis o esquema completo. Não coloquei no esquema para economizar espaço, mas antes disso tem a o trafo de 18V, a ponte retificadora e um conjunto de capacitores com cerca de 11000 uF, o que gera cerca de 25V de tensão retificada e filtrada. A tensão de carga é regulada pelo conjunto R4 e POT1 (200R), o que nos permite regular de 13,8V até 15V, depois regula-se o trimpot para obter 14,4V. O final de carga é detectado pelo comparador de tensão LM393, medindo-se a queda de tensão através do resistor amostrador R10, de 0R1. A entrada não inversora do comparador é alimentada diretamente do lado direito do resistor amostrador. Já a entrada inversora é alimentada através do divisor de tensão formado pelo conjunto R5, POT2 E R6 que, com a tensão de referência de 9V fornecida pelo 7809, pode nos dar uma tensão que varia de 19 mV até 60 mV. Para cada 100 mA que passa pelo resistor R10 temos uma queda de tensão sobre ele de 10 mV, isso significa que poderemos regular o final de carga para quando a bateria estiver drenando entra 190 e 600 mA. Eu mantenho o final de carga por volta de 500 mA para baterias de 50Ah, cerca de 1% do total da bateria. Enquanto a corrente drenada pela bateria estiver acima da corrente de fim de carga, a saída do LM393 — que é um coletor aberto — ficará alta, sem conduzir, mas quando a corrente drenada baixar aquém da corrente estipulada, a entrada não inversora do comparador ficará mais baixa que a entrada inversora, com isso a saída do comparador de tensão passa a conduzir. Na na prática isso significa colocar o conjunto R7 e POT3 em paralelo com o conjunto POT1 e R4, com isso podemos regular a tensão de flutuação da bateria. Ajustando o POT3 obtemos a tensão de flutuação, que nesse caso varia de 13,17 a 13,97 V. Eu mantenho em 13,5 V porque aqui é muito quente, assim evito de fritar a bateria. O botão PUSH serve para possamos medir a tensão de carga sem carga alguma. Na prática para regular faz-se o seguinte: com um multímetro conectado na saída medimos a tensão, apertamos o botão e regulamos a tensão de carga através do POT1 até obter 14,4 V, em seguida soltamos o botão, o que fará com que o carregador vá para tensão de flutuação — já que não temos carga alguma na saída — e através do POT3 regulamos a tensão de flutuação. A outra saída do LM393 serve apenas para alimentar um LED que irá indicar que o carregador está em flutuação. A corrente total do carregador é limitada da seguinte forma: O resistor de 0R22 na entrada do TIP147 irá ter uma queda de tensão de 0,7V quando sua corrente atingir 3,18A. Com isso o BD140 começa a conduzir, desviando a corrente a mais que iria para o TIP147 para a entrada do LM317. Somando-se ambas correntes, os 3,18A do TIP147 mais o 1,5A do LM317, temos cerca de 4,7A de corrente máxima indo para a bateria. Como é para carregar bateria automotiva, de cerca de 50Ah ou mais, a limitação em cerca de 5A (10% do total) está adequada. O carregador montado na própria caixa do inversor. O LED vermelho indica carregador ligado, enquanto que o verde indica carga em flutuação. A parte interna, mostrando a ponte de diodos no pequeno dissipador, o conjunto de capacitores etc. Também dá para ver o dissipador que usei para o LM317 e o TIP142, um cooler de PC velho. Essa pequena plaquinha no lado esquerdo é o controle do ventilador do dissipador, comento logo abaixo. O outro lado mostrando um varistor de 150V na entrada, para queimar o fusível de entrada caso seja ligado em 220V acidentalmente. Fiz a maior parte da montagem de forma auto portante, limitando à placa apenas o necessário: o comparador, os trimpots de ajuste e o 7809 em um dissipador, pois ele também alimenta o ventilador do dissipador. Para o ventilador não ficar ligado o tempo todo, aproveitei um termistor de 15K que tinha jogado por aqui. O esquema funciona com os 9V fornecidos pelo 7809, fiz um divisor de tensão com R1 e R2 para alimentar a entrada não inversora do comparador. A entrada inversora é alimentada pelo outro diviso de tensão, formado pelo resistor de 10k e pelo termistor de 15k (em vermelho). Enquanto a temperatura está baixa a resistência do termistor é alta, isso deixa a entrada inversora com uma tensão mais baixa do que a da entrada inversora, assim o comparador não conduz. Conforme a temperatura vai subindo a resistência do termistor vai baixando, isso faz a tensão na entrada inversora aumentar, até o ponto em que o comparador começa a conduzir, fazendo com que o transistor BC327 ligue o ventilador. Junto com isso entra em ação o resistor de histerese (em azul). Quando o comparador conduz, na prática é como colocar o resistor de histerese em paralelo com o R2, isso faz a tensão da entrada não inversora baixar um pouco, evitando que o ventilador fique ligando e desligando várias vezes por minuto. Eu usei um resistor de 100K, o que dá uma margem de cerca de 5 °C. Aumentando o valor do resistor de histerese o ventilador irá ligar e desligar mais rapidamente, diminuindo o valor do resistor, o ventilador liga e fica mais tempo ligado antes de desligar. Para mim, considerando a curva do termistor que usei, esse circuito está ligando o ventilador quando a temperatura do dissipador chega em 50 °C e deligando-o quando ela abaixa de 45 °C. Os resistores podem ter que ser alterados caso se use um termistor com curva diferente. O termistor fica na cara do dissipador, entre o LM317 e o TIP147, besuntado com um pouquinho de pasta térmica, com seus terminais bem isolados com termoretrátil. Quero agradecer a todos com os quais eu tenho aprendido aqui, em especial ao Faller. Estou iniciando em eletrônica, aprendendo um pouco a cada novo projeto, então — apesar do carregador estar funcionando — pode haver erros, portanto sintam-se à vontade para criticar o que for preciso.

