sábado, 28 de maio de 2016

Passo a passo montagem fonte 0~33V por 10A


Nesta sequência de fotos será mostrado detalhes e dicas da montagem da fonte ajustável de 10A, o circuito é o tradicional, amplificador de voltagem, amplificador de corrente e o amplificador de erro, um responsável pela tensão de referência, outro pela corrente entregue aos transistores de saída e a corrente consumida e por fim o terceiro de olho na tensão de saída e a ajustada, ou seja pegamos o clássico de três Cis independentes e utilizamos um AOP quadruplo de melhor qualidade TL084C do que os tradicionais 741. (As imagens abaixo estão comprimidas, clique nas imagens para aumentar)

Adendo:170616:

- Certifique-se de que o TL084 é original, um dos problemas do falsificado, é que a tensão de saída máxima será baixa, algo entorno de 26V e não os 33V se utilizado o trafo indicado de 24V AC.

- O controle de corrente desta fonte, trabalha em cima da proteção de corrente, aonde se ajusta quando o circuito atuará sobre a base dos transistores de saída e indicará através do led vermelho, que a carga está consumindo mais corrente do que a ajustada na proteção. Em funcionamento normal, ajusta-se o potenciômetro de corrente até que o led se apague indicando que a corrente de proteção está igual a consumida pela carga. É possível utilizar o sinal do led indicador para atuar sobre um circuito de proteção externo a fonte, como desligar através de um módulo com rele a carga de saída.

- Outros resultados que não os citados na sequencia das fotos abaixo, caracteriza que quem esta montando, tenha conhecimento suficiente para montar e chegar a um resultado satisfatório, não tenho como auxiliar e apontar o porque do não funcionamento de sua montagem, se não está montando de acordo com esta sequencia de montagem deste tópico.



Por ser um kit comercial não iremos colocar digramas nem layout da placa, uma vez que este é direcionado a quem comprou a placa e precisará de um norte na hora de começar a montá-la, a mesma pode ser adquirida AQUI.

Antes de inciar a montagem, especione a placa, olhando os detalhes e as posições dos componentes, assim como algumas informações que a placa já adianta ao montador experiente, que não depende diretamente do diagrama para iniciar a montagem.
Inicialmente comece pelos componentes menores e que seriam de difícil inserção depois de colocados os componentes maiores, jumpers, resistores pequenos, diodos de sinal. Outro ponto interessante, é montar os grupos de componentes e ou partes do circuito, isso além de ajudar a entender o circuito, poderá lhe ajudar em um futuro reparo, para isso tentamos demarcar as partes e grupos de componentes sobre as imagens abaixo.


É primordial que se tenha o básico de conhecimento em eletrônica, pois será necessário identificar posições e valores dos componentes, assim como as ferramentas adequadas, para que no final da montagem se tenha algo mais próximo do que será montada nas imagens a seguir, sempre que necessário será informado sobre alterações e ou modificações, lembrando que qualquer ligação e ou modificação fora do mostrado aqui, pode ser o denominador comum entre sucesso e ou falha no funcionamento do circuito.

Não editamos nem tratamos as fotos, apenas usamos marcadores, clique nelas para o zoom.


Semicondutores e suas posições, atenção a posição dos Catodos dos diodos, se inverter algum, será afetado o funcionamento da fonte, os demais componentes foram inseridos para facilitar a montagem. Foi utilizado para os diodos de sinais, o diodo 1N4007, ao invés do 1N4148, mas essa opção não influencia no resultado final, assim como os resistores de 1%, os comuns dão o mesmo resultado.


O grupo selecionado acima, trata-se da fonte negativa de -5V, responsável pelo 0V inicial do ajuste, é retirada, essa alimentação, diretamente da tensão AC de entrada, por reatância capacitiva, capacitor de 47uF junto ao resistor de 82 ohms, sem essa tensão, a fonte não funcionará.


A seguir montaremos os componentes do amplificador de tensão, mais precisamente é a tensão de referencia do ajuste de tensão que será enviado ao amplificador de erro, no diagrama enviado junto a placa, há indicado todas as tenções em pontos principais de tensão, um adendo nesta parte, é que, será preciso ter certeza quanto a qualidade do TL084C utilizado, componente falsificado, não entregará a corrente suficiente no drive de saída e a tensão de saída será baixa, o resistor de 33 ohms pode ser substituído por 100 ohms, em caso de ao ligar a fonte com o potenciômetro de corrente no mínimo o led de curto acender.


O circuito de corrente, que também inclui o led indicador de "over I" falta de corrente na carga, e o shunt interno, formado pelos dois resistores de 0R20, utilizamos dois resistores de 0R10 para totalizar um shunt de 0R05 por 10W, gera menos calor e entrega um diferencial de tensão na casa de 0,5V quando submetido a 10 Amperes, outros valores podem ser admitidos como 0R030.


Amplificador de erro, drive, transistores de saída, regulador auxiliar de 12V e resistores equalizadores de corrente, note que ao invés do BD139, foi utilizado o TIP31C, menos aquecimento e maior corrente para os transistores de saída, observe que o lado da aleta metálica do transistor, fica para o lado dos diodos de retificação se utilizado este, ou similar como o TIP41C.


