Sérgio Lembo

Quando se consegue simplificar fica melhor. Por acaso seu player possui display com luz de fundo que desliga quando em off? Se positivo, o simples monitoramento dessa luz resolve o caso com 1 ou 2 transistores mais o mosfet. Caso a luz de fundo trabalhe com 5V dá para liga-la diretamente no gate do mosfet via resistor de 470R Sobre o seu desenho, 2 erros: - a entrada invertida tem que ir ao shunt através do resistor de 1k. - a saída do operacional não inversor é = tensão da entrada não inversora mais o ganho. Como a entrada não inversora está nos 5V, a saída calculada ficará acima dos 5V. Com o operacional sendo alimentado por 5V... sem chance. O mesmo desenho com a primeira correção acima e com o shunt no GND funciona mas tem uma coisa que me incomoda: o consumo do primeiro estágio é constante para qualquer volume? Se não, o shunt vai provocar distorção. Sobre a seleção do componente: prefiro trabalhar com comparador para essa aplicação. Se o consumo em off é 9mA e vai pra 20mA quando liga um set de comparação em 15mA = 15mV resolve. Admitindo um off-set de até 5mA no comparador, com um ganho de 100x o setup do segundo estágio ficará entre 1 e 2V. Nos comparadores a saída é um coletor aberto, coloque um resistor pull up de 10K na saída do primeiro estágio. Então a saída amplificada vai para a entrada inversora e o setup na não inversora. Isso fará que o consumo de 20mA coloque a saída em zero Volt. Ligue essa saída na base de um PNP com 10k de resistor, o emissor nos 5V e o coletor no mosfet 44N. A descarga do mosfet pode ser feita por um resistor de 10K.

Vamos ao desafio: - qual velocidade de resposta é necessária? - pode haver queda de tensão no circuito com uso de shunt? Se sim, qual o valor máximo de queda? - se o shunt for inaceitável o quanto está disposto a gastar para ler corrente tão baixa? Para um shunt de 1R terá 1mV/mA e um operacional comum dá conta Para um shunt de 0,1R ou menor terá <100uV/mA. Tem o operacional especializado da Texas conhecido como INA. Possui um baixíssimo offset, elevado ganho e foi construido para essa aplicação. No datasheet dele já tem toda a orientação de como polarizá-lo. Nem chega a ser muito caro mas a velocidade de resposta dos operacionais de precisão é baixa. Verifique se o tempo de resposta te atende. Sem o uso de shunt, vulgo não invasivo, o bolso vai sentir. Vai entrar na construção de um alicate amperímetro CC. A teoria é simples mas a construção nem tanto. É necessário um aro de ferro e que se enrole uma bobina nele. A bobina deve estar ligada numa fonte AC e sua corrente monitorada. A corrente lida será a resultante das características da frequência, da bobina e do aro. A passagem de uma corrente DC dentro do núcleo de ferro altera a característica magnética dele e influencia a corrente AC imposta sobre a bobina. Quanto maior for a corrente DC maior será a corrente sobre a bobina. É essa variação que terá que ler e interpretar.

O mosfet selecionado possui um tempo de resposta relativamente elevado que fica mais elevado ainda devido a limitação de corrente do LM358. Se mesmo assim tiver a resposta necessária tá valendo.

