Fonte sem trafo diverge dos cálculos, mas onde está o grande erro de 1000%?

MOR_AL · 30 de janeiro de 2021

As minhas 4 pilhas novas de 12V para campainha remota foram "pro brejo"!. Pior ainda é que não tem quem venda aqui na minha cidade.

Então resolvi fazer uma fonte de 12V do tipo "rabo quente" (sem trafo).

Pensei!!!

Vou carregar um capacitor com 12V, que vai alimentar o transmissor (Tx).

Testei o transmissor e ele funcionava até um pouco menos que 10V, então usei um capacitor com 1000uF. Ao pressionar a campainha o Tx funcionava e sensibilizava o receptor.

Calculei a fonte de modo a que, quem chamasse, poderia acionar a campainha novamente cerca de 12 segundos depois.

Ocorre que o tempo de carga do capacitor com 12V LEVOU 120 SEGUNDOS E NÃO 12 SEGUNDOS!!!

"Tá legal", que os cálculos foram aproximados, mas um erro de 20% é aceitável, pois os valores dos capacitores usados possuem valores comerciais e não calculados. Além disso tem a precisão dos capacitores, que também contribuem para um desvio nos cálculos.

Segue a imagem dos cálculos. Às vezes a gente confere 10 vezes e não vê o erro. Começo até a pensar que o problema se encontra nos 1N4007, que retifica apenas 1mA.

Alguém está vendo o erro de 1000% no tempo? Pelas minhas contas o tempo de carga poderia valer entre 9 e 13 segundos e não 120 segundos...

MOR_AL

.if · 30 de janeiro de 2021

Na matemática que não me pertence como sabes não devo te ajudar. Se me permite visão prática:

-seus diodos podem estar zoados

-os 47R da entrada são 47K... troque o óculos

-o cap 22n também pode estar querendo abrir e/ou o 1000uF fechar (fuga)

-seu zener 12v pode estar estar querendo conduzir antes da hora. Remova-o e teste a tensão rapidão.

-obviamente não está colocando carga mas se tiver, receba um cascudo.

-e receba um cascudão e uma baita risada caso esteja de fato errando nos cálculos. E seja bem vindo

Moris .. puts... me lembrei...

Recentemente passei por algo semelhantissíssímo. No caso era um circuito com ampop pra medir a R da pele de 10 a 100M. Me custou horas de desespero pois tava tudo certo. Sabe o que era? Pasme... era fuga ou alguma resistência de algumas centenas de MOhm num soquete torneado. Provavelmente não é seu caso mas fica esperto com 'determinados soquetes torneados' () pra circuito de altíssima impedância..

aphawk · 31 de janeiro de 2021

@MOR ,

Para um capacitor eletrolítico de 1000 uF, uma pequena fuga já vai consumir uma boa parte de sua corrente de carga de 1 mA ...

Faça um teste simples:

Depois de carregado o capacitor, estando o circuito sem carga, desligue a fonte. Espere 2 minutos e meça a tensão no capacitor, com isso consegue ter uma ideia da corrente de fuga.

Se ela estiver acima de uns 0,5 mA achou um possível culpado....

Paulo

MOR_AL · 31 de janeiro de 2021

3 horas atrás, .if disse:

Na matemática que não me pertence como sabes não devo te ajudar. Se me permite visão prática:

-seus diodos podem estar zoados

São novos, nunca usados.

-os 47R da entrada são 47K. 47R mesmo.

.. troque o óculos Trocados há um ano e meio.

-o cap 22n também pode estar querendo abrir e/ou o 1000uF fechar (fuga). 22n não é novo, mas foi medido. 1000uF é novo e para levar 120s, teria que valer 10.000uF, o que certamente não é verdade.

-seu zener 12v pode estar estar querendo conduzir antes da hora. Remova-o e teste a tensão rapidão. Testei antes de montar.

-obviamente não está colocando carga mas se tiver, receba um cascudo. A carga é de dois medidores de tensão. [Medidor 1 (Xing-Ling) XOR medidor 2 (Minipa).]

-e receba um cascudão e uma baita risada caso esteja de fato errando nos cálculos. E seja bem vindo

Tá agressivo, eim!! Deve ser Santista....

Moris .. puts... me lembrei...

Recentemente passei por algo semelhantissíssímo. No caso era um circuito com ampop pra medir a R da pele de 10 a 100M. Me custou horas de desespero pois tava tudo certo. Sabe o que era? Pasme... era fuga ou alguma resistência de algumas centenas de MOhm num soquete torneado. Provavelmente não é seu caso mas fica esperto com 'determinados soquetes torneados' () pra circuito de altíssima impedância..

Pior, que coloquei outro capacitor em paralelo com o de 22n, para dobrar a corrente, mas quase sem efeito. Acho que os 4007 não se dão bem com retificação para apenas 1mA.

