Sérgio Lembo

Seja bem vindo ao mundo das fontes chaveadas. Como tenho dito a alguns posts, a importância de C2 é fundamental nesse processo de chaveamento Acompanhando a corrente do indutor, note o tanto que a tensão na entrada do indutor cai quando o transistor é cortado. Quando a tensão cai, a tensão na parte de cima do capacitor cai junto e a de baixo acompanha, o que acabe promovendo um corte brusco na condução de Q2. E aí fica a questão: quem nasceu primeiro: o ovo ou a galinha? Afinal de contas a reação sobre C2 depende do corte, primeiro é necessário que haja o corte para depois haver a reação que faz a tensão na base ficar negativa e promover o corte. A primeira impressão é que o futuro comanda o passado. É aí que reside a mágica da realimentação positiva. O que aparece no gráfico como sendo algo instantâneo na verdade tem seu tempo, e é nesse curtíssimo tempo em que o mágico faz sua arte. Quando a tensão de saída fica discretamente acima da tensão regulada pelo zener, há um discretíssimo aumento na corrente sobre a base de Q2, que é o nosso regulador de tensão. Essa discreta variação é amplificada pelo ganho de Q2 e resulta numa menor polarização de Q1. A menor polarização de Q1 faz com que Q3 fique menos excitado e entregue menos corrente para o indutor. O indutor não gosta de variação de corrente, vai buscar em C2 a corrente que Q3 está negando e faz isso abaixando um pouco a tensão. Com a tensão na cabeça de C2 sendo rebaixada, o pé dele rebaixa também, acentuando o efeito iniciado pelo regulador Q2. Isso faz com que Q1 fique menos excitado ainda, fazendo com que Q3 despolarize mais ainda, entregando menos corrente ainda ao indutor, que desesperado para manter a corrente constante avança mais ainda no capacitor. A velocidade desse processo é determinada pelas capacitâncias parasitas de Q1 e Q3. Quanto menores forem mais rápido o processo fica.

Grande @albert_emule, essas imagens confirmam a importância de C2 no processo de chaveamento. A instabilidade sincronizada com o chaveamento provoca a alta frequencia enquanto a tensão nos níveis que são regulados pelo zener estiverem no padrão desejado. O tamanho dessa instabilidade é grande o bastante para que o transistor de saída esteja sempre nos extremos de corte/saturação. Notem os saltos que a corrente de C2 dá sempre que o indutor passa de chaveado para aberto e os efeitos que isso acaba provocando na base de Q1. Uma verdadeira realimentação positiva que impede que o circuito trabalhe em modo linear.

Fazer leituras de resistencia nessas soluções realmente não deve ser algo fácil, mas o fato de já ter tido alguma experiencia vai nos ajudar bastante.No início disse que por PWM teve um valor inicial e que depois ele subiu sozinho e bastante. Todos esses dados, mesmo que tenham resultado num fracasso da intenção regulatória nos dá importantes subsídios para o entendimento do processo e controle a ser aplicado. Algumas perguntas: - Com a tensão automotiva, conseguiste ter a corrente necessária ao processo? Se sim, eliminamos a necessidade de ter um elevador de tensão, redução de 50% no custo da fonte. - - Todas as observações são importantes para se conhecer a carga. Devo supor que a resistencia da carga varia lentamente ao longo do processo? 2 horas é um tempo imenso quando se fala de regulação. - Nesse circuito em que tentaste fazer a regulação, preciso saber melhor sobre esse PWM. O seu processo só precisa de corrente média ou a corrente instantânea é importante? Quando se faz um PWM de tensão numa carga resistiva ou de baixa indutância, o que se tem no momento do chaveamento é corrente máxima. Ou havia um indutor na saida do chaveamento para limitar súbitas variações de corrente? - Ainda sobre a corrente. Com o método tentado o resultado foi satisfatório? Somente a corrente média é o que importa, pode haver grandes picos de corrente? Todas as respostas estão contidas nessa experiência que teve nesse controlador de PWM. Quando se está fazendo uma pesquisa, não se joga um experimento no lixo porque deu errado. Seus resultados nos mostram o caminho e muitas vezes revelam características do processo que até então não haviam sido percebidas. Uma notícia que irá gostar: Se o controlador de PWM que construiste funcionou bem e precisa apenas ser refinado para manter a saida regulada ao longo do tempo, já tem 80% do circuito pronto e 90% do custo realizado. O refinamento do controle é barato.

