Handmades

 Então pessoal, estou criando um novo tópico para deixar em eletrônica o assunto de fontes chaveadas para amplificadores valvulados que eu e o Eduardo estamos desenvolvendo.

 Bem, o começo de tudo ocorreu neste tópico : http://www.handmades.com.br/forum/index.php?topic=2202.75 onde foi discutida várias topologias sobre como gerar alta tensão para o B+ das válvulas a partir de uma fonte de baixa tensão. Depois de muitas trocas de mensagens, alguns testes mal e bem sucedidos conseguimos chegar em um resultado satisfatório para uma fonte de cerca de 20w para alimentar um power valvulado.

 A fonte que projetamos é baseada em um transformador de fonte ATX de computador, um CI que faz o controle do PWM, no caso o TL494 ou KA7500 (tanto o transformador e o ci podem ser encontrados facilmente em sucatas de fontes, o tl494 encontrei no mercado por 1,50) e dois mosfets na configuração push-pull.
 
 Para entendermos o circuito proposto, vou postar o esquemático de uma fonte chaveada bem comum encontrada no mercado

 (http://danyk.wz.cz/s_atx01e.png)

 Basicamente ela funciona chaveando alta tensão (cerca de 300 v) em alta frequência (40khz) no primário do transformador T1, a partir de transistores bipolares. Devido a alta frequência e a utilização de um transformador com núcleo de ferrite, podemos diminuir muito o tamanho físico do componente para uma mesma potência de saída (vide as fontes atx, que suprem uma potência de 250 a 300w, imagine um transformador comum para essa potência!)
 No secundário induzimos a baixa tensão de saída da fonte, retificada por diodos rápidos, pois a capacitância da junção PN de diodos comuns limitam a frequência de operação do retificador. Também existe um filtro LC para filtrarmos os pulsos obtidos da saída do retificador, obtendo a tensão contínua.
 Para o controle ciclo de chaveamento é utilizado um CI que monitora a tensão de saída, ajustando a largura do pulso (o duty cycle de um PWM) aumentando ou diminuindo o tempo em que o transistor fica ativo e portanto a tensão. Assim temos a regulação da saída da fonte, quanto maior a carga, mais tempo o transistor conduz, quanto menor a carga, menor o tempo de ciclo ativo.

 A idéia aqui para se ter alta tensão na saída é inverter o transformador, utilizando o primário como secundário e vice versa, obtendo de 200vdc a 300vdc a partir de uma fonte de baixa tensão.
 
 Uma imagem do transformador (denominado como EI33, que é o tamanho do núcleo)

(http://www.jiachancn.com/productpic/2010614192516.jpg)

 O transformador de fontes chaveadas atx comuns chinesas (as mais básicas do mercado) possui 2 enrolamentos, como pode ser visto no esquemático. O primário é subdividido em 4 enrolamentos, que denominarei como 5v e 12v e o center tap. O center tap é o meio do enrolamento secundário e é visto como um "rabixo" saindo por cima do transformador.
  Aqui tirei uma foto de dois transformadores que encontrei em sucatas. Me parece, olhando em outras fontes, que estes transformadores seguem um padrão utilizando um núcleo EI33 (33mm de comprimento) porém podem ter seus terminais invertidos, como segue. Vamos utilizar para a nossa fonte o enrolamento de 5v, que tem seus terminais soldados em paralelo (as vezes só é possível verificar as ligações observando a PCI de onde foi retirado o transformador).
 
(http://img221.imageshack.us/img221/3599/dsc08258l.jpg) (http://imageshack.us/photo/my-images/221/dsc08258l.jpg/)


 O esquemático foi baseado no circuito abaixo:

(http://www.chinaicmart.com/uploadfile/ic-circuit/200962543935286.gif)

 Que é quase o circuito que montei. As únicas diferenças são os transistores pnp para desligamento mais rápido do mosfet de saída, o cálculo do novo soft start para cerca de 2s até carregar os capacitores, a inserção de um diodo zenner de 5v para proteger a referência de tensão (se o resistor R13 abrir por algum motivo, não temos 300v no pino do integrado).
 Bem o circuito ainda está um pouco cru digamos assim, mas já dá para o pessoal começar a opinar. A placa de circuito impresso estou ainda começando a rotear, e no esquemático, o quadrado maior é o transformador, indicando os terminais em relação ao lugar físico de cada pino (atenção a pinagem de cada transformador!!!)

(http://img638.imageshack.us/img638/4930/fontechaveada30w300v.png) (http://imageshack.us/photo/my-images/638/fontechaveada30w300v.png/)


Segue os arquivos do eagle com o esquemático e a placa ainda sem estar roteada, apenas umas poucas trilhas. Ainda não tive a paciência de terminar haha fica o desafio para quem gosta dessa parte =D

http://www.4shared.com/file/3pRHgEKs/fonte_chaveada_300v.html?


Um abraço!


Eduardo


OBSERVAÇÕES:


1- Circuito com alta tensão de saída e corrente, pode-se levar um choque perigoso se não for tomado todo o cuidado com as partes vivas.

2- A alimentação do circuito ficou em mais ou menos 20-21v com uma corrente de 1,8A, para uma saída de 300v em aberto e 295 com uma carga de 2,9k, evidenciando uma corrente de 102ma e uma potência de 30w. Um transformador na entrada de 18v por 2,5A casa perfeitamente.

3- A tensão do circuito é regulada pelo trimpot de 20k, e deve-se regular a tensão de referência sem carga para no máximo 4,4v (nunca maior que 4,45).

4- O mosfet indicado é o IRF540, mas testei com o IRF2805. Pode ser que o IRF540 esquente um pouco mais que o IRF2805, mas o resultado é o mesmo.

5- Os diodos de alta tensão podem ser o 1N4937 ou FR307 ou qualquer diodo rápido com corrente de 1A e tensão maior que 400v.

Oi Ledod

Parabéns pela conquista! Uma fonte como essa já serve para um grande número de pequenos projetos de baixa potência, como o AX84, Champ 5E1 e 5F1, IALL 3.5 e assim vai.

Grande abraço

Eduardo

Não sei se ajuda muita coisa... Mas no meu arquivo de circuitos eu tinha esse ai embaixo, que usa o TL494 e um auto-transformador.

(http://i82.photobucket.com/albums/j266/kem69/12ax7ValvePowerSupplyBoard.jpg)

 Interessante o circuito que postou! Ele segue a linha que estávamos discutindo no começo de toda essa discussão, só que usando o mc34063. Como um projeto para um pré-amplificador pode ser bastante útil!

 Eduardo, obrigado novamente pelas ajudas, pelas conversas, informações... Tudo isso ajuda !!

Então pessoal uma última observação: A fonte foi testada apenas com cargas resistivas, portanto ainda não teve o teste com um amplificador real. Postei apenas os arquivos como meio de informar e aumentar a discussão sobre o circuito (quanto mais idéias surgirem, melhor!). Ainda pretendo montar um amplificador como o iall 10.5 e testar de fato a fonte, nível de ruído, durabilidade (afinal estamos usando componentes recondicionados) potência máxima, e outros detalhes que só em um teste real podemos avaliar.
 
 Acho que é isso pessoal, mais informações estão contidas no tópico que postei no início!


Um grande abraço!

Eduardo

Olá pessoal parabéns pelo trabalho!!!

Estava olhando o esquemático e acho que está faltando conectar (ponto) entre o D8 / D11 e em C13 / R11

Abraços

Oi Kem

Esse circuito que você postou me deu uma ideia que vou testar! Adorei!

Abraços

Eduardo

Pessoal, estou gostando... vou aguardar os resultados. Mas eu tenho uma opinião a dar.

Estou vendo que o circuito descrito precisa de uma alimentação de 18V por 2.5A. Este transformador está longe de ser um dos pequenos. O que determina o tamanho dos transformadores é sua potência. um transformador de 18V@2.5A@60Hz não é muito menor que outro de 180V@250mA@60Hz. Ou seja, só valerá a pena usar fontes chaveadas se o transformador realmente diminuir ou desaparecer.

Mas temos que manter a coisa isolada da rede. Observe o esquema da fonte chaveada do PC, ela retira sua alimentação direto da "parede", sem o uso de um transformador grande. T1, T2 e T3 mantém a coisa isolada.

Eu tenho absoluta certeza que isto impõe uma complexidade maior ao projeto, mas acredito também que seja a forma correta de proceder. Do contrário, tudo que é "quebra-galho"!

 Então Haroldo, eu pensei realmente nisso, o fato de se trocar 6 por meia dúzia em relação ao tamanho do transformador. Ai foi mais uma questão de custos mesmo, transformadores de 18v 2 a 3A são muito fáceis de encontrar no mercado e não custam muito devido a quantidade de produção de uma indústria, concorrência entre empresas, etc. Lógico que não são os melhores transformadores do mundo, mas é muito mais simples de ser encontrado que um transformador de 180v por 250ma.
 
 Infelizmente é assim que funciona... A empresa tem um pedido de 500 transformadores de 18v 2,5A e um de 180v 250ma. Mesmo sendo praticamente idêntico o de 18v é muito mais barato.

 Existe uma idéia de se usar uma fonte chaveada básica para alimentar esse circuito, como essa: http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-214255996-fonte-de-alimentaco-chaveada-18v-3a--_JM

 Custa 33 reais, 18v por 3A. Imagine que interessante alimentar um power através de uma fonte externa... Daria para ser um micro amplificador valvulado.


mrmagoo

 Valeu pela correção em relação ao ponto de junção dos diodos. Que bom que o eagle entende que ali é um ponto de junção, só faltou marcar.


Um abraço!

Pena que o projeto não vai enveredar para o caminho que eu acho correto.

Mas boa sorte a todos, espero que vocês consigam, eu vou continuar a usar transformadores convencionais.

(transformadores de força são muito menos problemáticos que os de saída)

Oi Haroldo

Embora eu concorde com você, e estou perceguindo esse caminho no tópico de fonte chaveada com reator de lâmpada, preciso defender também a ideia do Ledod.

O que eu observei é que uma fonte chaveada como as de computador para ser usada em amplificador valvulado é perfeitamente possível. No entanto a complexidade do projeto é tal que tornará dicífil para o handmade comum obter sucesso. Numa fonte padrão ATX é necessário um conversor tipo fly-back ou forward para ativar a parte eletrônica que vai controlar o chaveador. A comunicação é feita por meio de um transformador driver meio chato.

Numa fonte padrão ATX o montador seria obrigado a enrolar corretamente 3 transformadores de ferrite prestando atenção no sentido dos enrolamentos.

Na proposta do Ledod pode-se usar os componentes tal como são encontrados. Isso torna muito mais fácil a obtenção de um resultado positivo.

O caminho que estou perceguindo é do chaveador auto-oscliante. É bem simples, vai direto na força, o enrolamento do transformador é fácil e não polarizado e os componentes não são críticos.

Os problemas começam por que não existir regulação na saída. O chaveador se porta como um transformador tradicional. Outro ponto é a fragilidade do circuito a erro. Qualquer engano em uma ligação e a coisa toda vira fumaça. O circuito precisa de um transformador driver enrolado em núcleo toroidal, que não é nenhum mistério, mas que se for ligado invertido causa a ruína dos transistores chaveadores.

Veja esses tópicos como um caminho que estamos trilhando. Ainda vamos ter um IALL ligado direto na força sem um transformador pesado. O progresso das ideias ocorre com várias pessoas fazendo coisas diferentes e que aparentemente não vão na direção do objetivo ideal. No entando acabam chegando lá uma hora ou outra.

Abraços

Eduardo

 Bem, confesso que o comentário do Haroldo desanimou um pouco sobre o desenvolvimento disso tudo, porque ao meu ver não é apenas um "quebra-galho", é um caminho para eliminarmos gradualmente o transformador de entrada, como o Eduardo bem mencionou. Qualquer fonte pode fornecer 18v 2A facilmente, seja com transformadores ou fontes chaveadas, já 300v com a 100ma é um pouco mais complicado...
 Mesmo um transformador com as tensões necessárias ao projeto ser de uma facilidade indiscutível (o que são 4 diodos e uns capacitores?), acredito que a versatilidade em se poder controlar a tensão de saída um atrativo para a elaboração de qualquer projeto, seja com ecl82, el84, 6v6 e se duvidar até uma el34 ou 6l6.
 

 Bom, para eliminar totalmente o transformador, o caminho é fácil até. Basta comprar uma fonte ATX, utilizar todos os componentes responsáveis pela fonte de alta, chaveamento, re-enrolar o transformador principal para as devidas tensões de saída (6,3 e 300v por ex), modificar a retificação e a filtragem da alta e os resistores de referência e pronto. Quem se habilita?


Um abraço!

Eduardo
 

Estive pensando no caso também. Acho que podemos usar o seu projeto, usando um trafinho para fornecer a tensão ao circuito de controle e foto acopladores na alta tensão. Assim teríamos apenas um transformador!

A idéia de mexer na fonte de PC passou por minha cabeça também!

Oi Pessoal

Mexer na fonte de PC é barca furada. Já tentei. Primeiro que não há padrão nelas. Eu, Ledod e Haroldo até podemos resolver nosso problema, explodindo duas ou três fontes até chegar no resultado esperado. Mas o HandMades mais praiano dificilmente tiraria algum benefício disso.

Por outro lado, as fontes de computador regulam tensões de 12V e 5V. Se simplesmente enfiarmos um enrolamento de 300V lá sem que a fonte veja, haverá ruína do circuito.

O caminho simples que eu estou vendo é um conversor auto-oscilante de algum tipo. Pensei na topologia usada nas lâmpadas econômicas, mas já encontrei várias falhas no desenho que impedem seu uso em uma fonte de carga variável. A lâmpada de gás é uma carga extremamente bem comportada!

O Patines sugeriu um circuito auto-oscilante tipo push-pull, mas existe o problema dos transistores verem o dobro da tensão de entrada no coletor na fase off. Além disso o monte de tomadas e enrolamentos orientados necessários para fazer a coisa funcionar tornam o projeto muito complexo.

Ontem, depois de rodar várias simulações no LTSpice, fui dormir convensido que o oscilador da lâmpada era um caminho sem frutos. Hoje de manhã me ocorreu uma solução que pode funcionar. Mas ainda há o problema da limitação de corrente que precisa haver para não fritar tudo numa sobrecarga.

Para termos uma fonte chaveada HandMade, estou tentando seguir os seguintes parâmetros:

1- Tem que ir direto na tomada.
2- O circuito deve ser simples. Uma HandMade iniciante tem que conseguir fazer a plaquinha e montar um exemplar.
3- Usar apenas componentes comuns que alguém morando no interior do Acre possa conseguir.
4- O transformador precisa ser simples, sem tomadas depois de X voltas, para que qualquer um possa enrolar em casa.
5- Embora nosso objetivo seja livrar os valvulados do transformador de força, a topologia deve ser aplicável a qualquer tamanho de fonte e qualquer tensão de saída. Se alguém pode fazer uma fonte de 12V para um pedal usando a sucata de uma lâmpada, porque gastar com um transformador de ferro?

Não sei ainda se será possível atender todos os itens que estipulei, mas julgo ser este o caminho. Se alguém puder pegar uma fonte chaveada de PC e com as partes dela, sem muita dificuldade ou complicação, fazer para si uma fonte de pelo menos 25W, me darei por satisfeito.

Abraços

Eduardo

 Foi muito bom seu post Eduardo, listar as diretrizes do projeto já começa a deixar o negócio mais profissional, não dando tiros para todos os lados, podemos focar no que é realmente importante para chegarmos no resultado.
 