Terminais de entrada AC e diodos de 10 Amperes, 10A10 ou uma ponte externa de maior corrente suportada, que vai gerar menos calor dissipado, se for utilizado com corrente menor, ou por períodos curtos em 10A, estes diodos suportarão tranquilamente. Pode-se utilizar outros diodos e também associar em paralelo, aumentando a corrente de trabalho, por exemplo, 2 diodos 6A10 em paralelo formam um diodo de 12 Amperes.

É possível sim ligar uma ponte externa, desde que você ligue os dois fios AC do transformador na placa, e puxar 4 fios dos furos dos diodos e ligar a ponte.

Um fio ficará em um dos anodos ligado ao GND1, o outro em um dos furos dos Catodos ligado ao +VPP (+ do capacitor de filtro) e o dois fios do AC, localize os furos dos diodos que estão ligados aos terminais do AC, um em cada terminal.

O importante é que se tenha o AC nos dois terminais da placa, assim o circuito que precisa do AC não vai ficar desligado e funcionará corretamente.

Antes de partir para a ligação dos componentes, faça um rascunho e ou um diagrama de como será feitas as ligações e só depois de não restar dúvidas, fazer a ligação externa a ponte. AC da ponte externa, esta tensão AC será enviada ao circuito de -5V.


Mais detalhado a posição do TIP31C, aleta do transistor para o lado do capacitor de poliéster, e a direita o regulador 7812 sa tensão auxiliar de 12V, tensão destinada a um voltímetro e ou a um cooler de resfriamento, atentem ao conector kk, que é indicado por V-OUT / 12V AUX ou seja, um terminal esta ligado ao terminal de saída da fonte, este destinado a entrada do voltímetro a ser utilizado e o outro pino mais próximo ao regulador de 7812, é o +12V, este deverá ser utilizado com o GND1 (lado negativo, antes do resistor shunt).


Conectores de saída da fonte, deve-se utilizar conectores que suportem a corrente entregue pela fonte, ou soldar diretamente a placa, fios de calibre, que suportem a corrente sugerida.




A direita os conectores dos potenciômetros, devemos observar detalhadamente suas ligações de acordo com o diagrama e instruções da folha em anexo a placa, a ligação do potenciômetro de voltagem, não é sequencial, deve-se ligar o terminal correto do potenciômetro indicado pelo código de ligação.


Resistores shunt, se utilizados externo a placa, os fios de ligação deverão ser ligados aos furos destinados a estes resistores, qualquer ligação fora esta, poderá prejudicar o funcionamento da fonte. O conector em paralelo ao Shunt é destinado ao amperímetro, note que ao lado dele há a identificação de polaridade da tensão a ser entregue ao amperímetro. Caso se utilize um amperímetro analógico de 10 amperes, é só ligar os fios do mesmo na polaridade correta, no lugar dos resistores shunt.


Após a finalização da soldagem de todos os componentes, é necessário fazer uma limpeza com álcool isopropílico e ou thinner fraco, para que seja removida da placa e pontos de solda, borra queimada da pasta de solda e eventuais resíduos que possam, causar problemas no funcionamento por conduzirem e ou causar capacitância parasita desnecessária aos amplificadores operacionais do circuito, realize uma boa vistoria, na posição dos componentes, note que os transistores de saída, TIP35C não precisão de isoladores nos parafusos, apenas usar isolante de mica e ou outro isolante de sua preferencia, já o regulador de 12V, precisará de isolante plástico no parafuso e mica. Os leds, verde e amarelo poderão ficar na placa, pois são indicadores de funcionamento da etapa retificadora e de saída, somente o vermelho deverá está no painel da fonte, pois indica quando a corrente da carga é maior que a ajustada, se for apenas falta de corrente, basta dosar mais até o led apagar, e ou verificar o porque do acionamento do led de corrente, se curto circuito, a carga deverá ser removida o mais breve possível, pois mesmo que o circuito de corrente derrube parte da tensão sob os transistores de corrente, pode haver a queima dos transistores de saída.


O transistor drive, por utilizarmos um de maior corrente, não precisará de dissipador, após tudo verificado, é hora de instalar um dissipador de sua preferência, recomenda-se no mínimo um dissipador de código NT007B-65 facilmente encontrado em lojas de componentes eletrônicos, ou qualquer um a partir das dimensões; 9x 7x 3cm já que utilizaremos um cooler resfriando o dissipador constantemente, em caso de uso sempre na máxima corrente, é interessante utilizar um dissipador maior e ou levar os transistores de saída através de fios até o dissipador.

Exemplos de como ligar módulos indicadores de tensão e corrente.


Pode-se dentro de limites de seu conhecimento sobre o funcionamento do circuito e a montagem, realizar melhorias, nas ligações externas, refrigeração e algumas adaptações conforme necessidade, mas é primordial que monte pelo menos a placa na sequência descrita acima, e só depois realizar suas adaptações, pois assim terá um ponto de referencia sobre o funcionamento e evitará de chegar no final da montagem e não funcionar, achando que o erro está na placa e ou no diagrama.