Olhando para o mosfet selecionado encontramos isso: Note que a capacitância de entrada (gate) é de 3300pF. Não é pouco. Mesmo sem fazer contas note que a resistência de gate sugerida é de 4,6R, bem baixa. Esse mosfet no seu desempenho máximo vai exigir picos de corrente de gate>1A. O drive que pretende utilizar (lm358) apresenta corrente máxima de 40mA mas tem sua saída protegida contra curtos, isto é, se limita de forma natural sem estressar os transistores do ci. Pode e deve colocar direto do LM358 ao gate do mosfet. Dada as limitações do operacional os tempos de transição irão aumentar bastante. As chamadas perdas por comutação (transição) são calculadas em joules e a potência dissipada apenas nesse evento é esta energia multiplicada pela quantidade de eventos por segundo (frequência). Quando for fazer esse cálculo, cuidado com as equações resumidas, tenha sempre em mente que está calculando as perdas do seu circuito, leve em conta as características do seu circuito. Vamos supor que a carga seja uma fita de leds onde se deseja variar a intensidade luminosa por PWM. Como este tipo de carga apresenta comportamento resistivo para uma tensão constante então teremos corrente sobre o transistor tanto no evento de ligar quanto no evento de desligar. Caso seja uma carga indutiva onde a corrente inicial venha a ser zero (nem sempre é zero, daí o conhecimento do seu circuito) então só teremos perdas na fase de desligamento. No vídeo abaixo vai ver o comportamento de um mosfet de potência em 3 situações: - sem resistor de gate: aqui o limite de corrente é dado pelo gerador de sinal - com resistor de gate - com resistor de gate muito elevado O vídeo vai te ajudar e muito a entender o comportamento do mosfet e mais uma vez: pense nas características do seu circuito e aplicação. Já publiquei no forum um acionamento de alta corrente com elevado resistor no gate. Detalhe: seriam poucos acionamentos por dia, não fazia sentido gastar com um circuito de drive para o gate do mosfet. O mosfet aquecia cerca de 0,1ºC por acionamento fora o aquecimento dado pelo Rds x corrente. Esse mesmo circuito num acionamento de apenas 2kHz produziria 200ºC de calor, destruição total. Daí a necessidade de conhecer o seu circuito. A parte que mais nos interessa inicia aos 14 minutos do vídeo mas vale a pena assistir inteiro.

Quando se coloca um degrau de tensão sobre um capacitor tem-se um pico de corrente elevado. Como nada é instantâneo então teremos um pico de corrente diretamente proporcional a rapidez do degrau ou inversamente proporcional ao tempo em que o degrau vai de zero à tensão de gate. Isso provoca stress no circuito que está enviando o sinal e no gate do transistor também. Picos repetitivos de elevado valor reduzem a vida do componente. No datasheet dos mosfets é usual recomendarem um valor de resistor para Vg=10V. Caso vá usar outra tensão, aplique regra de 3. No circuito que postei recomendei resistor entre 51R e 68R para proteger a corrente máxima do 555 que é de 200mA. Esse valor irá dobrar o tempo de transição indicado no datasheet mas como é para estrobo, máximo de 10Hz, o tempo de transição tem pouca importância no aquecimento do transistor. No site da Texas e da Infineon tem excelentes artigos sobre técnicas de uso do mosfet mas estão em inglês. Nesse ramo entender o inglês, nem que seja apenas a nível de leitura, é fundamental.

Basta olhar nas curvas do componente. Está no datasheet. Apesar dessa característica ser verdadeira os valores variam em 100%. Transistores bipolares e de efeito de campo não são componentes de precisão. Quando precisamos dela recorremos à realimentação negativa.

Provavelmente você está utilizando o primeiro desenho. Até funciona mas a vida do relé vai ficar comprometida. Troque uns poucos componentes como sugerido no segundo desenho. Vai conseguir fazer piscar mais de 200W de luz sem fazer barulho de relé por um baixo custo e sem limite de vida útil. Embora a fita de led não seja uma carga indutiva tanta fiação tem a sua indutância parasita. Mantive então diodo antiparalelo na saída, sai mais barato do que chorar o mosfet queimado. O resistor que vai no gate do mosfet deve ficar entre 51R e 68R para não aquecer o transistor por baixa velocidade de comutação. Até 40W de LED não é necessário dissipador no transistor. Com 40W ele aquecerá mas dentro da tolerância. Acima disso é bom colocar um pequeno dissipador.

Esse arduíno, com o foi instalado na moto? Dentro de uma caixinha plástica? Se positivo pode tentar embalar externamente a caixa com papel alumínio, uma forma de blindar o processador dos fortes ruídos provocados pela ignição.

Pode colocar outro 4N25 em série sem problema. Vai ter que trocar o resistor de 470R por 330R.

Uma outra solução, caso a fonte permita, é colocar mais um opto em série com o primeiro. Desta forma o outro circuito consegue trabalhar sem ter o mesmo GND. Tem várias formas de se descascar o abacaxi.