 No fundo é isso mesmo que disse, a fonte de pc tem muitas e muitas variações não existe uma "receita de bolo" para isso, depende da análise de cada circuito, e para um handmade que quer apenas montar complica muito mexer nessas coisas, ainda mais com a questão da segurança envolvida. Em três das fontes que tinha em casa todos os transformadores tinham enrolamentos ou geometrias diferentes (apesar de existir um padrão entre eles), assim alguém que quisesse montar teria que redesenhar todo o projeto de acordo com a fonte que conseguiu, o que é inviável...

 O circuito para alta tensão está pronto (este fim de semana vou fazer uma plaquinha e soldar os componentes e testar, depois posto o layout) só que precisamos de uma fonte de 18v 2A... Isso com certeza é uma complicação, além de que o circuito que propus faz uso de mosfets e do tl494, não tão simples de se conseguir em qualquer lugar (apesar de termos em muitas lojas online esses componentes).


 Estou pensando muito sobre isso tudo, até onde podemos simplificar o projeto sem prejudicar na qualidade e eficiência e robustez?

 Penso que a alimentação dos filamentos pode ser um conversor mais simples, já que a carga é constante depois de estarem aquecidos. Já para a fonte de alta creio que o sistema deva ter um controle, seja por pwm ou por variação da frequência, se não a fonte pode ter uma variação de tensão muito grande com a carga...

Eduardo... acho que esses 2 parametros podem ser "afrouxados". Quem se propor a enrolar um transformador não vai ter dificuldade de tirar uma ou 2 tomadas de um enrolamento. Claro, não da pra ser umas 10 tomadas, mas um ou duas o pessoal aguenta...
Quanto as peças, temos inumeras lojas virtuais (entre elas a Altana) que entregam onde os correios chegam, ou seja, em todo o Brasil.
De resto achei que suas diretrizes levam ao caminho ideial.
De resto, só posso deixar um desejo de boa sorte pra vocês, ja que não tenho conhecimento suficiente pra acompanhar esse projeto.

Eduardo acho legal colocar no papel essas observações...
Embora seja implicito, mas eu sugeriria uma leve alteração no quesito 3 ou adção de mais um item:

6- Economicamente viável (tomando por base o preço do transformador mencionado pelo Ledod, por exemplo).

Gostei da iniciativa de vocês.
Se vocês conseguirem simplicar eu agradeço... pois o grau de dificuldade está em "Very Hard".

Abraço.

Oi Kem

Seria muito cômodo para mim desenvolver um projeto de fonte e depois dizer "comprem o kit na minha loja". Porém isso vai totalmente contra o que eu acredito ser a política de cooperação do fórum. Por isso a diretiva 3 é muito importante para mim. Hoje eu tenho como conseguir qualquer componente que eu queira, mas lembro bem como era difícil coneguir peças no meu tempo de moleque. Eu desmontava e guardava as peças de tudo que caisse na minha mão. O trauma de infância ficou e quero evitar usar integrados dedicados ao máximo.

Também não é vantagem se curtar caro. Por isso estou evitando os MOSFET. Numa lâmpada econômica de 20W um HandMade vai encontrar um núcleo de ferrite para o transformador de força, um núcleo toroidal para o drive, dois transistores chaveadores, diodos, um DIAC, capacitores, etc. Se com duas dessas for possível fazer algo que funcione, teremos atingido o objetivo maior.

Já vi muita gente aqui no fórum se atrapalhar com CT de transformador. Acredite, por mais obvio que possa parecer para você, o montador comum que se atrapalha com os terminais de um jack P10 vai ter dificuldade se tiver que fazer algo diferente de enrolar linha de pipa. Por isso pensei na diretiva 4.

Antes de relaxar as diretivas, vamos tentar atende-las. Eu já cortei uma, que é a regulagem. Fontes para valvulados nunca foram reguladas e esse é um problema nos conversores chaveados isolados. Por isso estou pensando em algo não regulado.

O Ledod já deu um passo muito significativo na direção certa! O ponto mais importante no trabalho dele, que me parece passou despercebido, foi confirmar que o transformador de ferrite da fonte de PC pode fornecer a potência que precisamos em alta tensão. A forma como ele é acionado pode ser revista, mas se esse transformador tivesse fritado com a carga que ele colocou, estariamos na estaca zero!

Os projetos do fórum são tocados nas horas vagas de cada um, por isso não há como saber se quando um resultado irá aparecer. Taí o Haroldo para confirmar! Quem tiver dificuldades com transformadores para valvulados já tem uma opção! Pode não ser o que todos desejam, mas é segura e funciona. Lidar com chaveadores em alta tensão não é simples. Tenho uma porção de marcas pretas na mesa para provar!  :D

Abraços

Eduardo

Eduardo... sobre as tomadas no transformador eu até que concordo (se bem que se o cara se embananar com uma tomada no transformador, qual sera qualidade final desse transformador???), mas sobre encontrar as peças não. Hoje mesmo no interior de SP as vezes é mais facil comprar pelos correios (não só da Altana claro, tem um monte de loja que envia pelos correios) do que achar uma loja boa na sua cidade. Eu que o diga em Santos. Se eu não trabalhasse em São Paulo, ia comprar tudo pelos correios.
E no tempo que você era moleque (pelo menos no tempo que eu era - não sei se vc é tão velho quanto eu) não tinha internet, correios funcionavam muito mal e telefone custava uma pequena fortuna... Temos que aproveitar o que o progresso nos trouxe. O que não pode realmente é encarecer demais.
Novamente boa sorte a vocês. Torço pra que de muitos frutos esse projeto.
[]s.

Concordo que se pode comprar qualquer coisa hoje pela internet. Mas se usarmos peças que estão disponíveis em 100 lojas em lugar de peças que estão disponíveis em 2, o povo vai ter mais opções de compra, o que é muito positivo!

Minha sugestão, no sentido da proposta do Eduardo é a seguinte modificação do circuito do mostrado antes:

(http://gamal.com.br/SMPS/tube_smps.jpg)

Desculpem-me o desenho tosco e incompleto.

Aqui temos um transformador para alimentação do circuito de controle - poucas dezenas de mAs deve dar conta do recado (no desenho por simplicidade, fiz uma fonte de meia onda).

As saídas do TL494 são direcionadas para um par de foto acopladores, isolando o cirtuito da tensão da "parede". Os FETS são acionados pelos fototransistores dos optoacopladores. Este tipo de isolamento é na verdade superior ao de um transformador, além de não apresentar efeitos de rebote (no caso de isolamento via transformador, uma variação ocorrida no secundário reflete no primário, destruindo o circuito de controle).

O transformador em questão, terá uma relação de espiras menor que o da fonte de PC. O TL 494 é bem fácil de achar. Optoacloplador, nem se fala. Um dia, alguém mais sagaz pode projetar um braço de 12V da fonte para alimentar o circuito de controle.

Vejam que o circuito acima é só uma idéia inicial, ele deve ser burilado, a polarização do fototransistor não é tão simples como na figura.

Oi Haroldo

A idéia é boa, mas eu usaria a topologia de meia ponte em vez de push-pull.

Abraços

Eduardo

 Interessante o seu desenho Haroldo! De certa forma é o que temos em uma fonte chaveada de pc, logicamente simplificada. Uma atenção deve ser dada aos optoacopladores pois ali não podemos esquecer que temos 200 e tantos volts, polarizar um transistor via resistores assim é meio complicado, mas gostei da idéia.

 Bem, se o objetivo é usar uma fonte de sucata, então poderemos aproveitar mais que apenas o transformador principal, poderemos utilizar o conversor de meia ponte inteiro!

 Olhemos a figura a seguir:

(http://img220.imageshack.us/img220/2998/satx04a.png) (http://imageshack.us/photo/my-images/220/satx04a.png/)

 Demarquei em vermelho todo o circuito principal do converor. O bom é que ele já está pronto do jeito que está, ou seja se aplicarmos o PWM nos transistores teremos já da rede a tensão necessária e o circuito pronto para essa aplicação.
 Retirando a fonte de 5v que está embaixo e substituindo por um pequeno transformador (como o haroldo desenhou) já facilitaria. O TL494 é simples de conseguir.

 O maior problema é reenrolar o transformador. Se bem que fazer dois enrolamentos nele é fácil. São poucas espiras comparadas as 1500, 2000 espiras de um transformador comum é muito menos, no máximo umas 250. Vou desmontar um dos transformadores que tenho e anotar o nº de espiras, o modo de construção, isolamento entre camadas, a facilidade em desmontar, etc...

 A saída podemos deixar os filamentos retificados e flutuando em relação ao terra, para não termos problemas de ruídos. Fora isso a parte de alta pode-se usar os diodos rápidos que tem na fonte também, só precisaria os capacitores e os indutores de filtragem serem novamente calculados.

 É possível, apenas precisaria ter uma fonte funcionando, e a pessoa que for montar atentar para esses detalhes. Montar uma fonte dessas não será fácil, mas será um ótimo desafio!

 Um abraço!

 Eduardo
 

Como disse o Kem, não tenho conhecimento para acompanhar o projeto, mas se me permitem, vou fazer algumas considerações e sugestões:

Lelod. Não desanime. No meu trabalho vejo todo dia a necessidade do ótimo e a inimizade do bom. Preciso fazer sempre bom porque não há tempo para fazer o ótimo. Se não tem como deixar a fonte minúscula, pelo menos ela é barata e para facilitar ainda sugiro que os filamentos usem um outro transformador de 12v 3A com regulador para 6.3 por exemplo. Talvez uns 317 possam resolver esse problema, já que o amp usará no máximo uma ou duas 12ax7 e uma 6v6 (podem ser outras, mas é exemplo, ok)?

Eduardo, você falou tudo muito bem. O propósito tem que ter objetivos e etapas. Como sempre, deu aula de projeto com sutileza e nisso tenha certeza que você tem vários fãs aqui, não só pelo conhecimento, mas pela Humildade sua e de vários outros aqui. Se não dá para retirar o transformador, que seja simples o circuito pelo menos. Temos aqui dentistas, advogados e designers (aqui entro eu) que não manjam de eletrônica o suficiente. A coisa é por ai mesmo.

Hgamal, realmente você tem razão nisso que disse, menos no custo. O projeto é viável por ter custo menor e por ter um futuro promissor (quem sabe um dia não conseguimos tirar 600V e 210ma de um circuito desses a um custo de 80 reais no máximo? Seria ótimo , não?

A todos eu desejo boa sorte e parabenizo pelo belíssimo projeto e resultado. Já é um grande passo para comemoração [beer] [beer2]

 designermx2

 Acho que todos podem e devem participar dos comentários desse projeto, afinal o circuito não é para mim ou para o Eduardo ou para o Haroldo... É para todos da comunidade... Quanto mais informação tivermos sobre os usuários melhor teremos como ajustar as reais necessidades ao projeto! Então, acho que isso é um convite a todos darem o seu pitaco, lógico, sem criar idéias absurdas não é?  :D

 A questão do desânimo foi algo passageiro, é aquela emoção de se chegar a um resultado! Mas no fundo o Haroldo tem razão, precisamos ter o pé no chão e olhar para tudo e ver se no fim compensa mesmo montar esse circuito... Se for pensar as dificuldades de se montar um circuito, componentes, mais um transformador não muito pequeno, é discutível a sua usabilidade.

 Acho que é isso ai!!! Vamos caminhando, acho que agora vou realizar um ensaio destrutivo de um transformador haha

 Um abraço

 Eduardo

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Em relação ao ensaio destrutivo do transformador principal, eu consegui desmontá-lo, usei a técnica do Eduardo em aquecer em banho maria e depois abrir. Como o núcleo é E I o I saiu facilmente usando um estilete, já o E, não sei se foi por ter esfriado já o ferrite, foi mais complicado e acabei quebrando o núcleo. Acredito que se eu esquentasse mais sairia fácil, mas a pressa né... Então todo cuidado é pouco para desmontar, se quebrar o núcleo já era.

 Bom, eis os resultados:

O transformador possui 5 camadas usando o mesmo fio que está entre o 24 e o 25 em AWG, cerca de 0,5mm de diâmetro, sendo no total 5 enrolamentos (como mostrado no esquemático da primeira página)

1ª camada (a mais externa) = quase metade do enrolamento primário do transformador com 17 espiras, termina o enrolamento soldado a um pino "cego" que continuará o enrolamento na ultima camada (a mas interna).

entre camadas = uma volta de fita adesiva + shield de folha de cobre soldado ao pino que iniciou o enrolamento + duas voltas de fita

2ª camada = os dois enrolamentos entre o 5v e o 12v, cada um com 4 espiras cada

entre camadas = duas voltas de fita adesiva

3ª camada = 1 enrolamento, entre o 5v e o 0v, com 3 espiras cada, sendo 3 fios em paralelo para maior corrente

entre camadas = duas volta de fita adesiva

4ª camada = o outro braço entre o 5 e o 0v, com novamente 3 espiras e 3 fios em paralelo.

entre camadas = uma volta de fita adesiva + shield de folha de cobre soldado ao mesmo pino que iniciou o enrolamento( os dois shield ligados ao mesmo ponto) + duas voltas de fita

5ª camada (a mais interna) = a outra parte do enrolamento primário, agora com 23 espiras , cobrindo toda a área próxima ao carretel.


 A partir desses dados podemos fazer umas contas... O primário do transformador é alimentado pela fonte de alta por 320v (dobrador em 127 ou 220) ou seja, +/- 160v no conversor meia ponte. Nas medições em uma fonte que tenho funcionando obtive 170v. Assim temos uma relação no primário de:

a = 160v/(17+23) espiras = 4 volts por espira.
 
Agora no secundário é que temos um dado interessante!

 Mantendo a relação de transformação, temos que a tensão de saída para o enrolamento de 5v deveria ser de 6 espiras x a / 2 (dividido por 2 pois é retificador em meia onda com derivação) ou seja teríamos 6*4/2 = 12v !!!
 Estranho não é mesmo? Mas está correto, esse dado é para o transformador em vazio, e com pwm a 50%, ou seja em vazio o pwm deve estar muito menor que 50% para termos 5v na saída. Acho que deu pra entender...

Agora precisamos calcular os valores para os outros enrolamentos.

O de alta chuto um valor de 80 a 90 espiras, sem derivação, para termos uma tensão de sobra para regular pelo CI.

Os filamentos, algo como 2 + 2 com a saída retificada, filtrada (e flutuando em relação a alta) e um regulador linear mesmo, dai deixa só a alta pro CI. O lm138/338 regula até 5A. Mesmo que dissipe um monte de energia acredito que não teremos problema em suprir isso...


Ahh, no mercado livre encontrei fontes ATX usadas funcionando por 15 reais, acho que comprar umas 2 ou 3 não vai matar ninguém em relação ao preço...

E vamos caminhando!


Um abraço


Eduardo

Ledod... Acho que essa relação mais alta de espiras é porque para se regular a tensão essa precisa ser mais alta na entrada do regulador.
[Momento viagem on...]
Seria muito dificil pegar esses 320V (220V retificados ou 110V com dobrador) e faze-lo oscilar a 400Hz com corrente de uns 350~500mA?
A 400Hz, o transformador pra alimentar um PP de EL84 e outros ficaria com nucleo de 19mm. BEM pequeno... Pro Iall 3.5, ficaria com 12mm.
[Momento viagem off...]

Oi Pessoal

Ledod, o PWM da fonte chavada de PC é SEMPRE menor que 45%. Lembre da zona de silêncio! O integrado que controla o chaveador irá alterar a largura do pulso para que a tensão no secundário saia com o valor correto.

Para desmontar o transformador, tem que deixar na água verfente por pelo menos 3 minutos e ser rápido para que a cola não esfrie. Você vai ter que arranjar umas luvas para manipular a coisa quente, senão gruda de novo.