A placa tem trilhas dimensionadas de acordo com a corrente sugerida de 10A, não há a necessidade de reforço e ou adicionar jumper a fim de se assegurar maior segurança, porém deixamos reservado na placa as trilhas de maior corrente, a mascara de solda para receber um cordão de solda e ou furos em pontos estratégicos para se colocar jumpers por cima da placa, mas são adereços opcionais.

Abaixo um vídeo do funcionamento da fonte e no fim do post algumas imagens das placas que monto para os clientes, não foi detalhado a ligação das partes externas, por estarem nas instruções enviadas junto a placa e também por essas ligações serem extremamente simples, notem nas fotos que são dois fios de entrada AC de no máximo 24V AC (ou menor, mínimo de 15V AC) e dois fios de saída, ligações de voltímetro e amperímetro sempre são propostas pelo fabricante dos mesmos.




Galeria de fotos:





17 comentários:

  1. Boa tarde qual o valor desta fonte ?Vem com display lcd ?

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  2. Boa tarde, tenho apenas um exemplar montado na loja, na seção equipamentos de bancada.

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  3. Muito bom sua demostração de montagem, como eu havia missionado tenho outro kit e vou montar conforme acima, obrigado.

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  4. Aqui em Fortaleza ta difícil encontrar o Diodo 10A10 vou utilizar uma ponte reedificadora, me diz seria possivel no futuro uma placa semelhante com saída para a ponte reedificadora externa, em vez dos diodos 10A10?

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  5. Para ligar a ponte externa é preciso ficar a tendo que o circuito de -5V retira essa tensão de um dos terminais do AC.

    É possivel sim ligar uma ponte externa, desde que você ligue os dois fios AC do transformador na placa, e puxar 4 fios dos furos dos diodos e ligar a ponte.

    Um fio ficará em um dos anodos ligado ao GND1, o outro em um dos furos dos Catodos ligado ao +VPP (+ do capacitor de filtro) e o dois fios do AC, localize os furos dos diodos que estão ligados aos terminais do AC, um em cada terminal.

    O importante é que se tenha o AC nos dois terminais da placa, assim o circuito que precisa do AC não vai ficar desligado e funcionará corretamente.

    Antes de partir para a ligação dos componentes, faça um rascunho e ou um diagrama de como será feitas as ligações e só depois de não restar dúvidas, fazer a ligação externa a ponte.

    Em breve terá uma placa com a ponte de 25A no lugar destes diodos, estou trabalhando nela.

    Para o teste de corrente, use um resistor de 1 ohms por 10W dentro de um copo com água fria, coloque o multimetro na escala de ampere em série com GND2, ligue a fonte com 1V e ligue o resistor, no multimetro deverá apresentar 1 Amper, 2V será 2A, 3V será 3A e assim sucessivamente até chegar os 10 Amperes.

    Seja rápido nos testes, para evitar super aquecimento de todo o conjunto, lembre-se do dissipador de acordo com a potencia de dissipação.

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  6. Gostaria de saber como montar passo a passo aquele voltímetro amperímetro nesse circuito

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    1. Qual voltímetro amperimetro? O do vídeo?

      A entrada de tensão do voltimetro + é ligada a saida da fonte, o Negativo da alimentação do modulo é ligado no GND1 e a tensão do amperimetro é ligado no GND2.

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  7. Olá onde eu ligo o amperímetro digital
    Na saída Gnd2 com vcc ou onde tá escrito amper???

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  8. Se for utilizar o amperímetro com o shunt da placa, a ligação do GND1 (-) ao GND da placa do amperímetro e a saída do shunt (+) a entrada de tensão do amperímetro (GND2)

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  9. Comprei placa só que essa é a versão nova rev2018 ela não tem a marcação pra ligação onde vou medir a corrente meu display ele mede voltes e ampreres ele ja tem shunt

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    1. Tem sim, proximo ao regulador de 12V, tem o conector de 4 pinos com a marcação A(amperimetro) V (voltimetro) e +/- dos 12V, pelo que escreveu seu modulo será alimentado por esse conector dos 12V, e não usará os pinos A e V, conforme a ligação de seu modulo, será ligado ao +vcc e GND2 da fonte.

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  10. Respostas
    1. Já foi respondido logo acima, ligue seu modulo conforme instruções de ligação dele, a saída da fonte, você não usará o conector de tensão e corrente da placa.

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  11. Bom dia,
    Marcio,
    Adquiri uma placa recentemente e gostaria de saber sobre o trafo, pode ser ligado um de 0-24 por 20A ou tem que ser o especifico de 0-24 10A? 24-0-24 10A?

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  12. Pode sim, desde que seja respeitado o AC nos terminais da placa, da fonte de -5V

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  13. Boa tarde!.. A sua placa fonte tem proteção contra pequenos curtos, como encostar as pontas de teste acidentalmente?

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    1. Sim, mas depende do que considera acidente, pois 10A não é brincadeira e todo cuidado é pouco.

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