1 hora atrás, aphawk disse:

@MOR ,

Para um capacitor eletrolítico de 1000 uF, uma pequena fuga já vai consumir uma boa parte de sua corrente de carga de 1 mA ...

Faça um teste simples:

Depois de carregado o capacitor, estando o circuito sem carga, desligue a fonte. Espere 2 minutos e meça a tensão no capacitor, com isso consegue ter uma ideia da corrente de fuga.

Se ela estiver acima de uns 0,5 mA achou um possível culpado....

Paulo

Já tinha feito isso. A tensão caía lentamente e quase que parava de cair entre 10 e 11V. O eletrolítico é novo e está bom.

Como mencionei, estou desconfiado dos 4 1N4007 com fuga, o que não seria problema para correntes de retificação à partir de uns 100mA .

Em tempo: O resistor no circuito, que está marcado com 120R é de 120kR, mas nos cálculos está correto.

MOR_AL

Sérgio Lembo · 31 de janeiro de 2021

você pode estar sendo sabotado por fuga no interruptor ou na aranha que montaste.

MOR_AL · 31 de janeiro de 2021

7 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

você pode estar sendo sabotado por fuga no interruptor ou na aranha que montaste.

Não tem interruptor.

Soldei os pinos que vão à parede (117Vca) diretamente na PCB e a montagem está em uma matriz de contatos de boa qualidade (cedida pelo @.if ).

Pelo resistor de 1M em // com o capacitor de 22nF passam 10% da corrente no capacitor.

Parece que o problema pode estar aqui.

O valor da corrente de carga máxima está limitado pelo capacitor de 22nF e é de aprox. 1mA.

1 - Para uma retificação em onda completa só há condução em ATÉ 50% do sinal, de 0º até 90º. A grosso modo, devido ao tempo de condução, a corrente já seria aprox. a metade (0,5mA).

2 - Mas com uma senóide, a tensão varia e para valores de tensão menores da fonte, a corrente é menor, pois foi considerado 117Vca, quando então a corrente chegaria a 1mA. Se a onda fosse triangular, a corrente média devido a variação da tensão, também seria a metade. Então já estaríamos em 25% de 1mA (0,25mA). Tempo de carga 4 vezes maior.

3 - Na medida que a tensão no eletrolítico aumenta, o tempo de condução do diodo diminui e se posiciona perto de antes dos 90º da senóide, até os 90º. Isso diminui ainda mais a corrente de carga.

Se a corrente de carga fosse constante e com 1mA, então o tempo de carga seria 12 segundos.

Acho que a explicação é por aí!!! Tenho que aumentar o capacitor de 22nF. Vou experimentar 100nF.

MOR_AL

.if · 31 de janeiro de 2021

Que respostas obténs de um simulador qualquer?

MOR_AL · 31 de janeiro de 2021

6 horas atrás, .if disse:

Que respostas obténs de um simulador qualquer?

Simulei no Simetrix.

Seguem as respostas:

Figura 1 - O circuito completo. A fonte é senoidal 117Vrms.

Figura 2 - A subida da tensão no eletrolítico de 1000uF. A tensão chega a 12V em 14 segundos. Calculei 12s, medi 120s.

Figura 3 - Forma de onda da Corrente no zener (em vermelho. No momento (t = 8,56s) um circuito aberto) e no eletrolítico, que recebe toda a corrente.

Repare que o comportamento se aproxima bem do cálculo com grandes aproximações.

Amanhã eu vou conferir o circuito novamente.

MOR_AL

MOR_AL · 22 de fevereiro de 2021

Olá pessoal!

Resolvi o problema da carga do eletrolítico de 1mF, que durava 120 segundos.

Troquei o capacitor C1 de 22nF para 47nF e aí segue a foto da carga do eletrolítico de 1mF.

Apenas troquei o capacitor C1 de 22nF (que eu tinha medido antes) por um de 47nF (também medido).

Eis que o tempo de carga passou de 120s para 6,9s (DeltaX na foto igual a -6,880 s).

Agora pergunto...

É estranho ou não, dobrar o valor do capacitor e o tempo de carga cair 1/20?

MOR_AL

.if · 22 de fevereiro de 2021

4 minutos atrás, MOR disse:

Apenas troquei o capacitor C1 de 22nF

Parte prática: Chegou a considerar a troca por outro de mesmo valor de outro tipo/modelo/fabricante? Não tem ok... cogitou 2 de 10 em paralelo?

Não tem de 10 ok.. mas de 47 tem. Cogite 2 de 47 em série.

6 minutos atrás, MOR disse:

dobrar o valor do capacitor e o tempo de carga cair 1/20?

Teórica: a matemática (que não é meu forte) da natureza logarítimica do capacitor está incoerente? A simulação deu resultados coerentes?

Mas acho que foi a maneira que a natureza encontrou pra te alertar: não use e nem incentive o uso desta fonte rabo quente pow!