Outro problema é que ferrite aquecida fica mais frágil!

Kem, a idéia da fonte chaveada é pegar os 350V do retificador da rede e alterna-lo em 40kHz para usar um transformador de ferrite diminuto. Para que você quer alternar em míseros 400Hz?

Abraços

Eduardo

 Sim, sim Eduardo, existe sempre o silêncio, tempo morto ou "dead time", foi mais o hábito de dizer que em 50%, indicando que as saídas tem seu nível médio máximo...  Obrigado!!  :)
 
 Ahh e não achem que desisti do projeto não... Montei o circuito proposto na primeira página, mas tive uns problemas no layout (sim, as trilhas de cobre tem resistência não é? haha) deixando a referência de tensão instável, fazendo o PWM ficar louco, esquentando tudo! Além do dissipador de calor que coloquei no layout ser muito pequeno. Coisas que só percebemos na montagem!

 Hoje montei um circuitinho com uma ECL82 e fiz um teste rápido usando a fonte... Aparentemente sem nenhum ruído, apesar das gambiarras do teste haha

Um abraço!

 

Ja que são entre 100 e 150W, achei que seria mais facil...
E o transformador ja seria pequeno o bastante... Mas claro, quanto maior a frequencia, menor o transformador.

Ps. Acho que ja tinha passado esse link, mas algo do tipo serve??? Parece ser bem simples... o CI é o TDA4605 / KA3842

(http://www.electronica-pt.com/ci/fonte-chaveada-mosfet.gif)

Kem;
A única observação: é caracteristicas destas fontes que primário e secundário serem totalmente isolados, ou seja com os "terras" do primário e secundário serem diferentes.

Alfredo... tem razão... não tinha notado que o negativo sa retificação de entrada esta ligada ao terra. Mas será que não tem como isolar o secundario?

 Só retirar o terra do secundário! Deixa ele flutuando...

Kem, tem como isolar o secundário sim, é só separar os terras, inlcusive isto dá mais segurança quanto a "choques" já que o secundário ficará totalmente isolado da "rede".

Alfredo... Ledod... Não vou fazer nada... hehehe Vou esperar vocês chegarem a alguma conclucsão. Esse assunto é demais pra mim.
Foi só uma sugestão, na ideia de ajudar. Deixo pra vocês mais "entendidos" (sem segunda intenção) no assunto.
[]s.

 Só confirmando, testei o projeto do inversor -acho que o nome do tópico está errado, deveria ser inversor e não fonte chaveada, escrevi errado- e comportou-se muito bem! Sem ruído de pwm, humm de 60hz, etc. A tensão consegui variar de 160 a 300v dc tranquilamente, com muita estabilidade, sem variações.
 Testei com áudio mesmo e um transformador de saída adaptado de um de força e sem gap de ar (a corrente de polarização é baixa, não saturando o núcleo).

 O resultado foi muito bom, som com graves bem presentes, tinha uma ínfima distorção quando em volume máximo, mas também segui o esquemático do iall 3.5 com algumas modificações, logo quero testar o circuito que o Eduardo postou para áudio mesmo, com realimentação negativa, acredito que ficará ainda melhor!

 Sobre o circuito, os mosfets neste teste mais longo esquentaram bem, mesmo com um dissipador maior, ainda que eram os IRF2807 com baixa rds-on. Isso precisa ser levado em consideração, caso que em um power de 10w, 15w devem esquentar muito mesmo!

 Enfim, foi aprovado esse circuito para um power de baixa potência, logo quero testar com o iall 10.5, após eu modificar o layout e os valores de alguns componentes...

Um abraço!

Eduardo

Que legal... parabéns!!!
Vejo que a idéia está se materializando, espero que em breve surjam os primeiros layouts... porém acho que esses primeiros projetos não irão ainda satisfazer boa parte das metas do Eduardo... Mas torço para que elas sejam atingidas.
Pois eu estou aqui de "pés e mãos atados", pois quero fazer inúmeras coisas e não encontro os componentes... e quando encontro... é extorsão na certa......
Parabéns Ledod!

Um grande fornecedor de material para testes, com certeza podem ser chassis de TV´s de 29", que podem ser encontrados com certa facilidade em qualquer ferro velho, com preços bem atrativos.

Nestes chassis, serão encontrado todo material; como transformadores, capacitores, fet´s de potência e tudo mais que seja necessário.  Caso identifiquem o modelo da TV, podem inclusive usar o esquema da mesma para acompanhar a fonte.   Nestas mais modernas a fonte principal está em torno de 130V a 145V, mas nada impede que se modifique para mais.  Observando que estas fontes são capazes de fornecer potência total entre 60W e 90W com certa facilidade.

Tenho facilidade em arrumar monitores de tubo... fontes de pc também. No caso de fonte de pc é só dizer o modelo que eu encontro sem problemas!

 Bem, só para dar continuidade!

 Desmontei outro transformador, agora tomando um maior cuidado após o aquecimento em água quente, e utilizando luvas, o núcleo saiu intacto! Retirei os enrolamentos secundários, deixando apenas o primário (que é subdividido em dois, como no outro transformador do post passado). Reenrolei com 2+2 espiras para os filamentos e mais ou menos 85 espiras para a alta, com isolamento entre os dois secundários. Terminado, reenrolei a secunda parte do primário (que tinha deixado pendurado enquanto enrolava os secundários). Fechei o transformador com araldite 24h e ficou bem firme.

 Como teste, fiz um "gato" na placa de fonte principal: retirei o ci chaveador, era um wt7520, e soldei 3 cabinhos, os das saídas complementares do chaveamento e o terra. Assim montei um circuito do tl494 (praticamente o do início do tópico)e no lugar dos pads do transformador soldei mais dois cabinhos para o primário do transformador, ligando às saídas do tl494 e ao terra deste circuito.

 O resultado é que consegui 420v a 40khz com o pwm a 45% e sem carga. Nos filamentos foi mais ou menos 17v sem carga, nas mesmas condições.

Pensei em testar com cargas mas o experimento foi gambiarra PURA e resolvi não arriscar mais, já que poderia tomar um choque perigoso neste circuito...

POR FAVOR NÃO FAÇAM ISSO SE NÃO SOUBEREM O QUE ESTÃO FAZENDO.

Ou seja é possível sim fazer uma fonte chaveada a partir de uma atx. Cheguei a alguns problemas e queria compartilhar com vocês, se podem ter idéias melhores:

1- Circuito de driver dos transistores principais.
 Um grande problema é esse, os transistores de chaveamento de alta tensão da rede requerem alta corrente e baixa tensão, pelos dados do datasheet do MJE13007 temos:
VBE (sat):
 IC = 2A, IB = 0.4A, Vbe = 1,2v
 IC = 5A, IB = 1A, Vbe = 1.6
 Ou seja, não conseguiremos acionar diretamente o transistor a partir de um optoacoplador, precisaremos de transistores para drive, o que complicará um pouco o circuito...
 O transformador utilizado nas fontes resolve de maneira ótima todos os problemas, seja de isolamento e de corrente de drive dos transistores, bem como a não condução ao mesmo tempo, porém os pinos variam muito de fonte para fonte, assim refazer a placa para a adaptar cada trafinho é bem ruim...

2- A regulação da tensão. Minha idéia inicial era de regular a alta e utilizar um CI regulador linear para os filamentos. Mas cheguei a conclusão que isso não é a melhor alternativa, o LM350 esquentou demais nos testes, puxando cerca de 2A, afinal temos uns 20-25w dissipados no coitado.
 Acho que o melhor seria deixar a alta sem regulação e regular a baixa para os filamentos, assim não perdemos tanta energia. O único problema é casar o número de espiras do transformador da alta e da baixa, a corrente, o pwm e a tensão de alta que o projeto irá ser alimentado...
 Só se regulasse a alta com um regulador linear que o Eduardo postou a uns tempos atrás, mas não sei também se é viável...

Enfim, mais umas experiências! Alguma idéia??

Um abraço!

Eduardo

Acho interessante insistir nos opto acopladores. A idéia de regular apenas a baixa, não é ruim, podemos fazer um tapping no transformador de saída, de onde tiraríamos a alta e a tensão dos filamentos. Assim, não precisaríamos exatamente acertar a relação de espiras entre primário e secundário, mas sim a relação de espiras entre as duas sessões do secundário. O PWM faria a função de acertar a tesnão de saída exara.

Com esta configuração de secundário, ao regular a baixa, teremos um múltiplo de tensão na saída da alta. Claro que com a demanda de corrente a saída de alta iria varia, uma vez que está em malha aberta, mas seria uma fonte compacta e funcional.

Oi Pessoal

Do que eu andei estudando sobre os reguladores chaveados, é bastante complexo conseguir uma regulação eficaz em duas tensões muito distantes. O que eu vejo como saída honrosa para uma fonte com duas tensões é deixar a alta regulada e a baixa desregulada, mas com excesso de tensão. Desta forma a baixa pode ser regulada com um circuito tipo buck e assim ter duas saídas reguladas independentes.

Nas fontes ATX a regulação de várias saídas vinculadas a um único chaveador só é possível porque todas são usadas em uma proporção conhecida.

Abraços

Eduardo

 Idéias interessantes surgindo! 

 Então, como o Haroldo disse mesmo, os opto seriam a saída mais simples em termos de facilidade em encontrá-los, dispensando o transformador de drive que varia muito de fonte para fonte. O transformador principal, como será reenrolado pode ser qualquer um. Realmente, os transformadores nunca tem um enrolamento separado do outro, é tudo um secundário com vários taps! E é simples de fazermos isso, até com fios de diâmetros diferentes pois todos os taps são soldados direto nos pinos do transformador. O único problema é que as saídas não serão isoladas uma da outra, se bem que, isso seria mesmo um problema?

 Agora precisamos pensar em um jeito de polarizar o opto e os transistores de driver e manter tudo isso isolado. Poderia usar um transformador só para isso, por exemplo, gerando 12v para a alimentação do CI e para a polarização dos transistores, deixando todo o circuito de controle no primário e a realimentação se daria por um outro optoacoplador, ou tentar polarizar direto dos 170v da fonte do primário, deixando o CI no secundário.


 Outra idéia muito boa Eduardo, criar uma fonte de baixa só para os filamentos, deixando a alta regulada. Se formos pensar no quesito eficiência, este teria uma das maiores !

 E vamos conversando!

 Um grande abraço!

Eduardo

Oi Ledod

Se der tudo certo, até o final da semana terei um protótipo da fonte que estou trabalhando. O maios problema que encontrei foi um critério claro sobre como enrolar o transformador de força. Para aproveitar o primário dos que saem das fontes, a frequência e o ciclo ativo precisam ser controlados. Como estou tratando da idéia do auto-oscilante e mantendo a frequência abaixo de 30kHz (assim posso usar 1N4007) terei que enrolar o transformador do zero.

Abraços

Eduardo

 Muito legal Eduardo, espero que consiga um resultado bom com ele, pois é muito mais simples que um circuito com controle, cis dedicados...

 E a coisa começa a tomar forma!

 Um abraço!!

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Só complementando, hoje fiz uns testes mais abusivos no conversor dc-dc do primeiro post, os resultados, depois de resolvido o problema do terra da referência, foram excelentes!
 
 Algumas imagens mostrando os testes que fiz:


(http://img845.imageshack.us/img845/7475/dsc00580il.th.jpg) (http://img845.imageshack.us/i/dsc00580il.jpg/)

(http://img195.imageshack.us/img195/6207/dsc00581dc.th.jpg) (http://img195.imageshack.us/i/dsc00581dc.jpg/)

(http://img214.imageshack.us/img214/6905/dsc00582iq.th.jpg) (http://img214.imageshack.us/i/dsc00582iq.jpg/)


 A primeira imagem mostra duas lâmpadas de 220v e 40w em série, com uma tensão de 340v e 187ma, entregando 63,7w !!! Bem razoável para um circuito simples até como esse. Os transistores são os irf2807. Na entrada, medi uma tensão de 28,3v e corrente de 2,63A, ou 74,4w. Assim a eficiência do circuito é de 85,6%.
 Achei excelente esse resultado, mas também utilizei mosfets com baixíssima rds-on, e um detalhe sobre o aquecimento é que precisamos usar um cooler, mesmo que pequeno para mantermos a temperatura abaixo do limiar de auto-aquecimento, que seria o fato do transistor esquentar,aumentar a resistência interna, aumentar o PWM, esquentar novamente, etc, que ao final vai aquecer muito até o componente queimar! Neste teste o cooler estava ligado a uma tensão mínima, com baixa rotação, apenas circulando o ar de maneira suave, esquentando muito pouco o dissipador.

 Abaixo vou deixar os arquivos do eagle para a plaquinha. Acredito que o layout ficou meio ruinzinho, seria melhor modificar e colocar os transistores na borda da placa, e alguns detalhes de trilhas, etc. Quem for montar atente para o fato que os transformadores podem ser diferentes, dependendo da fonte e portanto devem ser feitas alterações nas trilhas da placa. A tensão de entrada não é crítica, entre 20 e 30v podem ser usados. O CI aguenta até 42v, mas dai precisa recalcular as correntes nos resistores e transistores. Acho seguro utilizar até 28v.

http://www.4shared.com/rar/ab032FjU/fonte_chaveada_300v11.html

 Acho que é isso!

Um abraço

Legal! Mas neste último circuito, a medida de eficiência completa devia medir a corrente e tensão de entrada, no primário do transformador de 28 V!

Oi Ledod

Se usar um dissipador melhor do que a chapa que você pegou numa fonte ATX, nem precisa de cooler. Essas chapas tem pouca área. Usando um dissipador de verdade, que permita fluxo ascendentes, o resfriamento é muito eficiente.

Abraços

Eduardo

 Sim, a medida mais correta seria essa mesmo! Mas estou utilizando uma fonte de tensão variável, dai as medidas seriam erradas... Acredito que vou comprar o transformador e os diodos que não tinha no momento e medir a eficiência total. Deve ser algo entre 60 e 70%.

 Então Eduardo, precisaria modificar o layout deixando os mosfets mais para a borda. Realmente, essas chapas são o que há de pior em termos de eficiência na dissipação energética (não são nem anodizadas!). Quem sabe ai a ventilação forçada não seja mesmo necessária utilizando dissipadores melhores...

 Por enquanto vou deixar este circuito deste jeito mesmo, quem sabe utilizar em algum projeto pequeno só para não deixar ele jogado por ai... Uma outra função para esta fonte é como uma fonte variável de bancada para testes de válvulas.

 Muito legal ver a tensão de grade variando com a tensão de placa em polarização fixa por resistor de cátodo! Observar as curvas, os pontos de operação...


 Um abraço!

Oi Ledod

Ontem desmontei um transformador de ferrite. Encontrei o mesmo tipo de construção que você reportou. O que achei mais curioso é que a relação de voltas do primário para o secundário não é a relação de transformação esperada. A fonte usa o tempo de chaveamento para controlar a saída, como em um regulador buck. Dessa forma o ciclo ativo deve ser mais perto de 30% que dos 50% teóricos. Por isso você precisou de tanta voltagem no enrolamento de 5V para atingir tensão alta na saída.

Abraços

Eduardo

 Exato Eduardo!

 O máximo que conseguiríamos usando o primário na tensão de 5v em PP com ciclo ativo máximo seria 160v. Considerando que o ciclo ativo é sempre menor, as perdas no núcleo com as harmônicas do sinal, pois é uma onda quadrada, perdas na retificação e chaveamento, etc, temos um valor muito menor.

 Acredito que reenrolar esse transformador é bem simples para qualquer pessoa, então acho que podemos utilizar ele sem problemas !

Um abraço!