Faller Acho que cheguei ao final da fonte que eu tinha começado faz tempo, retirei a proteção contra curto que usava relê. Não estava legal, tanto que eu já havia queimado duas vezes os TIP147 de saída. Coloquei um transistor BD140 como proteção contra curto. Está funcionando, já provoquei deliberadamente vários curtos e até agora está 100%. O funcionamento — se eu não estiver enganado — é: quando a corrente no resistor de 0R15 for de 4,6A, haverá uma queda de tensão de 0,7V, o que fará com que o BD140 comece a conduzir, pegando parte da corrente que iria para o TIP147 e jogando para o LM317. Outra forma de visualizar o funcionamento seria: quando o BD140 começa a conduzir, ele forma uma resistência em série com o resistor 1R5, o que na prática abaixa a resistência equivalente do conjunto 1R5 e BD140, com isso a queda de tensão sobre essa resistência equivalente diminui, diminuindo também a Vbe sobre o TIP147 fazendo com que ele limite sua corrente. É isso mesmo ou falei besteira? O dissipador estava muito fraco, achei um dissipador de uma placa de vídeo queimada e agora tenho uma fonte XFX. É um dissipador passivo, com heat pipes, não botei muita fé inicialmente, mas ele aguenta bem o tranco. Com 65W sendo dissipados ele mantém uma temperatura por volta de 70 °C, com 100W ele se mantém em cerca de 100 °C. Prendi o CI e o transistor no cobre do dissipador, cuidando para não furar os heat pipes que passam por trás. Troquei a frente também, usei uma chapa fina de compensado, muito mais fácil de prender os instrumentos e botões. E assim ficou a frente da fonte, botão de ligar, voltímetro, potenciômetro multivoltas, amperímetro e saídas. Só, nada mais, nem LED para indicar fonte ligada, o voltímetro faz esse papel. Eu tinha umas sobras de lâmina de jacarandá por aqui e forrei a frente com elas, fazendo uns detalhes em madeira mais clara. http://i37.photobucket.com/albums/e90/atomazelli/eletronica/fonte5a03_zpsabb42b95.jpg http://i37.photobucket.com/albums/e90/atomazelli/eletronica/fonte5a05_zps4cd82a0d.jpg Mais uma vez, obrigado!

Bastassim Eu já vi que em eletrônica é bom conhecer a coisa como um todo, ter noção do que se esperar ou acontece coisas como queimar transistor, etc. E vi realmente que essa limitação de corrente do LM317 em 1,5A é algo nominal, que pode variar, chegando a 2,2A. Mas minha dúvida é: em um curto a tensão de saída vai a zero, correto? Minha fonte tem 26,5V de tensão nos capacitores, então em um curto a diferença de tensão entre a entrada e saída ficará em 26,5V ou muito próximo disso. Olhando esse gráfico do datasheet, com uma tensão de cerca de 25V entre entrada e saída o CI fornecerá apenas 1A, não os 1,5A nominais ou os 2,2A máximos. É isso mesmo ou em um curto isso não seria dessa forma? Faller A primeira vez que li esse seu tópico até me perguntei, porque usar dois transistores se o CI fornece 5A e cada transistor fornece 10A, seriam 25A sendo que a fonte é para apenas 10A. Depois, lendo e aprendendo, percebi que a coisa não é bem assim, que há muitas e muitas variáveis envolvidas. Eu tinha visto o gráfico de "Safe Operatin Area", mas por esse "Power Derating" eu passei batido. São muitos parâmetros para conhecer e respeitar. Se eu não fosse teimoso já tinha desistido. Esse cálculo acima eu tinha feito pensando em na cornte máxima, para servir como proteção, tornar a fonte "idiot proof". Na prática a ideia é usar um transistor para uma fonte de 5A e dois para uma outra de 10A. Até pensei em colocar o resistor amostrador com um valor menor, de 1R2. Fiquei com medo pois fica muito perto dos 5A que pretendo exigir da fonte. Se Vbe subir um pouco ou a capacidade de corrente do CI cair um pouco, posso ficar com menos que 5A. Protegeria o transistor sim, mas limitaria a corrente na saída em algumas situações. Acho que é isso, se eu estiver falando besteira, me corrija por favor. Mas acho que o negócio é testar, montar e ver se a fonte entrega o esperado. Se não der certo, tenta-se de novo. Perde-se tempo e de repente um CI ou transistor, mas ganhe-se o aprendizado. Obrigado!