Faz sentido.

Toda a fonte é feita em função da carga que será servida. É necessário que você nos informe o valor Ohmico máximo que irá ter entre os eletrodos. Isso definirá a tensão máxima de saida e a potencia total do circuito. Assim sendo, a tensão de saída máxima é e muito relevante para a construção do circuito mesmo sendo ela em função de uma carga inconstante..

Acaba sendo de 2 estágios. Apenas que o primeiro é manual por chave seletora. adicionado 1 minuto depois US$ 800? Caciiiiiiilda! Vou passar a produzir isso.

Mas todas as fontes atuais são chaveadas. Se quiser uma saída tão limpa seria o caso de se fazer com 2 estágios? A primeira chaveada, com uns 2V a mais que a saida e um segundo linear com máximo de 2V de queda para limpar a saída? Nas fontes de bancada, se a saida for de 30% da máxima, vai ser quase 3W fritando no transistor para cada watt utilizado.

Toda corrente elétrica, seja alternada, contínua ou pulsante gera campo magnético. Para se ter movimento, é necessário que esse campo tenha interação com outro campo (motores) ou que um material sensível ao magnetismo (ferro, por exemplo) seja tracionado por esse campo (funcionamento de relés e cigarras)

Aprendendo mais uma. Por qual razão eles são melhores?

@albert_emule, uma ideia meio doida me passou agora. Comparado com os circuitos de fonte linear, desses usados em fonte de bancada, o que diferencia é: - indutor entre o transistor de saida e o capacitor de saida. - Capacitor de saida grande - diodo freewell - circuito RC fazendo atraso de resposta. O resto é bem igual. Só faltou o potenciometro para variar a tensão. Se implantado, não teríamos nossas fontes de bancada funcionando sem ferver tanto o transistor de saida?

É exatamente isso que estou pensando aqui. O funcionamento do circuito bulk conheço bem, o indutor combinado com o capacitor de saída impede que a tensão tenha picos no chaveamento de Q2 assim como tambem impede que a corrente de entrada tenha picos descontrolados, mas sem C2 com certeza entra em modo linear, com uma oscilação inicial provocada pelo indutor mas logo amortecida e anulada e que só retorna com variação de carga. Na verdade, o que C2 faz é atrasar o tempo de resposta. Isso faz com que a saida ultrapasse o valor desejado, o que leva a base de Q1 comandar o desligamento total de Q3. Nesse estágio, mais uma vez temos a ação de C2 que retarda o comando de Q1 sobre Q3. E nesse ciclo repetitivo temos uma histerese, mas note que não se trata de uma histerese no domínio da tensão de saída, mas sim no domínio do tempo de resposta do amplificador de erro. O mais interessante é que o projetista conseguiu fazer tudo isso com um circuito simples e de baixo custo.

Vou fazer um esqueminha bem simples, mas considere a possibilidade de comprar um buzzer. Nada mais é do que uma campainha usada para sinalização sonora. Talvez não tenha o som de 450Hz, mas pra funcionar basta a pilha e um interruptor. Veja alguns exemplos: http://lista.mercadolivre.com.br/buzzer-12v_OrderId_PRICE

Acredito que um astável com 2 transistores na oscilação e talvez mais um terceiro na potencia dê conta. Um carregador de 12V ou uma bateria pequena de 9V. Dá para montar sobre uma cartolina como se fosse uma placa, fazendo as ligações por baixo com fios. Vai ser uma aranha bem esquisita, mas vai dar para embutir num boneco de pelúcia e divertir as crianças. Retorno mais tarde.