Eduardo

Será que não podemos usar isto:

http://www.ohm.wz.cz/PDF/moc3020.pdf

Ele aceita uma tensão elevada (220V) e tem uma razoável capacidade de corrente. Mas é um DIAC e não transistor!

Olá, colegas.

Eu tenho utilizado fontes chaveadas nos meus amplificadores valvulados, com excelentes resultados. Dessa experiência, alguns comentários :

a) A topologia " precisa " ser flyback, a fim de facilitar a regulação cruzada entre as saídas de +B e filamento. A topologia buck / half-bridge, utilizada nas fontes AT/ATX necessita do indutor de equilíbrio ( aquele toróide grande, com 4 enrolamentos ) para amarrar as tensões de saída entre si. Como há uma diferença muito grande entre as tensões ( +B e fil ) a confecção desse indutor é complicada.

b) A fonte precisa ser dimensionada para a potência de pico do amplificador, e não, a média, tal como se faz com fonte a transformador em 60 Hz. A potência de pico é determinada pelo produto V_placa x I_placa_pico ( + P_filamento ). Uma única EL84 fornecendo 5...6 W precisa uma fonte que entregue cerca de 25 W !

c) A confecção do transformador não é trivial, especialmente devido ao enrolamento de +B. A capacitância parasita e a indutância de dispersão desse enrolamento costumam criar problemas. É comum ser necessário enrolar o transformador mais de uma vez até que os resultados sejam satisfatórios.

d) O projeto da fonte costuma levar mais tempo do que o projeto do amplificador inteiro, e é necessário ter recursos relativamente bons - no mínimo, um osciloscópio - para fazer uma fonte chaveada funcionar satisfatoriamente.

Oi A.sim

Que bom que apareceu alguém com experiência prévia para nos auxiliar!

O que você colocou corrobora o que eu tenho observado nos estudos que tenho feito. Concordo com você plenamente! A solução por flyback é bem mais elegante, limpa e eficiente, mas, como eu já disse acima, o objetivo é conseguirmos um circuito simples que qualquer um possa fazer em casa e obter algum resultado.

Eu, o Ledod e o Haroldo temos todo ferramental necessário para desenvolvermos o que for para nosso uso pessoal, mas a maior parte das pessoas que frequentam o fórum tem pouco ou nenhum conhecimento. É neles que estamos pensando!

A topologia em meia ponte, que estou estudando, é a que dá o transformador mais simples de ser enrolado. Num flyback os enrolamentos precisam ter os sentidos correstos, ou não funciona.

Por conta de todos os problemas envolvidos, resolvi deixar a regulação de lado e partis apenas para a transformação simples, como seria em uma fonte linear.

O caminho que eu estou seguindo é tentar adaptar o circuito Royer (conversor auto-oscilante) para funcionar em meia-ponte, semelhante ao usado em reatores de lâmpada fluorescente.

Ontem eu consegui obter 250V isolados da rede usando um chaveador auto-oscilante e um transformador que eu enrolei com o núcleo de ferrite de um transformador de fonte chaveada. Ainda não tenho um funcionamento estável, mas está caminhando.

Minha maior dificuldade é ser engenheiro civil. Há uma série de conceitos que fogem do meu arcabouço.

Haroldo, a principal questão sobre este acoplador é se é fácil de conseguir no mercado!

Abraços

Eduardo

Continuando :

Na foto abaixo, a fonte de 250 W que construí para alimentar um amplificador HiFi de 2 x 20 W. Ela é half-bridge, ciclo ativo fixo em " 50% ", com as tensões secundárias sendo retificadas diretamente sem o uso de indutor de equilíbrio. A regulação das tensões de saída fica a cargo de um conversor buck que ajusta a tensão de alimentação da half-bridge, por isso, a presença de dois transformadores ( um deles, na verdade, é um indutor ).

http://www.orkut.com.br/Main#AlbumZoom?gwt=1&uid=1766721204546236354&aid=1&pid=1265914644935

a.sim: a foto não aparece! coloca o link!

Olá, Eduardo

Mais simples do que a topologia flyback parece ser difícil ! A polaridade dos enrolamentos não é problema; é só prestar atenção na hora de enrolar o transformador. Aconselho direcionar os esforços nessa direção, pois todas as outras soluções são mais complicadas. Veja que " ainda não conseguiste um funcionamento estável "...parte para um circuito com UC3842 ou outro CI de controle, que vais obter melhores resultados...

Um bom site para pegar fundamentação é o da Power Integrations www.powerint.com . Eles fabricam os TOPswitch, que facilitam sobremodo a construção de fontes chaveadas. Eu estive lá há duas semanas e voltei com uma série de CIs novos, chamados HyperTFS que parecem ser uma boa alternativa para fontes chaveadas para amplificadores valvulados. Infelizmente, os resultados vão demorar um pouco...

a.sim, não tem como colocar a foto em outro lugar que não seja o Orkut? Nem todos aqui tem conta la.
[]s.

(http://images.orkut.com/orkut/photos/PQAAAOhRpn4LaZovHv10dNTJqlN2EPs_KPiUmlUdwkh__tnuVW6opG3uO2VuvOUxnPYUAUuOMPNm4r6KU9NKRzboOlEAm1T1UKHU1-qycd0dhnAA_-ReY1UV3h7Y.jpg)

Oi A.sim

A ideia que eu estou perceguinto é justamente uma half-bridge com um regulador buck na saída. Novamente concordo com a opção do flyback. É realmente muito simples para quem tem alguma iniciação mais sofisticada em eletrônica. Dá para fazer um usando dois ou três transistores apenas. Dá até para pegar as partes de uma fonte ATX e fazer um. O problema é quando se trata de potência. Até uns 30W dá para ir bem nessa topologia, mas se a pessoa quiser usar num JCM800, fica complicado.

Se partirmos para uma topologia half-bridge, existem transistores e transformadores para qualquer faixa de potência. Desde o MJE13001 ao MJE13007 dá para cobrir coisas de 10W a 350W com praticamente o mesmo circuito!

Mais atraz eu coloquei as premissas que estou seguindo. No final espero ter um layout de circuito impresso com uma tabela de faixas de potência. Assim, para cada potência necessária, o handmade irá trocar certos valores de componentes e adotar um certo primário para seu transformador.

Por favor me corrija se minha ideia tiver alguma falha conceitual grave que impossibilite tal objetivo, mas pelo que eu estudei até agora, parece factível. Só falta eu aprender como é que se faz a sintonia desses osciladores por saturação de núcleo para que continuem oscilando independentemente da carga.

Abraços

Eduardo

Olhando a foto, desanima um pouco pela quantidade de componentes!

Oi Pessoal

O circuito que estou trabalhando é este:

(http://www.nartlof.com/handmades/fonte.png)

São dois transformadores. O primeiro, formado por L2 e L6 é um normal com núcleo EI de ferrite. O segundo, formado por L3, L4 e L5 é de núcleo toroidal. É só um anelzinho de ferrite com 1cm de diâmetro. O enrolamento L3 são 3 voltas de fio e L4 e L5 são 6 voltas cada. É muito fácil de fazer e eu tirei esse núcleo de uma lâmpada queimada.

O princípio de funcionamento é baseado na saturação do núcleo de ferrite. Quando a tensão é estabelecida, Q1 e Q2 estão em corte. Com o tempo C6 e C7 vão se carregando e um deles irá atingir a tensão da junção VBE de um dos transistores primeiro. Imaginemos que C6 termine sua carga e a corrente passe a fluir de R6 para Q1. Uma corrente passará a fluir pelo coletor de Q1 e atravez de L3 e L2. L3 irá induzir um feedback positivo em Q1 por L4 que irá conduzir cada vez levando Q1 a saturação. Quando o núcleo toroidal saturar, a corrente em L4 irá cair e Q1 entrará em corte. Por efeito flyback L5 promove o disparo de Q2 que irá conduzir e a corrente em L3 se inverte, forçando ainda mais o corte em Q1 e saturando Q2. Quando o núcleo toroidal saturar novamente, o processo se repete fazendo Q1 conduzir novamente e Q2 ser forçado ao corte.

Este circuito é conhecido pelo nome genérico de Conversor Royer, embora o circuito original fosse push-pull e não meia-ponte.

Apesar de não ter obtido um funcionamento estável, estou insistindo neste caminho pela óbvia simplidicade do circuito. Não tem nenhum componente exótico, CI dedicado ou coisa difícil de encontrar. Mesmo os diodos estou usando o nosso querido 1N4007!

Ontem eu consegui fazer funcionar antes de prender o núcleo no transformador de força. Com o núcleo preso e o gap bem fechado o circuito perdia marcha. Soltado a fita e deixando um pouco aberto a oscilanção recomeçava. É uma questão de equilibrar as coisas e teremos um conversor muito simples.

Abraços

Eduardo

Essa outra foto mostra uma fonte de 70 W para alimentar duas EL84 num amplificador 6 + 6 W. Tem menos componentes porque usa um TOP226 no lado primário.

http://www.orkut.com.br/Main#AlbumZoom?gwt=1&uid=1766721204546236354&aid=1&pid=1322240051619

A quantidade de componentes é grande também por causa das várias proteções necessárias, bem como os circuitos de soft-start, regulagem da corrente de filamento e chaveamento de +B. O uso do HyperTFS na fonte de 250 W vai possibilitar uma substancial redução na quantidade de componentes, já que, ali, tudo precisou ser feito de forma " discreta ". O pessoal da Power também reclamou, mas eu contra-argumentei que a fonte foi construída com o que eu tinha disponível em termos de componentes. Bom, eles ficaram com tanta pena que me deram os HyperTFS para experimentar...

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Olá, Eduardo :

"A ideia que eu estou perseguindo é justamente uma half-bridge com um regulador buck na saída. Novamente concordo com a opção do flyback. É realmente muito simples para quem tem alguma iniciação mais sofisticada em eletrônica. Dá para fazer um usando dois ou três transistores apenas."

Não recomendo. Use um UC3842 que é mais confiável. E a flyback é a fonte chaveada mais fácil de construir.

"O problema é quando se trata de potência. Até uns 30W dá para ir bem nessa topologia, mas se a pessoa quiser usar num JCM800, fica complicado."

Para um JCM800 eu recomendaria um transformador de força. A fonte, se chaveada, precisaria ter quase 1 kW de potência.

"Se partirmos para uma topologia half-bridge, existem transistores e transformadores para qualquer faixa de potência. Desde o MJE13001 ao MJE13007 dá para cobrir coisas de 10W a 350W com praticamente o mesmo circuito!"

Lembre que a fonte precisa ser capaz de entregar a potência de pico, não somente a média...

"Por favor me corrija se minha ideia tiver alguma falha conceitual grave que impossibilite tal objetivo, mas pelo que eu estudei até agora, parece factível. Só falta eu aprender como é que se faz a sintonia desses osciladores por saturação de núcleo para que continuem oscilando independentemente da carga."

O oscilador Royer que estás tentando implementar vai ficar " explosivo " a partir de certa potência. É necessário garantir o dead time dos transistores, bem como implementar uma proteção / limitação de corrente nos transistores chaveadores, o que é difícil de fazer na half-bridge. Eu continuo aconselhando a usar um CI ( pode ser o TL494, encontrável em qualquer fonte ATX ) e, não esqueça, usar diodos rápidos ao invés dos 1N4007 !

Assim como o Chris, só para ajudar este tópico que me interessa muito.

Abraços



(http://i466.photobucket.com/albums/rr27/harckan/FONTE1.jpg)

(http://i466.photobucket.com/albums/rr27/harckan/FONTE2.jpg)

a.sim

Qual é a teoria por trás do uso de potência de pico (instantânea) nas fontes chaveadas.

Em princípio, esta premissa me parece inviabilizar o projeto como um todo.

Por outro lado, nunca imaginei que a potência instantânea demandada por um JCM chegasse a 1kW. Este número me parece um tanto elevado.

Oi A.sim

Dei uma olhada no www.powerint.com e de fato parece ser uma solução bastante conveniente. A questão é se esses componentes estarão no mercado para que qualquer um possa adquiri-los com facilidade.

Bom, agora que temos no fórum alguém com experiência com fontes chaveadas, as coisas podem ficar mais fáceis!

Você gostaria de nos ajudar no projeto de uma fonte para valvulados que qualquer um com um soldador e boa vontade possa montar?

Abraços

Eduardo

Oi :

Vamos tomar um amplificador SE com EL84 como exemplo. Nessa válvula, a corrente quiescente de placa é de cerca de 40 mA. Quando o amplificador está a plena potência, a corrente de placa excursiona de praticamente zero até cerca de 80 mA. Nessas circunstâncias, a corrente média de placa ainda é 40 mA, e uma fonte a transformador em 60 Hz precisa ser dimensionada apenas para essa corrente média.
Na fonte chaveada, a corrente através do transistor chaveador é proporcional à corrente instantânea demandada da fonte, pois o circuito de controle tem velocidade suficiente para acompanhar as mudanças na corrente de saída. Se o circuito não é dimensionado para a máxima potência de pico, a limitação de corrente do transistor chaveador pode ser ativada ( especialmente quando estão sendo amplificados tons graves ) e desligar a fonte, ou ativar a proteção de curto-circuito.

Ok. Seguindo a linha de raciocínio da corrente máxima, se a maior corrente demandada pelo circuito fosse 80 mA a 300V,  fonte teria que fornecer 24 Watts, instantâneos. Este fato difere do comportamento das fontes comuns, onde a corrente instantânea faz pouco estrago nos componentes. Seguindo o mesmo raciocínio, não consigo encontrar razão para justificar 1kW no caso do JCM 800. Mas entendi o ponto.

Aqui vejo um ponto interessante que mais tarde, após vencermos este dragão atual, que seria implementar. Poderíamos usar um controlador programável, como um AVR ou PIC, que relaxaria um pouco a questão de tensão constante, e talvez "emular" uma fonte comum, tal qual faz uma fonte convencional. Uma heresia para projetistas de fontes, mas faz todo sentido em amps de guitarra, onde só queremos eliminar um componente pesado como o transformador de força. Mas não percamos tempo com esta idéia (ou heresia).

Olhei o site também. O HyperTFS vende na Digikey, o preço é por volta de 5 dólares (4 e uns quebrados). Olhei o datasheet, e achei deveras interessante. Ele tem características que não nos interessam, como a possibilidade de implementar uma fonte "mais fraca" para equipamentos que operam em "standby mode", mas me parece um belo tijolo de construção.

Eu sempre pendi para a idéia de usar um controlador (TL494, UC3842 e etc), por mais simples que ele seja, para a implementação da fonte, mas compreendo as preocupações do Eduardo.

Nesta missão, acho que o consenso vai beneficiar melhor a todos. Acredito que devíamos ir na direção do menor circuito possível usando um controlador. Depois do aprendizado, quem sabe um chip mais evoluído.

Oi :

"Ok. Seguindo a linha de raciocínio da corrente máxima, se a maior corrente demandada pelo circuito fosse 80 mA a 300V,  fonte teria que fornecer 24 Watts, instantâneos."

Sim. A fonte precisa ser dimensionada para fornecer essa potência, embora ela não seja consumida durante todo o tempo. caso contrário, haverá a ativação da proteção de sobrecorrente do transistor chaveador.

"Seguindo o mesmo raciocínio, não consigo encontrar razão para justificar 1kW no caso do JCM 800."

Um JCM800 tem 100 W de potência máxima. Para um amplificador de 12 W eu precisei de uma fonte de 70 W; seguindo a proporção, seriam necessários cerca de 600 W só para a etapa de potência. Somando a potência de filamento, chegaria perto de...1 kW. Esse valor é só uma estimativa, não um valor exato a ser usado em projeto. Caso haja interesse, eu poderia fazer o cálculo exato.