MOR_AL · 22 de fevereiro de 2021

10 minutos atrás, .if disse:

Parte prática: Chegou a considerar a troca por outro de mesmo valor de outro tipo/modelo/fabricante? Não tem ok... cogitou 2 de 10 em paralelo?

Não tem de 10 ok.. mas de 47 tem. Cogite 2 de 47 em série.

26 minutos atrás, MOR disse:

Apenas troquei o capacitor C1 de 22nF (que eu tinha medido antes) por um de 47nF (também medido).

Teórica: a matemática (que não é meu forte) da natureza logarítimica do capacitor está incoerente? A simulação deu resultados coerentes?

Em 31/01/2021 às 13:19, MOR disse:

Mas acho que foi a maneira que a natureza encontrou pra te alertar: não use e nem incentive o uso desta fonte rabo quente pow!

Só uso quando:

1 - A corrente for baixa, até uns 40mA.

2 - Não houver contato elétrico com o operador.

3 - ?

MOR_AL

.if · 22 de fevereiro de 2021

19 minutos atrás, MOR disse:

1 - A corrente for baixa, até uns 40mA.

Esta questão é minimamente curiosa sob outro$ aspecto$. P.ex. em 220 como o relógio de luz reagiria a ela? Tanto o antigo eletromecânico como o atual digital...

22 minutos atrás, MOR disse:

2 - Não houver contato elétrico com o operador.

Isso é de fato condição sine qua non. Eu abrangeria pra algo como "quando não houver proximidade com o usuário" deixando "proximidade" como condição implícita de segurança.

28 minutos atrás, MOR disse:

3 - ?

?..!

A ideia de colocar 2 de 47 em série foi pra simular o de 22 de outro modelo/tipo/fabricante e observar o resultado...

Em tempo... era uma vez uma tradicional lâmpada de led rabo quente. De um lado (uma fase) havia um capacitor. Do outro era direto. Algo como...

Pra não ficar direto, num momento epifânico resolvi colocar 2 capacitores 1 em cada fase. Algo como aquele la em baixo subindo até o fio. resultado: leds queimaram. Minha teoria é que dobrou a tensão e corrente nos leds. Como a teoria já me abandonou faz tempo... vá entender...

MOR_AL · 22 de fevereiro de 2021

1 hora atrás, .if disse:

Esta questão é minimamente curiosa sob outro$ aspecto$. P.ex. em 220 como o relógio de luz reagiria a ela? Tanto o antigo eletromecânico como o atual digital...

E(kWh) = 0,000.001 x Vcc(V) x Icc(mA) x t(h)

Citação

Isso é de fato condição sine qua non. Eu abrangeria pra algo como "quando não houver proximidade com o usuário" deixando "proximidade" como condição implícita de segurança.

?..!

Não exagere! Apenas isolamento para 1kV, ou 117Vca ou 220Vca

A ideia de colocar 2 de 47 em série foi pra simular o de 22 de outro modelo/tipo/fabricante e observar o resultado...

...Mas eu medi os valores dos capacitores. Pra quê fazer mais testes?

Em tempo... era uma vez uma tradicional lâmpada de led rabo quente. De um lado (uma fase) havia um capacitor. Do outro era direto. Algo como...

Pra não ficar direto, num momento epifânico resolvi colocar 2 capacitores 1 em cada fase. Algo como aquele la em baixo subindo até o fio. resultado: leds queimaram. Minha teoria é que dobrou a tensão e corrente nos leds. Como a teoria já me abandonou faz tempo... vá entender...

1 - 10uF/250V (para 117Vca).

2 - 10uF não polarizados.

MOR_AL

.if · 22 de fevereiro de 2021

14 horas atrás, MOR disse:

..Mas eu medi os valores dos capacitores. Pra quê fazer mais testes?

Na prática há outra teoria. A troca ou substituição por tipos diferentes podem te levar a eliminações de causas. P.ex. pra capacitor com fuga ou com falha em a.t. as medições não bastam.

14 horas atrás, MOR disse:

1 - 10uF/250V (para 117Vca).

2 - 10uF não polarizados.

A figura foi só exemplo, claro. Minha teoria foi que os capacitores nas posições que indiquei - um em cada fase - formam um dobrador de tensão (ac?) na ponte. Qualquer dia faço a simulação pra ver. Mas me lembro vagamente de tê-lo comprovado na prática...

14 horas atrás, MOR disse:

E(kWh) = 0,000.001 x Vcc(V) x Icc(mA) x t(h)

Minha conjectura foi sobre

17 horas atrás, MOR disse:

até uns 40mA

Desconheço a matemática interna dos medidores mecânicos mas suponho que medem algo como 220*40mA*h (teu limite de corrente). Com o capacitor em série suponho que amortize a girada do disco - num tá nem aí pra reatância capacitiva, fator de potência, harmônicos e afins, - não permitindo que ele considere 8.8W. Já os digitais .. não entro no mérito pois entendo menos ainda.