Pelo circuito montado a tensão do motor não pode ultrapassar os 20V ou queimaria o gate dos mosfets canal P. Provavelmente tem-se 12V. Por qual razão está utilizando mosfet de 200V? Quanto maior a tensão do transistor mais chato é de se controlar, os de menor tensão possuem melhor performance e controle mais amigável. Para essa aplicação o mais recomendável é utilizar transistores entre 30V e 55V. Para chaveamento de PWM os drivers devem ser totem pole. A solução de fazer carga por transistor e descarga por resistor não é boa, os transistores realmente irão aquecer por descarga lenta, isto é o transistor passa a trabalhar também na região ativa.

@aphawk Paulo Sei que cachorro velho não gosta de truque novo mas tu ainda tem muita lenha pra queimar. Saia das limitações de suporte do Basic, aprenda C. Os MC da ST usam o Timer1 para encoder com 2 canais de capture para controle de contagem e direção. Por possuir 4 canais ainda sobram 2 canais que podem ser usados como compare, um para o destino final do motor e outro para alerta antecipado que o fará desacelerar o motor. Com o hardware controlando isso pra ti fica o processador livre para outras tarefas. Tl1 e Tl2 são as entradas dos 2 primeiros canais do TIM1. Isto é realmente uma estupidez. Trabalhar na força bruta vai na contra-mão da engenharia que é a de atender a demanda com o menor custo possível. Quando penso nos meus projetinhos inicio por aquilo que pretendo fazer e os recursos necessários à execução. A seleção dos componentes parte da necessidade e o mais barato que atender aos requisitos é o selecionado desde que o fornecedor tenha produtos confiáveis e bom histórico. Perder tempo com componente porcaria por causa de moedas é insensato.

@aphawk Paulo Nos controladores da STMicroeletronics, seja nos 8 bits do STM8 ou no STM32 o timer 1 deles vem pronto para receber o 2 canais do encoder, velocidade máxima de 50% do clock para entrada externa, perfeito para quem se move nos 2 sentidos (CNC e outros). O problema que se pode ter em encoder de alta frequência é o trajeto do sinal mas se este for bem protegido o Timer1 deles mastiga com facilidade. Caso os 16bits do Timer1 não sejam suficientes dá para encadear internamente em série com outro para se ter 32bits. Só não sei se tem ambientes Bascon para esses controladores. A lógica dos registradores que controlam as portas e periféricos da ST é bem mais amigável do que da Microchip/Atmel e muitos modelos vem com um ou dois DMA bem interessantes por um excelente custo, fato que facilita a vida de quem tem que operar em tempo real tantas tarefas, inclusive comunicação serial. O ADCs deles são a partir de 1mps. Consegue-se tudo isso por menos de US$ 2,00. Vou pedir uma grana depois dessa propaganda. Abraços Sérgio

Em tempo: o C++ é um manipulador natural de banco de dados, uma alternativa muito mais interessante para essa aplicação já que pode criar arquivos e salvá-los a cada voto recebido para proteger a votação em caso de queda de energia.

Faça um fluxograma do que pretende fazer. Embora este seja um programa simples e dê para pular a etapa do fluxograma vai ser um excelente aprendizado para quando necessitar de fazer programas mais extensos. Lembre-se que o objetivo é conhecer a vontade dos eleitores, então deverá ter uma etapa de acesso controlado (senha) onde a eleição é dada por encerrada e os resultados abertos. Pense nas variáveis onde irá armazenar os votos de cada candidato. Será uma variável para cada candidato ou uma matriz (é o melhor método). Caso ainda não conheça matriz faça uma variável numérica para cada candidato para armazenar os votos recebidos. Com o fluxograma pronto, escreva os códigos necessários correspondentes a cada etapa do fluxograma. Facilita e muito esse método porque as interações já foram pensadas no fluxograma. Basta pensar na etapa sem precisar se preocupar com o todo, quando concluir cada etapa individual o todo já terá sido alcançado de forma natural. Já dá para apontar algumas besteiras do seu código: seja qual for o candidato escolhido o resultado sempre incrementa a variável voto. O correto é incrementar a variável correspondente ao candidato.

Já viu uma fonte de tensão simples com controle de corrente? Tem-se o controle de tensão que envia mais ou menos energia de acordo com a demanda na tentativa de manter a tensão no valor programado. Paralelo a este se tem um circuito que supervisiona a corrente a coloca um pé no freio do controle de tensão sempre que a corrente tenta ultrapassar o set up. No inversor ocorre o mesmo, tem-se uma fonte de tensão AC e respectivo limitador de corrente. Se este falhar, adeus fusíveis. Este é o segundo ponto de investigação. O primeiro sempre é a fonte de alimentação da placa.