"O HyperTFS vende na Digikey, o preço é por volta de 5 dólares (4 e uns quebrados). Olhei o datasheet, e achei deveras interessante. Ele tem características que não nos interessam, como a possibilidade de implementar uma fonte "mais fraca" para equipamentos que operam em "standby mode", mas me parece um belo tijolo de construção."

Pois é, a fonte de standby seria justamente para alimentar os filamentos. Apenas acho que 20 W é pouco; já encaminhei ao pessoal da Power minha sugestão de aumentar essa potência para uns 50 W, pelo menos. Assim, a fonte Forward principal entraria em operação somente após os filamentos estarem aquecidos. 

Com relação a usar microcontroladores, minha opinião ainda é " quem sabe, faz com dois transistores. Quem não sabe...usa dois PICs em paralelo..."

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Uma pergunta off-topic :

Quem pode consertar a limitação de linhas no editor de texto que se usa para escrever essas mensagens ? A partir de um certo número de linhas, o texto desaparece sob a borda inferior da caixa de texto...

Essa foi por demais maldosa...  essas tipo de coisa magoa!  :)


As limitações do software do forum são muitas. A gente não costuma consertar estas coisas, apenas esperamos os desenvolvedores.

(mas acho que se pormos 2 PICS em paralelo....)

Oi A.sim


Poxa! Eu estou entando com dois transistores! Até que não estou tão ruim!  :D

Repito o convite: quer ajudar a gente em nosso projeto da fonte Handmades genérica?


Esse problema é alguma coisa no navegador e não no fórum em si. No meu notebook funciona bem, mas no de mesa fica pulando. A solução mais simples é escrever no editor de texto e depois colar no fórum.

Abraços

Eduardo

Olá, Eduardo :

"Poxa! Eu estou entando com dois transistores! Até que não estou tão ruim!  :D"

A brincadeira, na escola onde trabalho, diz respeito a um pisca-pisca com LED : um PIC acionando o catodo e outro acionando o anodo do LED...

"Repito o convite: quer ajudar a gente em nosso projeto da fonte Handmades genérica?"

Minha disponibilidade de tempo é restrita, mas estou às ordens para acompanhar o projeto. Sigamos adiante com a ideia...

Oi A.sim

Aqui todos temos o mesmo problema de tempo restrito. Estou aproveitando esta semana que a loja está menos movimentada para avançar nos estudos dos circuitos chaveadores.

Sei bem como o ensino consome a gente. Depois de concluir meu doutorado na Unicamp, tentei seguir a carreira acadêmica, ao mesmo tempo que montava a loja para ajudar no orçamento. Não demorou muito para eu pegar o barco mais confortável! :D

Dica: em lugar de usar aspas use os marcadores {quote} e {/quote} para fazer as citações, trocando o { por [. Fica dentro do padrão do fórum e mais fácil de ler


Abraços

Eduardo

 Olá pessoal!

 Agora me parece que a coisa está caminhando bem, estive ausente nestes dias e não li todas as mensagens, mas com o nosso amigo que já tem experiência com fontes chaveadas o desenvolvimento vai seguir mais acertado, para não cometermos erros banais que só com a experiência poderiam ser previstos. Muito legal !
 Vou ler com calma nesses dias os comentários, o tópico está ficando muito bom.

Um abraço!

Eduardo

ps: para quê dois pics em paralelo para um led? Usa um FPGA de uma vez  :D haha

 Estive pensando sobre o dimensionamento da fonte em função do valor de pico e acredito que não é necessário um circuito de 1kw para um JCM 800 por exemplo. Acredito que está superdimensionado, vou explicar.

 Bem, todos que abriram uma fonte de ATX, não sei sei notaram um fato muito interessante sobre os valores de capacitores de filtragem do secundário. Para a linha de 5v temos, 1000uF, 2000uF. Não acham estranho que o valor seja tão pequeno, comparado as correntes envolvidas, na casa dos 10A? Pensando sobre o que nosso amigo disse, onde as fontes são dimensionadas no valor de pico, juntei alguns pontos que acredito estarem corretos. Mais tarde vou procurar sobre isso para confirmar se está mesmo certo...
 
Os valores de capacitores são baixos pois o circuito de controle da fonte é rápido o suficiente para alterar o PWM com a variação da carga. Assim não é necessário capacitâncias altas já que em uma variação abrupta da carga a fonte "sentirá" e tão rapidamente quanto a variação irá estabilizar a tensão.
 
Ai temos uma diferença crucial entre nosso projeto e o de uma fonte ATX. Não necessitamos de uma tensão exata na saída, se é 250 ou 251v não importa. O importante é termos a tensão média de alimentação e o ripple de saída também não é crítico.
 Para contornar isso é até simples, aumentando os capacitores do secundário. O sistema ficará com uma resposta mais lenta, mas não será necessário dimensionar o circuito para o valor de pico! Para ex. vou colocar o gráfico de um sistema PID (proporcional integral derivativo) que no fundo é um RLC, com a resposta ao degrau. Uma fonte pode ser modelada bem porcamente por um sistema deste tipo...


 Vou usar esta figura para exemplificar:

 (http://powerelectronics.com/power_systems/simulation_modeling/PET-transient-response-phase-margin-Figure02-1205.jpg)
 
 
 Digamos que a função degrau é variação da carga em um dado instante e as curvas são as respostas do sistema da fonte. Ai temos alguns fatos bem interessantes.

1- A curva verde, uma oscilação amortecida. Lembro-me que disse em algum post sobre isso, o ruído causado pela fonte, em uma frequência audível, onde a fontes com realimentação não eram usadas em sistemas de alta potência. Pois bem, é esse ruído.

2- A curva azul claro onde temos um amortecimento crítico. Pelo que entendi as fontes ATX trabalham por ai, assim a resposta ao pulso de corrente é rápida, porém sem oscilar, diminuindo o valor do capacitor, diminuindo custos, etc

3- Curva vermelha, sobre amortecida. Com o degrau da carga a resposta é lenta, observem que há um período maior para estabilizar.

 Agora vem o porquê. A função degrau, como mostrada é apenas um pulso que mantém a tensão constante até o infinito, sendo um nível DC. A nossa carga nunca irá ser assim pois são sinais de áudio, variando no tempo.

 Imaginem agora que existam pulsos quadrados em um frequência de 20hz. A curva azul claro vai "seguir" a carga o tempo todo, ou seja teremos sempre o valor de pico da fonte e 0. Se fosse uma fonte chaveada ai é justificado o que o nosso amigo falou! Na hora que tivesse o pico a de corrente fonte queimaria, pois ela está "seguindo" a carga. A curva vermelha já não seguiria, antes de ela chegar ao valor "1" que está no gráfico o pulso teria acabado, tendo assim uma resposta parecida com um dente de serra (que no fundo são curvas exponenciais) e nunca chegaria no valor de pico, não necessitando o superdimensionamento da fonte.

 Para o sistema ficar parecido com o da curva vermelha, precisamos aumentar o valor do capacitor do secundário, obtendo esta curva.

Essas impressões eu fiquei maturando antes de escrever, não sei se a realidade é essa mesmo, já que na prática muitos detalhes mudam.


 Concordam? Discordam? Vou pesquisar mais e ver se é isso mesmo.


 Um abraço!

 Eduardo

Oi Ledod

Eu verifiquei este problema com o meu circuito flyback. O conceito está correto, mas simplesmente aumentar o capacitor pode trazer instabilidade ao sistema. É necessário colocar um indutor antes desta capacitor, criando um filtro LC capaz de bloquear completamente (entenda-se esse "completamente" sob a óptica de um engenheiro civil  :D) a componente fundamental do chaveador. Desta forma a carga fica desacoplada do chaveador e a fonte só vai ter que atender o pico de corrente "possível" dentro da banda passante do amplificador. Fui claro?

Abraços

Eduardo

Oi :

Ainda sobre o valor de pico para a potência. Já que a coisa enveredou pela Teoria de Controle, vamos ir mais a fundo !

O laço de realimentação que controla a tensão de saída das fontes chaveadas tem uma largura de banda entre 100 e 500 Hz tipicamente. Quando há variação de consumo nas saídas da fonte, o laço de realimentação corrige o ciclo ativo do transistor chaveador para que a tensão de saída permaneça constante. Essa é a função do laço de realimentação...

A corrente drenada por um estágio SE, por exemplo, a plena potência, varia entre " zero " e o dobro da corrente quiescente. Essa variação segue a frequência do sinal sendo amplificado que, vamos imaginar, seja senoidal. Sendo o sinal de alta frequência, além da largura de banda do laço de realimentação, esse não poderá seguir as variações de corrente e o ciclo ativo permanecerá constante, aparecendo um ripple na linha de alimentação. Quem controla a amplitude desse ripple são os capacitores de desacoplamento que existem na linha de +B.

Se o sinal amplificado é de baixa frequência, dentro da faixa de frequências em que o laço de realimentação consegue acompanhar, esse irá procurar manter a tensão de saída estável, a despeito das variações na carga. Com isso, o ciclo ativo da fonte vai ser ajustado a cada pulso de chaveamento do transistor chaveador, visando minimizar a variação na tensão de saída.

A corrente através do transistor chaveador é monitorada permanantemente pelo circuito de controle ( geralmente há um resistor de pequeno valor em série com o emissor ou fonte, que amostra a corrente no transistor ). Quando essa corrente ultrapassa um determinado limiar, alguma ação protetiva acontece - a fonte desliga, a tensão de saída cai, etc. Assim, toda vez que a potência instantânea à saída da fonte supera a potência nominal para a qual a fonte foi projetada, é de se esperar que alguma proteção na fonte seja ativada. Esse fenômeno é propenso a ocorrer quando tons graves são reproduzidos pelo amplificador, devido à grande amplitude e baixa frequência. Essa é a razão do porquê é necessário dimensionar uma fonte chaveada para a potência de pico de um amplificador, e, não, para a média.

 Exatamente !


 Sim, este é o ponto. A minha idéia seria aumentar o valor de capacitância da linha do B+ a fim do controlador não entrar na zona em que ele segue a variação da carga, justamente para evitar o valor de pico em baixas frequências. Quando houvesse necessidade de maior corrente ao circuito os capacitores irão descarregar pela carga e o controlador poderia carregá-los em um tempo muito maior (explicando porcamente, não é isso realmente o que acontece, mas é difícil explicar com palavras).

 Sempre existiria um ripple junto a alimentação, facilmente filtrado por um indutor ou capacitores de valor pequeno.

 A diferença maior é esta. Estamos alimentando um sistema com 300ma no máximo. Se fosse uma fonte de alta corrente não teria como mesmo, o controlador em baixas frequências iria entrar nesta zona de operação e aconteceria o que estamos comentando, ele seguir a variação da carga.

Não sei se é isto mesmo, mas vou pesquisar mais sobre o tema!


Um abraço!

Eduardo

Oi Pessoal

Alguns dados interessantes:

1- O JCM800 de 100W é um amplificador Push-Pull classe B com 4 válvulas EL34 na saída, e não um Single End.

2- A potência média máxima consumida pelo JCM800 de 100W é de 291W e a de pico é 392W. Em repouso consome 120W, sendo 52W apenas para o pré e filamentos.

3- A fonte convencional para este amplificador já é dimensionada 400W, para minimizar as perdas nos enrolamentos primário e de alta tensão  para garantir maior estabilidade na tensão +B.

4- A banda passante do amplificador começa em 40Hz. Não vejo uma impossibilidade técnica em se dimensionar o laço de realimentação de uma fonte para ficar abaixo dos 40Hz, afinal não estamos falando de uma fonte típica.

Abraços

Eduardo

O JCM 800 é um amplificador classe AB Eduardo.

Oi Bossman

Com corrente de repouso em 30mA por válvula, isso já é classe B!

Abraços

Eduardo

No começo eu enfrentava problema igual ate que escrevia no bloco de notas, copiava e colava...
Para solucionar isso é facil, caso esteja usando Internet Explorer.
Ao lado do campo de endereço (onde digita nome do site) tem 3 botoes, modo de compatibilidade, atualizar e interromper.
Apenas clique no boao modo de compatibilidade.

Dois?

Se quiser mesmo tirar onda, dá pra fazer pisca-pisca LED com UM transistor só  ;)

http://cappels.org/dproj/simplest_LED_flasher/Simplest_LED_Flasher_Circuit.html

Olá, colega.

Sim, tem esse circuito, sim. Mas é totalmente desaconselhável usar a junção B-E em polarização reversa, pois ocorre um fenômeno de degradação progressiva das características da junção. É prática comum aplicar uma tensão reversa na junção B-E de transistores em chaveamento de potência, para remover mais rapidamente a carga acumulada na base e fazer o transistor cortar mais rápido. Entretanto, a magnitude dessa tensão deve ser controlada, caso contrário, o Hfe dos transistores vai diminuindo com o tempo, levando os transistores a aquecerem cada vez mais até a falha total. Lembro que a tensão reversa B-E é da ordem dos 7 V, independente do transistor...

De qualquer forma, valeu mencionar o circuito. Meus cumprimentos. Quem sabe, mas sabe mesmo, faz com um transistor só...

Outra coisa, se depois for usar um transistor que um dia sofreu esta polarização reversa (mesmo poucas vezes) num circuito de áudio, pode dar um nível de ruído maior.

Pessoal, foco no tópico!

Um mini amplificador, usa uma 12au7 como "power" - provavelmente os dois triodos em paralelo, já que é SE. Não tem o esquema do ampiificador, só (muitas) fotos. Mas lá pro final da primeira página tem o esquema e layout do inversor usado pra gerar o B+, baseado no chip MAX1771.

http://www.freestompboxes.org/viewtopic.php?f=2&t=9633

Este aqui não é amplificador, é um pedal de distorção, mas usa um inversor interessante, baseado no 555 !!!

http://www.diystompboxes.com/smfforum/index.php?topic=93936.0
link pra última versão do projeto:
http://dl.dropbox.com/u/15275178/blast%20from%20the%20past/GTFO.pdf
(obs no esquema "L1" está desenhado como um capacitor, mas é obviamente um indutor).

Amplificador SE 6v6 alimentado com 9V + smps :)

http://www.youtube.com/watch?v=dqrRtomO-jQ&feature=player_embedded

Pessoal, desculpe-me se a minha pergunta é fora do padrão do tópico. Mas eu tenho um monte dessas fonte aqui na oficina. Dá pra eu montar uma fonte para alimentar uns 10 pedais com ela? nesse caso eu usaria só as saídas de 12V da certo? Obrigado

 Engraçado, é a primeira vez que vejo esse tópico. Pesquisando um pouco, encontrei um  link interessante, de um conversor em SMD, e um vídeo de um amp rodando com 12AX7 e 6V6 (2W), onde o camarada usa um conversor desses, e uma fonte de 9V:

 http://www.tayloredge.com/storefront/SmartNixie/PSU/index.html

 http://www.youtube.com/watch?v=dqrRtomO-jQ&feature=player_embedded

Oi Pessoal

Eu venho estudando o assunto faz bastante tempo. As fontes de computador em geral dão problema de ruído, mas um filtro RLC pode ajudar a resolver.

Tenho trabalhado num projeto de fonte chaveada simples que qualquer um possa fazer em casa com partes fáceis de encontrar. O Bilé Nervoso foi um primeiro passo. Usa partes retidadas de lâmpadas.

O Ledod fez um grande avanço na área, mas também não conseguiu livrar o uso do transformador ainda. O Xformer também está estudando o problema e já tem alguns resultados.