Faller Tive um probleminha e descobri que minha fonte não estava "idiot proof", tanto é que eu a queimei. :D Quem queimou foi o transistor, depois de um curto na saída da fonte. Comecei reler mais e vi onde você fala sobre as correntes e sobre o resistor do emissor. Nessa figura você explicou: http://i137.photobucket.com/albums/q227/lafaller/Fontedealimentao-Anlisedascorrentes.jpg Descobri que o resistor do CI e do emissor do transistor da minha fonte estavam errados, no curto o transistor tentou entregar mais corrente do que conseguia e foi pro caixão. Deixa eu ver se entendi direitinho. Vamos supor que estou usando um LM317 e um TIP 147 para a fonte. Deixei de lado a corrente de base para simplificar o cálculo. A corrente nominal de um LM317 é de até 1,5A. Então a queda de tensão máxima sobre o resistor de 1R5 vai ser: 1,5 x 1,5 = 2,25 (R x I = V) A tensão máxima sobre o resistor do emissor 0R1 vai ser 2,25 - 1,4 (Vbe) = 0,85V Então a corrente máxima sobre o resistor (e também sobre o transistor) será: 0,85 / 0,1 = 8,5A (V / R = I) É isso mesmo? A fonte ficaria "idiot proof"? Pois dessa forma nunca passaria mais que 8,5A sobre o transistor, logo ele não iria queimar por esse motivo. Isso em caso extremo, considerando que a Vbe seja 1,4, coisa que olhando pelo datasheet vejo que nem sempre é 1,4, pode ser mais que isso, chegar até a 3,0 V. Subindo a Vbe a corrente máxima que pode passar pelo transistor diminui. Outra cosia que pensei ainda, em um curto a tensão de saída tende a zero, é isso? Isso aumenta a diferença de tensão entre a entrada e saída do CI, e segundo o datasheet o LM317 diminui sua corrente máxima quando a diferença entrada-saída aumenta. Coloquei em azul a curva do CI. Se a diferença entrada-saída aumentar para 25V, a tensão de entrada da fonte, o CI só consegue entregar 1A, isso faria diminuir ainda mais a corrente sobre o transistor em um curto, não? Desculpe a quantidade de perguntas, é difícil para quem está começando visualizar a coisa como um todo, demora pra entrar na cabeça.

Depois de um bom tempo namorando esse projeto resolvi botar em prática. Peguei a carcaça de um estabilizador que há muito tempo não era usado e botei a mão na massa. Aqui com essas pontes de fio no lugar dos indutores apenas para testar o funcionamento do relê. Os varistores de 150 V e os capacitores Y na frente deles. Dá para ver um fusível térmico encostado em um dos varistores ainda sem pasta térmica. Agora sim, devidamente melecado... ops, acoplado. As bobinas foram um caso a parte, os núcleos que eu tinha aqui, de sucata e sem lembrar a procedência, se revelaram ser de material poroso (é isso mesmo?), pois apesar de enrolar trocentas voltas de fio a indutância não aumentava quase nada, provavelmente eram do secundário de fontes. Tentei reaproveitar umas bobinas já montadas mas, apesar de terem capacidade de sobra pro consumo do meu modesto PC, quando o PC exigia potência, puxava bastante corrente, as bobinas cantavam e zumbiam bonito. Achei uns núcleos de um material denso e sem poros, que eram de indutores de reatores de lâmpadas fluorescentes. Testei e deu certo pois a indutância foi subindo bem conforme as voltas aumentavam. Agora sim, faltando apenas o centelhador chegar, mas já operacional e funcionando. As bobinas com esses núcleos reaproveitados deram uma indutância legal, a de modo diferencial ficou com 1,3 mH e a de modo comum com 130 uH. Junto com os capacitores Cx de 220 nF e Cy de 4.7 nF essas bobinas formaram o filtro. Calculando nesse site o primeiro filtro - de modo diferencial - ficou com frequência de corte em 9,5 kHz e o segundo - de modo comum - em 203 kHz. É isso mesmo, calculo a frequência de corte para cada filtro em separado ou tem que "integrar" os dois, usar uma fórmula que combine ambos? O filtro ficou quase igual ao projeto original do Faller, suprimi o voltímetro e a tomada que fica ligada sempre, pois não tenho modem/router ligado nessa proteção. No painel usei 3 