Ruídos e recursos: O resistor de pull up do controlador pode ser utilizado sim mas com algumas ressalvas: num projeto meu utilizo esse recurso mas quem dá a cara a tapa para o ambiente externo é a base de um transistor, utilizo-o como escudo do controlador contra ruídos nos cabos. Dependendo do comprimento do cabo associado a uma forte pancada magnética pode queimar o controlador. A base do transistor é um zener natural de 1V contra altos picos positivos e para proteção de picos negativos um diodo antiparalelo pode ser posto. Um resistência da base ao GND define a corrente mínima para acionamento do transistor. Para o cálculo dessa resistência lembre-se que o transistor começa a comutar com 0,45V. O transistor deve ser colocado próximo ao controlador. Afaste o tanto quanto possível esse relé do controlador. Na fiação quer vai do controlador (Arduíno no seu caso) para o ambiente externo sempre que possível utiliza pares trançados com o GND.

Eu estava corrigindo o esquema. Agora deve dar.

No seu circuito a corren te vai de -20mA a +20mA. Como só citou 20mA estoou enviando sugestão que vai de 0 a 400mA. A pinagem do operacional não deve ser considerada,usei outro por facilidade minha. Q1 pode ser qualquer transistor NPN de 100mA. O resistor que vai na base de Q2 destina-se a dividir o calor com Q1. Se Q1 estiver aquecendo demais aumente o valor de R2. Q2 v ai necessitar de um dissipador. O 741 não é rail to rail. Isso significa que a saída mínima dele não inicia em zero. Para conviver com isso foi colocado um zener de 3V3 no emissor de Q1 mas pode ser de qualquer outro valor que não supere a metade da tensão da fonte.

@aphawk A turma do áudio costuma caprichar nos capacitores para obter baixo riplle. Se por um lado isso é bom por outro o fator de potência sofre terrívelmente. Ao invés de pensarmos em Watts rms não seria o caso de se pensar em Watts aparentes colocando o FP na fórmula? Não soou especialista em áudio mas creio que o FP deva ser em torno de 0,7.

Ou isso. Áudio é circuito muito melindroso, fácil de interpretar mas qualquer bobeira na seleção dos componentes ou no desenho da placa te dá rasteira.

Há erros no seu projeto. você está considerando o Vth do mosfet como referência de tensão. Veja no gráfico acima como este varia em função da temperatura. Deve pensar num circuito com zener ou outra referência de tensão mais estável como o TL431. Outro erro: O que está considerando como limitador de corrente do seu circuito? a resistência coletor-base de Q1 em conjunto com o ganho deste? O ganho varia demais dependendo das condições e também sofre forte influência da temperatura. Outro erro: O acionamento do relé está usando, mais uma vez, o Vth como referência de tensão. Não bastasse isso, na medida em que a tensão cruza o Vth coloca o Q5 na região linear. A bobina aguenta mas o transistor não vai suportar tanto calor. Outro erro: Na carga de bateria, seja lítio ou outra qualquer, uma vez atingida a tensão máxima de carga esta deve ser mantida até que a corrente caia abaixo de determinado nível, situação onde se considera que a carga está completa e o circuito deve ser desligado. Então a entrada de potência deve ter um limitador de corrente e de tensão máxima e no estágio que desliga a carga verificar apenas se a corrente está acima do valor mínimo.

Tem umas fontes ajustáveis com limite de corrente. Regule a fonte para 12,5V com limite de corrente em 1,5A. O BMS faz o resto. Tem uma questão dessas baterias de lítio que elas não gostam de ficar por muito tempo na tensão de carga máxima (4,2V). Existe o circuito dedicado para uma bateria que controla a tensão e corrente com uma lógica que desliga a carga quando esta completa. Como pretende carregar com ela em série terá que fazer esse circuito a parte.

Simples: faça a medida de corrente com o volume em zero e anote, repita com o volume médio e alto. Lembre-se que a audição não é linear, para se ter a sensação do dobro de volume é necessário +- 4x a potência. Caso não consiga interpretar os resultados poste-os aqui no fórum.