Eu gostaria de poder dedicar mais tempo a esse tópico. Já testei o circuito do primeiro link que o Fred encontrou. O Kem testou o segundo. O problema desses arranjos é a falta de confiabilidade e dificuldade de manutenção. Ainda precisamos de um desenho simples, robusto, versátil e sustentável para uma fonte chaveada "general purpouse for tubes".

Abraços

Eduardo

Eduardo,

você viu o link citado acima? (http://www.tayloredge.com/storefront/SmartNixie/PSU/index.html)

Eu montei este circuito:

(http://freestompboxes.org/members/bajaman/Baja/Blackstar/Blackstar%20HT%20power%20supply.png)

Mas não consegui tanta corrente quanto o circuito descrito no primeiro link.

Acho que definitivamente, precisamos ter aqui, pelo menos, dois bons circuitos de fontes assim, um para prés (baixa corrente) e outro para powers (ou para low powers).

Última montagem do meu conversor DC-DC, com o loop de realimentação o que estabiliza a tensão de saída sem depender da carga.

Consegui um ajuste de 250Vdc a 300Vdc.
Com uma carga de 3000 ohms e tensão de 250V, obtive mais de 80mA de corrente (ou 20W) com um consumo de 12V @2,83A (tive que usar uma bateria porque a minha fonte ajustável arriou). Isso dá uma eficiência de (250V x 83mA)/(12V x 2,82A) = 20,75W/34W = 61%.  Mas a fonte ou bateria que alimenta o conversor pode ser de 9V a 12V (acho que pode ser um pouco mais, mas não consegui experimentar) que a saída fica constante.

A frequência de operação é de aproximadamente 38kHz.

Obs. tirei R13 e C19 (snubbers) porque eles fazem os MOSFETs esquentarem muito. Mas eles ajudam a diminuir algum eventual ruído.


Update de 16/10/2012:

Montei esse conversor boost que pode servir para pedais a partir de fontes de 9V a 12V:

(https://i.ibb.co/x3b9Mw8/conversor-DCDC3.gif)


Consegui uma saída ajustável de 100V a 250V com corrente de até 14mA (máx 19mA a 192V). O mosfet trabalha com um dssipadorzinho e fica frio. O MC34063 é baratinho (R$ 2 a 3) e fácil de encontrar.

xformer... show...
Esse ultimo que você vai servir como uma luva pro pessoal do forum montar o 5150 ou o JCM800 (só o pré)...

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ahhh... ia esquecendo.
Ontem fui ao banco, e tinha um cara fazendo manutenção num aparelho la (que nem percebi qual era).
Mas me chamou a atenção uma fonte que parecia de computador, mas de onde só saiam 2 fios (um preto e um vermelho).
Bom, com a cara de pau que alguém me deu, fui la e perguntei pro cara que fonte era aquela.
Ele me disse que era uma fonte de 12V 30A... ???
Pedi pra dar uma olhada, e era mesmo uma fonte de computador, modificada.
Será que alguém arruma um esquema pra fazer isso numa fonte? Com uma dessas e um inversor desses que o xformer ta desenvolvendo da pra alimentar qualquer valvulado...

Peraí, uma fonte de computador é grande.  E muitas conseguem fornecer 12V @ 30A (360W) sem modificação alguma, aliás, o terminal de caixa eletrônico é um PC.

Nos conversores acima eu apenas continuei a idéia do Eduardo Ledod que era de usar cis dedicados de fontes. Ele inicialmente queria usar o MC34063 e teve alguns problemas no início (queimava o CI). Eu acredito que isso aconteceu porque as tensões de saída eram maiores do que o 34063 aguenta. Então ele passou a usar o IRF840 como chaveador. Usando o IRF840 que aguenta alta tensão Vds, resolve-se  o problema.  Mas o 34063 é pra ser usado apenas em conversores pra baixas correntes.  Modifiquei um pouco o circuito (reduzi o valor do Rsc - resistor de sensor de corrente) e consegui 20mA a 200V (uso um resistor de 10k como carga) tranquilamente e máximo de 23mA @ 230V.   A idéia inicial deles (Eduardos) era usar uma fonte comum de 12Vdc ou 9vdc pra alimentar os filamentos e ao mesmo tempo gerar a alta tensão.  Foi isso que eu continuei até chegar nisso.

xformer, eu entendi a proposta...
Essa fonte de computador é pra alimentar seu(s) inversor(es).
Mas a modificação interessante que vi foi um simples botão de liga nela...
Não sei se ainda é assim, mas se as outras linhas (5V, 3,3V, -12V, etc) ficarem sem carga, a fonte não fica instavel?

Fonte de PC precisa de uma chave que aterre um pino chamado PS-ON (o fio verde). Só precisa dessa modificação que existe automaticamente nas motherboards.  Pra ligar a fonte apenas faça um jumper de um fio de terra (preto) com esse fio verde que ela liga. Se quiser deixe umas resistências ligadas como cargas no 5V e 12V. Só.

Na verdade aterrar direto o PS-ON, pelo que eu lembro (meu vicio em informatica acabou faz alguns anos), não é recomendado...
Nas placas mãe o circuito tem uma resistencia de 1K (novamente, minha memoria pode estar em traindo).
Mas pra testar pra ver se a fonte esta boa é comum aterrar o PS-ON sem resistencia nenhuma.
Faz MUITO tempo eu vi uma modificação numa fonte AT pra não precisar ligar cargas nas outras linhas pra não ficar desperdiçando energia. E se não me engano, fazia a linha de 12V entregar mais potencia.
Era usada pra alimentar radio amador.
Acho que essa fonte que eu vi deve ter uma modificação similar.

Ps. Achei um link pra adaptar fonte AT: http://autosom.net/artigos/fontechaveada.htm
Para ATX (eles usam um resistor de 10R na linha 5V como carga): http://www.eletromaniacos.com/modules.php?name=News&file=article&sid=10
Também para ATX, e fala do resistor (aqui 2K2) entre fio verde e terra: http://www.tonieletronica.xpg.com.br/fonte_atx.htm
ATX, resistor 100R pra ligar: http://eletronica100limites.blogspot.com.br/2011_10_01_archive.html


Bom... fonte ATX é uma opção para fornecer 12V...
Com esses inversores que o xformer e os Eduardos estão desenvolvendo, podemos conseguir de forma pratica ligar valvulados em chaveadas...

 Esse projeto ainda me intriga, faz um tempão que não consigo sequer mexer nas minhas coisas de eletrônica...  :(

 Então, eu tentei já alimentar o inversor que tinha feito com uma fonte chaveada, mas não dá certo... A fonte chaveada não serve para alimentar circuitos de potência com chaveadores... Quando liguei ela desarmou e ficou um barulho não muito agradável de coisa prestes a queimar.


 A idéia era termos uma fonte memso, prática e confiável para alimentar circuitos de power e pré de amplificadores valvulados (e não só inversores DC-DC). Eu cheguei a calcular e construir o transformador push pull para a nossa fonte handmades, além da fonte principal (com dobrador de tensão) que alimenta o transformador, junto das proteções, filtros, etc...
 Mas esbarramos nos problemas de acionamento dos mosfets, já que sendo push-pull em half bridge, teríamos necessariamente enrolar um transformador de driver ou utilizar optoacopladores (que não foram uma boa solução)

 Desde então eu e o Eduardo, infelizmente, paramos o desenvolvimento por falta de tempo...

Nem fale! Tenho uma caixa aqui dentro do meu armário do escritório cheia de indutores, fios e núcleos.

E por falar naquela fonte que a gente começou a fazer, acho que é mais fácil fazer várias fontes com apenas uma voltagem de saída que uma única com tensões para placa e filamento.

Abraços

Eduardo

Eduardo eu consigo usar uma fonte chaveada tipo de notebook de 12V @3A pra alimentar o conversor com o MC34063 e ela aguenta sem problemas com saída de carga máxima (200V @ 20mA), porque a relação de potência disponibilizada por ela e a consumida pelo conversor é grande.  Mas a fonte é pequena e leve se comparada a um transformador.  Além disso ela seria capaz de alimentar os filamentos de 2 ou 3 válvulas tipo 12A?7 (menos de 0,5A)  e o conversor (0,A a 1A). Assim daria pra alimentar um pré valvulado.

Sobre fazer a fonte chaveada, a dificuldade maior é achar um ci controlador que seja alimentado por alta tensão diretamente da rede retificada.  Eu pesquisei por alguns e vi em esquemas de fontes de notebooks algumas opções de cis.

 Então, eu utilizei também uma fonte de 24v por 3A para alimentar o inversor que tinha construído mas não chegou a funcionar, talvez pela potência necessária estar muito próxima a disponível...
 Para um pré acho que não temos muitos problemas não? O Eduardo disponibilizou o bilé nervoso, e acho que o a.sim também.

 O maior problema é como alimentar todo o amplificador, o pré e a potência. O inversor que tinha feito para o +B funcionou bem (entregava cerca 63w, 340v a 187ma). Com isso já dá para fazer um power PP tranquilo com el84 ou até com 6v6.
 
 O ruim seria a quantidade de circuitos para uma única fonte de valvulado: primeiro a fonte principal de baixa tensão (12,24v) e alta corrente, um inversor para o +B e um regulador para os filamentos. Nisso já são 3 circuitos, e caso um falhe, toda a cadeia fica comprometida (e quanto mais circuitos maior a chance de falha).

 Não sei, ainda acho que a melhor idéia e ter uma fonte mesmo destinada a isso...


 Essa seria uma saída interessante, talvez a quantidade de circuitos e componentes fosse um pouco maior, mas em compensação os transformadores seriam bem menores também.
 Acredito que se fizermos uma fonte em push-pull com derivação central facilitaria muito o chaveamento, seria a saída ligada direto nos gates dos mosfets, dai só precisaria isolar a fonte do circuito de controle.

 Realmente, tenho muita vontade de terminar esse circuito! Só falta montar... Mas e o tempo ?  :(

Pra mim o ideal seria algo como essa fonte (Kem, o cara agora aceita PayPal):

http://www.siliconray.com/audio-amateur/audio-power-supply-unit/rtp-15-switching-mode-power-supply-smps-for-tube-amplifier.html

xformer... show...
Esse ultimo que você vai servir como uma luva pro pessoal do forum montar o 5150 ou o JCM800 (só o pré)...

Só o pré, já que colocou a cabecinha coloca logo tudo pô :D

Se rolar juro que vou atras do EVH para ele testar !

Essa historia de chaveadas para valvulados é realmente meio "5150" mesmo.

Na boa pessoal.

abraços

Guilherme

xformer:

Interessante essa fonte!

 Olhando as entranhas dela, a solução encontrada aparentemente é a que o Eduardo tinha comentado! Fazer duas fontes com transformadores separados, uma para os filamentos e outra para o +B. Acho que esse é o melhor caminho mesmo.

Guilherme:

 Não entendi a piada com o 5150! :-)

Eduardo

Eh eh eh...

O cara não conseguiu resolver o problema da regulação cruzada entre filamento e +B, por isso, são duas fontes separadas.

Metade do tempo de projeto da fonte que alimenta o S-260 foi gasto resolvendo esse problema.

Oi Ledod

Apesar de não ter feito muitos experimentos com as fontes ultimamente, dediquei um bom tempo a leitura e reflexação sobre o assunto. Como o objetivo do projeto é uma fonte simples o bastante para ser entendida e montada por todos, vejo como a saída mais simples o circuito push-pull.

Nessa abordagem teremos de abandonar a idéia da fonte bivolt, partindo para um projeto alimentado apenas por 127V retificados diretamente. O pessoal de Santos (leia-se Kem) vai ficar chateado e vou ter que engolir mais umas piadinhas do A.sim, mas será um passo menor e mais fácil na caminhada em direção ao objetivo.

Tanto você quando o Xformer já conseguiram fazer funcionar um circuito PP. Eu por outro lado consegui progressos com os circuitos booster e buck, mas com o circuito em ponte consegui uns estouros bonitos! Por sorte só mexo com isso quando minha esposa está fora!  :D

Abraços

Eduardo

Não foi piadinha.

Estava me referindo à fonte mostrada em

http://www.siliconray.com/audio-amateur/audio-power-supply-unit/rtp-15-switching-mode-power-supply-smps-for-tube-amplifier.html

Amigos, é possível tirarmos mais algumas conclusões só olhando pra foto da parte interna da fonte ?  Deu pra perceber que o ci de controle está raspado ....

(http://img17.imageshack.us/img17/6159/fonte2.jpg)

 Pois é ! Se formos pensar que a hora do engenheiro custa muito mais que qualquer coisa, a fonte deles sairia pela metade do preço... As vezes a idéia mais simples se torna muito complicada, e a idéia menos interessante é a mais simples!


 Pois é, para ser bivolt ou teríamos que usar transistores mesmo (os MJE da vida) com circuito de driver bem parrudo, ou tentar encontrar um mosfet que aguente uma tensão maior que 350Vdc da fonte x2 (ou 700v).

 Estive revendo nossa troca de e-mails, e tínhamos conversado sobre isso, e retificando os 220Vac teríamos no mosfet em pp, cerca de 650v (com as flutuações da rede), isso é 82% da tensão máxima que o 4N80 suporta (800v). Mesmo estando trabalhando próximo ao limite, estamos calculando para a pior condição possível. Só não pode passar nunca de 800v ! Na pior das hipóteses poderia ser acrescentado um resistor parrudo na entrada para diminuir um pouco essa tensão (como nos filtros pi).

 Em um projeto aqui da faculdade usamos um mosfet para 200v (IRFS4127) como descarregador de um capacitor 4700uf para um solenóide, onde esse capacitor é carregado até 170v por um conversor boost, ou seja, trabalhando a 85% da tensão máxima. Nunca tivemos um mosfet desses queimado!

[OFF]
 Realmente, essa solução foi "de engenheiro" mesmo  :D

 Imagino a discussão entre eles:
 "Poxa, você sabe calcular o indutor para regulação cruzada de duas tensões tão diferentes??? Não... não... não, não..."
 "E agora o que vamos fazer?!?! A fonte é para entregar daqui a duas semanas!!! "
 "Vamos fazer duas fontes separadas!"
 "Como??? Você está doido??  Vai ficar muito mais caro!", o estagiário que participa do fórum Handmades pega a calculadora e diz...
 "Não!"

http://en.wikipedia.org/wiki/5150_(Involuntary_psychiatric_hold) (http://en.wikipedia.org/wiki/5150_(Involuntary_psychiatric_hold))

Em resumo: coisa de maluco.

No Brasil a gente costuma usar outro número: 22, acho que por causa de algum artigo de lei que tratava de aposentadoria por problemas psiquiátricos.

Pois é, colega. O engenheiro existe para justamente para fazer com um custo menor aquilo que um técnico ( ou estagiário que participa do HM ) faria duas ou três vezes mais caro.

O custo da hora do engenheiro é compensado pela economia em dezenas de milhares de unidades vendidas.

Se o engenheiro economizar um real no preço da fonte, em 10k unidades o custo do engenheiro já se " pagou ".

E eu tenho de ouvir isso vindo de um outro engenheiro !

 Discordo totalmente que o engenheiro "existe justamente para fazer com custo menor..." se for assim eu posso ligar para uma empresa de fontes na China e dizer "quero uma fonte com tais características e custe 10 dólares". Pronto, meu trabalho como engenheiro acabou! Em 5 dias eles mandam um protótipo com esquemático e partlist.

 Para mim engenheiro é quem tem sensibilidade para notar o projeto como um todo (e criar soluções que mais se adaptam ao problema a ser resolvido) e não apenas focado apenas no circuito eletrônico, coisa que as vezes, um técnico muito experiente faz muito melhor que um engenheiro qualquer.
 Por ex, estamos em um fórum, para mim, o custo não é importante (e não viso lucro algum com isso), é melhor ter a fonte funcional, tempo do projeto rápido e de simples montagem e entendimento aos usuários do que o custo.