O funcionamento do indutor eu conheço bem, minha discussão está na oscilação da linha de controle. Potência não é nada sem controle. Tenho para mim que se C2 for eliminado o circuito passa a ter funcionamento linear.

@Gabriel Petrone, sua pergunta me coloca numa sinuca de bico. - Fusível de valor muito baixo pode vir a queimar com facilidade, provocando irritação durante o uso. O circuito sobrevive, que morre é a paciência do dono. - Fusível de valor muito alto fica imune de queimar com facilidade, enquanto nada de estranho ocorrer na sua rede elétrica o uso será tranquilo, sem irritações. você só se lembrará desse fusível quando bater um surto de tensão e o circuito for pro saco. - Na falta do ideal, tenta-se o seguinte. Instale esse de valor mais baixo e vê se ele aguenta o tranco. O pior que pode acontecer é perder um fusível barato. Se não der certo, vai ter que escolher entre ficar com o aparelho parado, porém seguro ou arriscar a segurança dele com um valor mais alto, porém desfrutando do conforto do uso. Isso é escolha pessoal, não posso fazer isso por ti.

Continuando a olhar para esse circuito e procurando o elemento ou arranjo de elementos que promovam a oscilação regulatória ao invés de uma regulagem linear, pois o circuito tem cara e cheiro de linear. Elementos que trabalham no domínio do tempo são os indutores e capacitores. Até mesmo os transistores e resistores quando presentam uma curva de resposta associada ao tempo, este tempo é consequência de indutâncias e capacitâncias parasitas do elemento, as chamadas características que diferenciam os elementos ideais dos reais que a indústria consegue produzir. Mirando nos capacitores e queimando os neurônios: São apenas 3. C1 tem a função de minimizar os efeitos das indutâncias e resistências da linha que separa essa fonte da bateria. C3 é claramente o elemento bulk, o baldinho que armazena a energia para a carga e mantem a tensão estável. Sobrou C2. Normalmente os controles são feitos nas entradas de controle, isto é: num transistor bipolar, o controle da saida é a base, no mos seria o gate. No entanto, ele está pendurado no coletor de Q1. Sendo uma carga que provoca reação variável no tempo, é por atraso de tempo de resposta que se tem a oscilação de chaveamento? Em controles de motores CC já vi a resposta de velocidade e corrente ficar oscilante quando o tempo de resposta estava inadequado. E não me refiro a esses motorzinhos de hobby, estou falando de máquinas entre 20 e 1500HP que tive a oportunidade de colocar para funcionar. É muito doido para mim ver implantado num circuito de regulação uma característica da qual sempre se buscou fugir. O mais doido disso tudo é que o valor do capacitor e a capacidade de Q1 apresentar resposta tem que estar muito bem casados. Trocando em miudos, o projetista desenhou um circuito linear e implantou um elemento de instabilidade para ter chaveamento. O indutor entra como elemento que melhora a performance. Aguardo considerações sobre o funcionamento disso dos colegas deste Forum. Abraços a todos.

@albert_emule, vou ter que retornar à escola. Olho com atenção o circuito, são apenas 3 transistors e mesmo sendo tão simples não consegui enxergar algo que faça a oscilação. Uma das formas que resulta em oscilação sem que se tenha um oscilador seria um comparador com histerese. Só aí lá se vão ao menos 2 transistores. Falando específicamente do circuito postado, em Q1 associado ao zener de 3V mais uma divisão resistiva temos a referência de 5V. Beleza até aí. O segmento do circuito me deu a impressão de um comportamento linear. Como se consegue o comportamento de chaveamento?