LEDs, verde indica tomadas energizadas; vermelhos pequenos, chave ligada e fusíveis OK (geral e térmico). Além disso não achei relê 127V por aqui, então tomei uma dose de improvisol e usei um de 12 VCC mesmo. Então fica aí minha contribuição: como usar um relê 12 VCC nesse projeto. Se tiver algo errado, por favor me corrijam, estou começando a mexer com eletrônica e é como aprender uma nova língua, a cabeça fica dando nó até eu entender a coisa como um todo. Para alimentar o relê 12 VCC usei uma "fonte sem trafo" formada pelo capacitor e resistor. Se eu não estiver enganado, esses valores de 680 nF e 470 R em 127V fornecem a corrente de 30 mA que esse relê pede. A ponte retificadora e o capacitor tratam de deixar a corrente continua para o relê. Até testei sem a ponte, mas o relê CC ligado em CA canta igual uma cigarra. Deixo meu muito obrigado ao Faller e a todos os demais que contribuíram nesse e em tantos outros tópicos.

Faller Acredito que em alta corrente e tensão baixa o CI entrará em proteção térmica mesmo. Fornecendo 4A a 10V o dissipador já esquentou bastante. Se bem que aqui anda tão quente que, se bobear, nem precisa ligar o ferro de solda, basta deixá-lo ao sol... Mas como você disse, vou deixá-la assim. Mais para frente se precisar mudo o dissipador ou taco um ventilador fazendo vento (e barulho) na cara dele. Eu usei cabo de 1,5 mm2 para a fiação de alta corrente dessa fonte. Para o carregador de até 10A que estou projetando pensei em usar 2,5 mm2. Quando você fala fiação robusta, seria que bitola?

Faller Primeira mensagem no fórum, vim agradecer sua generosidade e excelente didática para ensinar eletrônica. Comecei me interessar por eletrônica esses meses, quando estava montando um som de carro com uma fonte de computador. Fui estudando, lendo e cheguei aqui no fórum onde encontrei esse tópico e muitos outros tópicos seus com ótimos ensinamentos. Montei uma fonte usando esse esquema seu como base, usando um trafo que eu tinha aqui de 4,7A 20V. Em vez do LM338 usei um LM317, e em vez do TIP147 usei um TIP42. Por isso tive de trocar os resistores de entrada para o LM337 e do emissor do TIP42. Além disso eu coloquei uma proteção contra curto circuito que está sombreada de vermelho no desenho acima. Quando a corrente chega a 4,25A aproximadamente o SCR começa conduzir e assim aciona o relê que corta a corrente de saída ao mesmo tempo em que acende um LED indicando o curto. O botão reset desarma o relê depois que a causa do curto não existe mais. Como meu hobby é marcenaria, fiz uma fonte em uma caixa um pouco diferente, feita em madeira. A fonte aberta. Os cabos ficaram um pouco bagunçados. Comprei cabo "flexível" mas devem ter dado um certo comprimido azul para esse cabo... de flexível ele não tinha nada. A frente esperando chegar os instrumentos que pedi no e-bay. Usei dois potenciômetros, um para regulagem fina. Talvez eu troque essa frente depois para melhorar a bagunça de fios cruzados por dentro da fonte. Fazendo a tampa da fonte. A traseira, onde ficam os dissipadores: o menor para a ponte retificadora e o maior para o LM317 e TIP42. Os dissipadores ficam afastados da madeira por pedaços de tubo de alumínio, conforme a foto: http://i37.photobucket.com/albums/e90/atomazelli/eletronica/fonte4a-05.jpg A fonte montada, inclusive com um cabo para transportar. Fiz um teste com ela fornecendo 4A em 12V durante 10 minutos. A tensão se manteve estável, caindo apenas 0,02V, de 12,00 para 11,98V. Não sei se o dissipador do LM e TIP vai ser suficiente, durante esse teste ele esquentou bastante mesmo, cerca de 100°C, mas não entrou em proteção em nenhum momento. Eu tinha dois dissipadores desses, mas preferi deixar o LM e TIP juntos em um apenas para o calor do TIP esquentar também o LM e, como você bem explicou, estender a proteção térmica do LM ao transistor. Estou estudando agora um carregador de bateria com um outro trafo que tenho aqui, de 20V e 15A. Mas isso é assunto para outro tópico...