 Sobre a fonte que projetou, quantos equipamentos foram vendidos com ela? Será que talvez utilizando dois transformadores em fontes separadas o valor do projeto não teria caído abruptamente, já que, como mencionou, "metade do projeto foi gasto apenas para calcular o indutor " ? Acredito que não tenha vendido 10 mil fontes deste tipo a fim de justificar a escolha em se usar apenas um transformador e o indutor de balanço.

 Nunca saberemos, só sei que na brincadeira que fiz o estagiário (é onde está o humor, para quem não entendeu, o estagiário tendo uma visão maior que o dos próprios engenheiros) calculou isso (tempo, custo dos componentes, deadline para a entrega, etc) e chegou a conclusão que compensava fazer duas fontes separadas.
 
 Pois é, temos que ouvir uns aos outros em um fórum livre, viva a democracia não é mesmo?


PS: Pessoal, que coisa chata está ficando o fórum hein?

Concordo; mas o colega apenas transferiu de lugar o trabalho do engenheiro, do Brasil para a China.


Duvido muito que um técnico tenha tal capacidade como regra ( sim, sempre há as exceções e eu fui uma delas !). Mesmo um engenheiro precisa ter muita experiência para tanto; um recém-formado ( novamente; há exceções e eu... ) dificilmente sairia projetando uma fonte chaveada no início da carreira...


Um só. E já valeu a pena, pois o problema do desequilíbrio das tensões foi resolvido de forma extremamente elegante. Coisa que o colega, para resolver, precisa primeiro construir uma fonte que funcione ...


A fonte ficaria com o dobro do tamanho e o espaço disponível para a fonte era restrito.


A fonte não tem indutor de compensação ( o de " balanço " ) pois é flyback. Com indutor de compensação e topologia forward a coisa seria fácil, mas ocuparia muito espaço.


Sim, o técnico/estagiário/peão sempre sabe mais do que o engenheiro. Ele estudou para isso.

Ficou uma frase de duplo sentido legal, não ?
 
Sim, não acontece uma discussão que valha a pena participar...

Pessoal, podemos nos ater as questões técnicas?

1) Eu gosto muito do assunto, e acho que do jeito que a coisa vai, ele vai sumir no meio das discussões sobre o papel do engenheiro, estagiário e dos peladeiros na sociedade!

2) A gente tem que se contentar com as informações que nos são dadas. As vezes, apenas saber que dá para fazer é de grande utilidade! Sejamos gratos pelas informações disponibilizadas!

3) A questão de duas ou uma unidade de controle é bem mais abrangente. Ela passa pelas condições que a fonte é submetida. Tenho certeza que há condições de carga que o controlador simplesmente não conseguirá manter as duas saídas sobre controle, ao mesmo tempo, com apenas um laço de controle. Talvez, e digo talvez, o fabricante desta fonte pode ter isto em mente - há uma incerteza das condições de uso real de seu produto. No caso do A.Sim, ele conhece bastante a aplicação que a fonte dele será submetida, podendo fazer as devidas decisões de projeto.

Antes de finalizar, agradeço ao empenho e a paixão das pessoas aqui. Talvez esta paixão esteja transformando as discussões em situações chatas. Vamos deixar as paixões de lado e vamos cultuar a disseminação do conhecimento!

A.SIM...a ideia aqui (e no resto do forum) não é projetar uma fonte, monta-la e mostrar aos outros o seu feito dizendo que seu projeto é o melhor.
A ideia é chegar e um projeto que possa ser montado por um usuario menos experiente, e com componentes faceis de serem achados no mercado. E sim, divulgar TODO o projeto para que possa, e seja, efetivamente montado por quem quiser.
Sei que você vive disso, e claro, se impõe restrições ao que pode ou quer divulgar aqui. Mas quando não puder divulgar informações ou dar sugestões para melhorar o projeto dos outros usuarios, por favor, não critique ou diga que fez e que o seu ficou melhor. Essa postura parece MUITO arrogante perante aos outros. E as vezes nem é sua intenção.
Você tem muito a oferecer. Tente focar no que pode oferecer. Quando não puder ajudar, elogie... e só.
Voltando ao topico, do que tenho percebido aqui ainda não se tem um projeto fechado (uma fonte só pra tudo, fonte separadas, etc). Minha sugestão (já que EU não posso ajudar porque realmente não consigo fazer melhor) é: não excluam nenhuma possibilidade. As vezes um projeto incompleto pode ser completado por outro. Quanto mais ideias melhor.
O xformer ta com 2 projetos bem legais. Você pode montar um pré ou um power de pequena potencia e alimentar com uma fonte de 12V. Mas ainda não da pra ligar na tomada como é o desejado (e tem que baixar pra 12V pra depois subir de novo). Mas é um otimo começo.
Parabéns aos envolvidos... o progresso até agora foi espetacular.

Ledod,

Perfeito, realmente foruns democraticos estão sempre sujeitos a infiltração de "5150", não há como escapar.

Infelizmente os 5150 legais, geniais, perdem espaço para os 5150 que aparecem com uma unica intenção: instalar a cizânia e auto-promover seu super-alter-infra-ego naturalmente complicados.

Conheço foruns onde 5150 desse natureza são removidos.

Eduardo, Kem, Ledod, Xformer, Gamal e todos aqueles envolvidos nesse projeto: não tenho tempo nem memso para tocar meus projetos particulares, acho que fontes chaveadas não prestam para audio mas estou ***totalmente*** a disposição de vocês para qualquer necessidade em componentes bobinados. Só não posso me envolver em projetos, mas posso executa-los e indicar materiais, componentes etc.

abraços

Guilherme Peregrini

Olá, Kem :

A discórdia começou quando eu publiquei o projeto da fonte de 6,5 W - que ninguém montou, pois o transformador " é muito difícil " de ser construído. Aparentemente o projeto era " difícil demais " de ser implementado; teria de usar um transformador pronto. Isso, meus caros, não é possível. E isso resume toda a dificuldade que os colegas estão enfrentando na construção da tão sonhada " fonte chaveada ".

Eu recomendo aos colegas que baixem os excelentes Application Notes da Power Integrations - AN 16, 17, 18 e outros - que realmente ensinam como projetar uma fonte chaveada. A topologia escolhida deverá ser a flyback descontínua, até porque é a mais fácil de ser construída. Depois, escolham o circuito - TOPSwitch ou 3842 + transistor externo. Eu recomendo esse último, pois é mais fácil de achar. Iniciem com um projeto simples : 6,3 V por 1 ou 2 A para alimentar os filamentos. Depois, façam uma segunda para o +B. Depois, alimentem um amplificador e verifiquem os resultados. SÓ DEPOIS partam para uma que proporcione +B e filamento " tudo junto ".

Lembro que será preciso enrolar DOIS transformadores com núcleo de ferrite, que são mais críticos do que um transformador de saída PP HiFi. Uma das AN que citei ensina até como enrolar o transformador.

A receita está dada.

Quase isso...


E por total coincidência no Tarô a carta do louco é a 22.  ;D

...

Indo ao tema, obrigado A.Sim pelas dicas, já é um passo a mais com essas informações.

Mas no caso das fontes chaveadas eu realmente acho que a coisa mais difícil de arrumar são os transformadores corretos, tenho umas chaveadas aqui de grande amperagem que tem uns transformadores muito doidos, é tanta ligação que fico louco, sei que tem  primários, secundários e o controle (ou seria retorno?), cada um deles com bitolas diferentes, enrolados em um espaço minimo.

Penso como projetar essas coisas? E depois para enrolar isso?  

Vou procurá-los.  Um amigo me mandou esse AN da Fairchild:

http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-4140.pdf

Eduardo

Faz quase um ano que lhe prometí uma ajuda nesse projeto de SMPS.

Não cumprí minha promessa mas creio que o Design Aid de um antigo data da Siliconix , que segue nos links abaixo, provavelmente será util para voces.

Os detalhes construtivos dos transformadores e indutores estão nas paginas 6-8.

Esses transformadores são realmente complicados, delicados e economicamente inviaveis se produzidos em pequenas quantidades. Todavia passam a ser descomplicados e muito baratos se produzidos por processos automatizados e em grandes lotes.

Caso voces precisem de algumas unidades posso auxilia-los.  Uma AN sobre o mesmo assunto, do mesmo data Siliconix, scanearei na proxima semana.

Bom final de semana para todos

Guilherme

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_1.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_1.jpg)

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_2.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_2.jpg)

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_3.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_3.jpg)

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_4.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_4.jpg)

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_5.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_5.jpg)

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_6.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_6.jpg)

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_7.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_7.jpg)

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_8.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_8.jpg)

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_9.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_9.jpg)

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_10.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_10.jpg)

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_11.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_11.jpg)

http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_12.jpg (http://www.audiolink.com.br/audiolink/imagens/smps_12.jpg)

Se os primeiros protótipos forem capazes de alimentar um IALL 10.5 custando algo em torno de R$40 a 50, já considero um bom preço! Pois o transformador para este já custa algo em torno de R$100.

Pelo os posts que li o transformador de ferrite é o mais critico para se conseguir ou montar. Mas se não houver solução eu toparia comprar um se a montagem ficasse no valor citado acima!

Abraço!

Oi Guilherme

Material excelente! Adorei o circuito. Ele é bem simples e o LM494 é alimentado diretamente da rede por um regulador linear, até que o circuito entre em operação, se auto-alimentando. Brilhante! É a topolgia em ponte mais simples que já vi.

Quanto a dificuldade do transformador, devemos ter em mente que o objetivo deste projeto é criar uma fonte chaveada simples que qualquer um possa fazer. Nossa engenharia deve ser empregada não na redução do custo, mas na redução da complexidade.

O A.sim publicou um projeto muito bem detalhado, mas complexo demais para o montador menos experiente. Resultado: ninguém montou. Por outro lado o projeto do Bilé Nervoso, que o Plautz me ajudou, tem vários filhos por aí. Ele é ineficiente (o conversor booster tem 60% de eficiencia apenas), pouco potente, mas não tem partes críticas e usa componentes que se tem em casa!

Bom, núcleos de ferrite são baratos. Eu te pergunto: será que um superdimensionamento do núcleo não poderia compensar um enrolamento menos cuidadoso ou simplificado? Afinal, o importante é que a coisa não exploda na cara do montador e aguente o tranco no uso. A eficiência do conversor e seu custo neste primeiro momento é secundária. A robustez e simplicidade são primordiais!

Abraços

Eduardo

 Guilherme:

 Gostaria também de agradecer o compartilhamento dos esquemáticos e texto da fonte, com certeza é de muita valia para nós que estamos ainda em uma fase de pré-projeto.
 Agradeço muitíssimo a ajuda para se enrolar algumas bobinas caso precisemos! Por enquanto ainda estou montando os circuitos necessários em "módulos" para não ser necessário toda hora criar uma placa de circuito impresso para os circuitos (facilitando o desenvolvimento) e por enquanto acho que vamos demorar um pouco ainda até ter as especificações completas dos transformadores e bobinas necessárias.

 Lamer:

 Se tudo der certo (e vai dar certo!) até um amplificador de maior potência pode ser alimentado por esta fonte.


Um abraço

Eduardo

Juntei as imagens que o guilherme disponibilizou em um único arquivo pdf:

http://gamal.com.br/smps.pdf

Meu caro Eduardo, meus conhecimentos sobre SMPS são primários mas não dá para simplificar não, é complicadinho mesmo. E pode ser até que um desses complicadinhos não vá com a cara do circuito onde será instalado e crie algumas zicas.
Veja o primeiro paragrafo do pdf que o Xformer anexou.

O Alexandre tem razao, o que esta emperrando o projeto é o transformador. Sugiro que voces juntem esforços nesse problema.

O pdf do Xformer é muito bom e junto com o pdf que o Gamal criou dá para voces alavancarem o projeto.

Não sei a potencia que voces tem em mente, mas sugiro que comecem com um nucleo grande, tipo E60. O fator de indutancia (Al) do material empregado, ferrite, deve pesar muito no projeto, creio eu.

Outra coisa importante: definam ***em definitivo*** o circuito que voces pretendem usar ***antes*** de pensar no transformador.

Com uma receita pronta posso implementar prototipos.

abraços

Guilherme

 Bom pessoal, depois de algumas semanas rascunhando e pesquisando nas horas vagas, entrei na fase de testes da fonte de baixa tensão para os filamentos (6,3v)

 A topologia que estou usando é a push-pull com CT devido a sua grande facilidade em construção, tanto do transformador quanto dos circuitos de controle que não exigem um transformador de driver (como no caso da meia ponte) podendo o tl494 ser acoplado "diretamente" aos mosfets.

 Bem, nos meus testes estou utilizando dois mosfet's 4N80 (que são de 800v), a realimentação clássica com optoacoplador (4N25) + referência de tensão (TL431).

 Bem, a fonte principal está usando um dobrador de tensão em 127v (sim Eduardo! Os cálculos estavam corretos e eles não explodiram =D ) fornecendo cerca de 330Vdc.

 O transformador são um dos núcleos enormes que o Eduardo me forneceu (EE-42/42/15). Para o cálculo das espiras tomei cuidado de manter a densidade de fluxo baixa em sua excursão positiva e negativa. Um outro efeito indesejado na configuração PP é a saturação do núcleo ao ligar a fonte, causando o efeito de dobramento do fluxo em apenas um quadrante da curva BxH, ou na literatura conhecido como "flux doubling effect", sendo necessário um soft start na fonte. Ficou com 100 + 100 espiras no primário e 4 + 4 espiras no secundário, com isolamento entre camadas e entre secções. Podem achar um pouco alto o número de espiras, sendo que assim as perdas no cobre serão maiores (diminuindo o fator de utilização do núcleo) e piorando o seu desempenho. Mas achei melhor assim... Talvez alguém possa ter uma idéia para um melhor aproveitamento, sugestões são muito bem vindas! =)

 A frequência é de 40Khz, nem tão alta a ponto de termos problemas com perdas no núcleo, nem tão baixa a ponto de causar um incômodo a uma aplicação de áudio.

 O laço de realimentação foi empiricamente setado em 33Hz por meio de um filtro passa baixas, ainda preciso realizar mais testes com as cargas para verificar qual a melhor frequência...

 A retificação do secundário estou usando dois diodos em encapsulamento TO220 (aqueles que vem em fontes comunzinhas) para "20 A" (entre parenteses porque não confio muito nesses diodos...)

 Bem, a fonte, mesmo a com a montagem feia, ficou silenciosa em termos acústicos. Preciso ainda medir o ripple mas terei que levar a fonte até a universidade, então talvez demore um pouco para ter noção de como estamos em relação ao ruído.

 Os mosfets estão trabalhando assustadoramente frios!! Isso é o mais legal ao invés de utilizarmos os MJE da vida que torram muitos watts e exigem uma corrente alta de base. Mosfets são mesmo lindos :D

 Para teste, coloquei duas lâmpadas de 12v 55w automotivas em paralelo (não ia colocar minhas válvulas né? :P), que foi a maior carga que consegui encontrar em casa (não tinha resistores de potência). Com elas, consegui 5A na saída a 6,3v cravados ajustados pelo trimpot.

 Bem, ainda não vou disponibilizar os esquemáticos pois quero ter certeza que ninguem vai se matar com isso, estou testando com cuidado. Não sei quando será a previsão de termos terminado tudo, mas vou postando sempre que tiver alguma novidade!!



Um abraço!

Eduardo

Viva! Hurra! Coisa linda!

Parabéns Eduardo!

6,3V com 5A é uma glória! E se funcionou com o dobrador, então o pessoal de Santos vai poder usar!