Li rapidamente o artigo. O primeiro CI é um oscilador. o segundo grandão tem a propriedade de conseguir chavear um mosfet colocado em tensão elevada (300V nesse caso). É possível que tambem incorpore a função de controlador de circuito LLC (oscilador com tanque ressonante) ou de half-bridge.. Parece mais com half-bridge (meia ponte). O chato de ser apenas o circuito parcial, apenas da placa, prejudica uma análise mais perfeita. Enfim, se conseguir postar o circuito completo ao invés de pedaços vai ficar bem mais fácil entender. adicionado 4 minutos depois Se for montar isso, na hora de comprar os mosfets de potencia, prefira os de tecnologia coilmos da Infineon. Mesmo tendo um Rds mais elevado, as perdas por chaveamento são sensívelmente menores. Destaques para um Qg, time rise, time fall e capacitancia de saida sensívelmente menores. O que gastará a mais vai economizar no custo dos dissipadores.

Grande @Mestre88, não para de me surpreender. Aonde o colega encontrou essa norma? Publica aqui, enriquece ainda mais o nosso Forum. Abraços.

Haja cobre para fiações individuais. Pode derivar sim, com os mesmos critérios que se usa para a fiação de energia (fase e neutro)

Assisti ao vídeo do @albert_emule e um levou ao outro, esse em português e com marcas encontradas aqui..

Concordo plenamente contigo, @albert_emule. Só que ficar verificando periodicamente as baterias com uso de pipeta densitômetro é um saco, por mais cuidado que se tome a ponta dos dedos sempre fica com cheiro de ácido. E por se tratar de trabalho, devemos valorizar o tempo gasto (mão de obra é custo). @CLSANTOS, não sou uma enciclopédia ambulante, apenas perguntei ao tio Google o que é bateria VLRA?. Veio esse artigo entre muitos outros.

Segue abaixo um artigo sobre bateria VLRA Algumas baterias têm sido apresentadas no mercado, a preços incomparavelmente baixos, como sendo baterias “seladas”. Consideramos importantes algumas informações a respeito do assunto. As baterias VRLA se caracterizam basicamente pelo fato de serem reguladas a válvula e pela recombinação interna dos gases. Isso significa que a bateria não permite, em condições normais de utilização, que haja migração significativa de quaisquer elementos de dentro para fora e nem de fora para dentro. A bateria estacionária selada de chumbo ácido regulada por válvula (VRLA) tem o eletrólito em seu interior, confinado por absorção em manta de microfibra de vidro (Tecnologia AGM) ou através de sua gelificação (Tecnologia Gel). Esse confinamento, aliado à característica física da bateria, possibilita que haja um processo de recombinação interna dos gases gerados no processo de operação, de modo que não haja perda dos elementos ativos, não necessitando, dessa forma, qualquer tipo de manutenção interna (free of maintenance). Se analisarmos as diversas opções de baterias “seladas” existentes no mercado, verificamos, em alguns casos, restrição à inclinação de baterias, devido ao risco de vazamento de eletrólito (fato amplamente conhecido pelos usuários), até a falta de informações referentes a curvas e comportamentos da bateria em determinados regimes de trabalho usuais para os equipamentos UPSs. Dentre algumas informações disponíveis, verifica-se que algumas baterias indicam acentuada queda de capacidade para elevadas correntes de descarga (regimes de 10 e 30 minutos, por exemplo), se comparadas às baterias seladas VRLA. É exatamente nessa faixa em que atuam a grande maioria dos UPS de pequeno e grande porte. Quanto ao impedimento à inclinação de algumas baterias e a ausência de informações referentes à possibilidade de se operar com outras baterias em diversas posições, podemos aventar a possibilidade de que, se estas podem, em alguma condição ou situação, permitir a saída de eletrólito, seguramente permitem a saída de gases para o meio ambiente. Se essa situação for possível, a bateria terá redução de vida útil devido à perda de material ativo, além de propiciar riscos de danos aos equipamentos eletrônicos e pessoas operando próximos ao ambiente da bateria, visto que os gases emitidos pela bateria são corrosivos, danosos à pessoa e são potencialmente explosivos. Se a bateria não puder operar em diversas posições, então não é uma bateria VRLA. As baterias têm por princípio de funcionamento, uma série de reações químicas. A energia elétrica é acumulada na bateria, na forma de energia química. E é de conhecimento geral que a temperatura interfere na reação química, acelerando ou retardando o processo de reação. Dessa forma, todas as baterias sofrem efeito da temperatura. Em síntese, a bateria estacionária de chumbo ácido regulada por válvula (VRLA): – pode ser utilizada no mesmo ambiente de pessoas e equipamentos eletrônicos, uma vez que seu processo de recombinação de gases faz com que a bateria, em condições normais de funcionamento, não emita gases para o meio ambiente. – devido ao confinamento do eletrólito por absorção (AGM) ou gelificação (GEL), uma bateria VRLA pode ser utilizada em diversas posições. – não requer cuidados especiais como manutenção do eletrólito (complementação e verificação de densidade) e nem equalização periódica. As demais baterias, autodenominadas “livres de manutenção”: – necessitam de cuidados quanto à sua disposição e manejo, sob risco de permitir vazamento de eletrólito. Lembramos que os gases emanados pela bateria são corrosivos, especialmente para componentes eletrônicos, causam dano à pessoa e são potencialmente explosivos; – não podem operar em diversas posições; – apresentam queda de desempenho para correntes de descarga elevadas, condição em que a maioria dos equipamentos UPS opera; – A necessidade de equalização nesse tipo de bateria se deve basicamente ao seguinte fato: o eletrólito é composto de matérias de diferentes densidades. A água tem densidade 1g/cm3 enquanto que o ácido sulfúrico, 1,83 g/cm3. Em proporções aproximadas de 64 e 36%, respectivamente, resulta um eletrólito com densidade de 1,30 g/cm3 ± 0,005 g/cm3. Essas baterias, onde o eletrólito se encontra em condição líquida, se usadas em situação estacionária, verificam que o eletrólito sofre um processo denominado estratificação, onde o material mais denso, por efeito da gravidade, busca o fundo da caixa, alterando, além do nível de tolerância, a sua densidade. Como conseqüência, a bateria perde autonomia e tem reduzida sua vida operacional. – Em razão disso, essas requerem equalizações periódicas fazendo com que o UPS tenha que ser reajustado em sua tensão e posteriormente retornar à sua tensão anterior, toda vez em que isso tiver que ocorrer. Isso significa paralisações periódicas, custos adicionais com técnicos e mobilização e disponibilização de pessoal. adicionado 10 minutos depois Conclusão: - Qualidade tem preço. Bateria comum usa placa de 1mm. Estacionária: 8mm. - Bateria VLRA pode ser esquecida. As outras requerem verificação periódica. - As de ferro, citadas pelo @albert_emule são quase que eternas, mas por este preço... haja grana. - Os picos periódicos de tensão previnem e corrigem a sulfatação da bateria, além de outros efeitos surpreendentes de rendimento energético, mas provocam mais reação no eletrólito. A gaseificação (evaporação do eletrólito) será maior com esse tipo de carregador. A bateria VLRA recupera os gases e o nível fica inalterado. - Sobre os efeitos desses pulsos nas baterias, vale a pena ler e ver (You Tube) sobre o sistema desenvolvido por John Bedini, falecido recentemente.

Olhando o seu anúncio lá diz: 4,8w por metro. Olhando seu post, disse: 4 x 0,60m = 2,4m Fazendo contas: 2,4m x 4,8w/m = 11,52w Mais uma continha: 11,52w / 12V = 0,96A Conclusão: Qualquer fonte de 12V x 1A dá conta da sua ideia. Como a qualidade de muitas não é muito boa, 12V x 1,5A talvez seja mais garantido. Se comprar com maior corrente ainda, terá a possibilidade de ampliar as coisas. Outra coisa que o anúncio diz: 600lm/m. Com 2,4m terás 1440lm, o que não é pouco dependendo da distância entre os 4 segmentos. Boa sorte. Tire fotos e post aqui depois.

Tá com cara de ser mau contato na parte de potência. Abra o aparelho e vá seguindo o caminho entre a entrada do cabo e o motor.