Você conquistou o prêmio de ser o primeiro HandMades a fazer uma fonte chaveada simples que liga na força e tem tecnologia aberta!

Curiosidade: como você resolveu a alimentação do TL494? Usou algo como aquele circuito do Guilherme ou uma fonte separada?

Novamente parabéns!

Eduardo

Estou achando muito bom, mas cadê o esquema? :)

 Olá pessoal,

 Obrigado Eduardo! Mas não quero isso de prêmio não hahah, só faço por fazer! =)

 Em 220Vac temos uma tensão menor do que os 127Vac depois do dobrador, vai funcionar com mais folga ainda!

 Então, dos 5A isso foi um teste moderado que fiz pode ser que consiga mais que isso (topologia push pull é recomendada a fontes de 100w para cima!).
 O maior problema que percebi é o aquecimento moderado dos diodos retificadores, s20c45. Tive que usar um pequeno dissipador ligado ao encapsulamento, pois são TO220. Outro componente que aqueceu bastante é o indutor principal de filtragem, mas nada que passasse o ponto de queimar.

 Por enquanto ainda estou alimentando a parte controle por uma fonte externa, mas acho que vou utilizar o mesmo principio da fonte que o Guilherme postou, um enrolamento a mais que alimentaria esta parte (poderia usar um regulador de tensão linear tipo um 7812 ou zenner mais resistor para deixar estável independente da carga).

 Ontem mantive a fonte ligada por umas 4 horas e não percebi problemas em outros componentes. Os mosfets estão trabalhando frios ligados ao dissipador.
 
 Fiz algumas medidas da potência de entrada e saída. Iin = 0,33A Vin = 124 Vac. Iout = 5,44A (melhorei a filtragem da saída) Vout = 6,3Vdc. Temos uma potência de entrada de 41W (não considerando o fator de potência) e uma potência de saída de 34,2W . E = 83,4%

 Estava desenhando os esquemáticos, logo mais posto!

Um abraço!

Eduardo
 

O pessoal de Santos "agradeço" ... :)
Lelod, parabens... a coisa ta saindo...

 Kem, modifiquei o texto do post pois escrevi com pressa e acabou ficando alguns erros, como a frase que citou :
 " Em 220Vac temos uma tensão menor da rede do que os 127Vac depois do dobrador, vai funcionar com mais folga ainda! ". Ficou entendido que em 220 a tensão da rede é menor que 127...  :-X

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O circuito foi testado minimamente!!! Recomenda-se não montar, RISCO DE VIDA

 Dado o aviso, estou compartilhando o pdf do esquemático: http://www.4shared.com/get/T-yKwRxh/fonte_chaveada_63v.html

 O intuito deste compartilhamento é irmos verificando possíveis erros, dar opiniões, etc. Por favor, quem for montar tome todos os cuidados necessários com a montagem, isolação das partes vivas e tudo o que é aplicado para a segurança em amplificadores valvulados (além de uma bancada com todas as proteções de rede necessárias!).

 Obs: Este é o circuito que foi montado, porém necessita de mais algumas proteções.
  Ainda não sei se será necessário o uso de um circuito snubber para aliviar o estresse nos mosfet's, calculei mas não cheguei a implementar. Será necessário monitorar as tensões no chaveamento.
  Não pude medir o ripple na saída ainda pois terei que utilizar o osciloscópio da faculdade, então talvez o filtro simplista da saída deverá ser melhorado (utilizando 2 indutores e 2 capacitores).
 Um outro circuito que seria muito bom é o de sobre-corrente. É simples até, colocando-se um resistor de baixo valor no source do mosfet e esta tensão sendo aplicada a um dos amplificadores de erro do TL494.

 Novamente, é necessária cautela se alguém for montar... Tudo isso é ainda necessário antes de termos um primeiro protótipo funcional.

 Um abraço

 Eduardo

Ledod,

Breadboard é assim mesmo, bem feio. Se for bonito o troço não vai funcionar bem nunca !

Dá para v. fazer uma imagem em close do transfo ?

V. aproveitou bem os espaços no carretel do EE-42 ?

Parabens, o projeto vai em frente.

abraços

Guilherme

Ledod, eu tinha entendido... mas corrigi... ;)

Parabéns Ledod! Lindo trabalho...  Se possível e quando possível me explica este projeto e como você chegou nele Sou um imbecil e mereço ser suspenso  ;D
É que eu estou estudando esta parte no meu curso a distância do Senai e gostaria de compreender a fundo o seu projeto, para quem sabe um dia ajudar com algo.  Parabéns pelo trabalho duro!   (brav)

 Guilherme:

 Então, vou demorar até o fim de semana para conseguir tirar umas fotos do transformador, mas já adiantando, vou ficar com a maior vergonha em mostrar ele, ainda mais para você!!!

 Então, eu segui os modelos de construção contidos no livro "Switch Mode Power Supply Handbook" sendo que uma das formas para se isolar o primário e o secundário seria passar toda a fita de poliéster formando um L no carretel, para que as espiras da camada superior a este enrolamento não "caiam" para o enrolamento abaixo. Difícil de se explicar com palavras... Desse modo quase toda a excursão do carretel ficou para o enrolamento (diferente de uma outra montagem em que há necessidade de deixarmos uma distância entre o carretel e o fio).

 Bem, confesso que a parte de isolação deveria ser feita com um material melhor que a fita de poliéster apenas (passei pelo menos 5 voltas entre o primário e secundário) e não tinha folha de cobre a disposição para o shield entre os enrolamentos, nem verniz para transformador... Está "cru" mesmo, mas era o que tinha em mãos para construir.

 Entretanto tive bastante cuidado para enrolar, nada de espiras sobrepostas e aquelas gambiarras grotescas que vemos por ai (fios do primário e secundário separados apenas pelo verniz...)
 
 Devido a quantidade de fita ficaram bem gordinhos os enrolamentos, mas não ocupou toda a área da janela do núcleo, pelos menos uns 70% (que eu me lembre).

 Um abraço

 Eduardo

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 Obrigado! Mas existem muitas pessoas aqui no fórum que ajudaram e que estão ainda ajudando, digamos que eu que tive tempo de juntas os bloquinhos!  :) Na verdade todo esse projeto foi um apanhado de projetos que estão disponíveis em Application Notes, datasheets de componentes, artigos, circuitos de fontes abertas e estudadas, muitas simulações no Multisim, etc. 

 Então ao final de tudo (espero que não demore mais um ano hahaha) vamos disponibilizar o projeto com um texto e as explicações, se possível os cálculos e fórmulas empregadas. Seria bom tentar explicar o porquê...
 
 Então, fontes chaveadas tem um conceito simples de entender, é uma idéia muito inteligente em se aumentar a frequência e diminuir o núcleo. Aconselho a ler estes Application Notes da Microchip que resumem de uma forma simpática as idéias de uma fonte chaveada (topologias, benefícios, etc).

http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01114A.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01207B.pdf

 Boa leitura! E com certeza, ajuda sempre é bem vinda.

Um abraço

Eduardo

OK, Ledod, espero as fotos da fonte e do transfo. Talvez possa contribuir com alguma coisa....

Vou entrar de ferias dia 14 proximo. Diga-me o que v. precisa para aprimorar seu transfo que eu te mando por sedex. Cobre para screen, kraft alcalino, filme poliester 0,050mm,  verniz, fio esmaltado... Só nao tenho ferrite EE, mas tenho pot-core.

Descobri outro artigo da Power Conversion International sobre a mesma arquitetura de SMPS. Vou scanear nesse final de semana.

abraços

Guilherme

Oi Ledod

Só vejo mérito em você ter feito o transformador apenas com fita de poliester. Imagine que este projeto tem o objetivo de ser montado por qualquer um. Poucos tem verniz isolante em casa. Fita de poliester já é um luxo! Precisamos ver se funciona também com fita isolante comum!

Quando te mandei aquele núcleo grande (foi o maior que encontrei) tinha a intensão de que você tivesse espaço para trabalhar. Miniaturização não é o caso agora!

Pense que ao final deste projeto, deveremos ter uma receita de bolo para alguém pegar uma fonte chaveada de PC e aproveitar o núcleo! Eu já aprendi como se desmonta aqueles transformadores! A cola que eles usam para prender tudo junto deteriora com o calor. É só jogar em uma panela com água e ferver por 3 minuto. Dica da Palmirinha: coloque um ovo junto para dar o pronto. :D

Sério; depois de ferver por 3 minutos, tente soltar as partes. Use luvas térmicas! Se ainda estiver preso, ferva mais um tempo. A cola precisa estar bem mole para desmontar, pois ferrite quebra fácil.

Abraços

Eduardo

 Obrigado Guilherme! Vou tirar as fotos assim que possível!
 Sobre os materiais, vamos conversando para ver qual a melhor solução para a montagem (entre o custo x benefício x facilidade de aquisição).
 Talvez só a fita e o verniz sejam suficientes, pelos transformadores que desmontei geralmente eram só com fita de poliéster e uma volta de folha de cobre para o shield. Alguns bem mal feitos nem continham shield coisa nenhuma, só o poliéster e o verniz!


 Haha sim, usei sua "receita" para desmontá-los, saem facilmente! Sobre o ovo, acho melhor só não comê-lo :D

 Então Eduardo, sobre a fita isolante comum, acho que dai já começa a ficar um pouco de gambiarra hein... O maior problema é que um "durex" comum não tem resistência ao calor, se começar a esquentar primeiramente a cola derrete (perdendo aderência entre as camadas de fita), depois toda a fita começa a derreter!! E não sabemos ao certo onde essa fonte vai ser construída, se for em uma região quente do Brasil a tolerância diminui bastante!
 Outro ponto é que não sabemos nada sobre a resistência dielétrica do durex, qual o material que é feito. A fita de poliéster tem alguns critérios mais rígidos de fabricação, testes, etc...
 Alguém já viu durex velho? Que ficou em contato com o ar por muito tempo? Deteriora bastante e fica com um aspecto amarelado (indicando oxidação).

 Bem, o complicado é que essa fonte vai ter muito contato com as pessoas diretamente, já que a finalidade é de alimentar um amplificador valvulado para instrumentos.
 Se fosse um carregador de baterias ou uma fonte de telefone até vai, mas em um amplificador onde o músico está diretamente acoplado ao circuito, acho bem perigoso...
 

 Um abraço!

 Eduardo

Com relação a fita isolante, acho que poderíamos usar aquelas resistente a fogo. Note que nem todas são, tem algumas que só de verem o calor já estão abrindo e derretendo!

Ledod, a fita adesiva é gambiarra para eletricidade... e como você já disse apresenta risco para o usuário.

Mas acredito que algumas fitas isolantes apresentam uma boa resistência para o fim que necessitamos!

Uma boa experiência seria testar a fita isolante conforme proposto pelo Eduardo.

Abraço!

 Eduardo:

 Eu não sei o que eu li quando vi o seu post! Acho que estou ficando meio doido... Bem, eu pensei em uma "fita" "isolante" (e a minha sanidade levou a pensar no durex...) nem lembrei da fita emborrachada preta!!! Falha minha, desculpe!!

 Com fita isolante (preta da 3M hahaha só eu mesmo...) seria necessário obtermos mais informações a respeito do limite de temperatura dela! Acredito que quanto a isolação ela seja tão boa quanto a fita de poliéster (afinal, ela é bem mais grossa). Só precisa ver se caberá na janela do núcleo! :)

Lamer:

 Obrigado por ter avisado! Eu simplesmente não lembrei da fita isolante preta, de borracha!!! Que loucura...

Um abraço

Eduardo

Estou aqui para ajudar...

Mas não entendo muito da topologia de fontes chaveadas.. e também estou com outras coisas mais urgentes para fazer este final de ano, porém as coisas que estão ao meu alcance eu faço o possível para contribuir.

(http://solutions.3m.com.br/3MContentRetrievalAPI/BlobServlet?lmd=1311966067000&locale=pt_BR&assetType=MMM_Image&assetId=1273690520507&blobAttribute=ImageFile)

FITA ELÉTRICA DE ALTA TENSÃO SCOTCHMR 23BR

Achei esta da 3M... as outras vão apenas até 750V... e acredito que em fontes chaveadas a tensão seja maior!

Abraço!

Oi Eduardo

De fato Durex é uma bruta gambiarra! Eu pensei justamente na fita isolante preta da 3M. Só uso essa! As outras melam os dedos.

No meu vídeo sobre adaptação de transformadores, eu uso fita isolante 3M no final do processo para recobrir o enrolamento. Em transformador comum funciona legal.

O problema da fita isolante preta é justamente sua espessura. Ela come um espaço precioso na janela do núcleo. Por isso se usa poliester! Ele isola tão bem quanto a fita preta sem comer muito espaço. Mas pensando em alguém que tem pouco mais que uma fonte de PC pifada, fita isolante e paciência, acredito que valha a pena um teste com fita preta para ver se não explode.

Acredito que vá funcionar bem, caso contrário retíamos incêndios para todo lado, com o tanto de fita que se usa nas instalações elétricas.

A fita que o Lamer sugere já não vai dar. É grossa demais. E se a tensão chegar nos 750V da fita comum, os FET vão estourar antes do isolamento!

Abraços

Eduardo

Só para endossar já que eu tenho vontade de ajudar aqui e não entendo bulhufas de fontes chaveadas,
fita alta fusão segura com absoluta certeza, mas como o Old Eduardo afirmou, ela é bem grossa o que dificulta
o manuseio...

Tem essa fita aqui que sempre acabo esbarrando com ela:
http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-444908894-fita-adesiva-kapton-de-poliamida-para-alta-temperatura-_JM

Mas tira o lance da viabilidade do projeto, acaba indo para o lado do, não encontro ela na venda do seu manuel,
mas ela é ótima em alta temperatura...

A fita de poliéster (mylar) é pra mais de 1000V de isolação e é retardante de chama (não pega fogo, eu tentei por fogo com isqueiro e ela não pega fogo).  A vantagem dela é que é muito fina e ocupa pouco espaço no enrolamento.  A desvantagem é que é cara.

http://solutions.3m.com.br/3MContentRetrievalAPI/BlobServlet?lmd=1260217606000&locale=pt_BR&assetType=MMM_Image&assetId=1258558664113&blobAttribute=ImageFile

Pelo post do Ledod, o núcleo utilizado foi superdimensionado, e segundo seu post sobrou uma "folga" perto dos 30%. Será que a fita comum não dê certo? Existe um espaço vazio. Quantas camadas de isolação são necessárias?

Eu havia citado a fita acima pela preocupação com a alta tensão, porém ser tivermos certeza que esta ficará abaixo dos 750V, nada impede de usarmos uma fita comum. No mercado têm uma variedade de fitas, acho que dê para achar uma que se adapte ao nosso projeto!

Abraço!

 Então acredito que funcione, mas um teste interessante é aplicar alta tensão DC nos enrolamentos durante algum tempo e observar se houve arco voltaico e ruptura dielétrica utilizando fita isolante.
 Se alguém quiser testar, dá para fazer com um dobradores de tensão até obter pelo menos uns 1000 Vdc (e baixa corrente, claro) e testar a fita durante algum tempo...
 
 Realmente, fita isolante só 3M mesmo, todas as outras que tive contato são horríveis (existem ainda algumas chinesas pretas que nem isolantes são!!!), e o como o Eduardo disse, se não funcionasse com certeza teríamos mais incêndios devido a curtos do que qualquer coisa.

 Fita de kapton acredito ser ainda melhor que a de poliéster e sua dificuldade em encontrar também aumenta! Se alguém tiver acesso, seria até melhor. :)


 Guilherme:

 Ai vão as imagens do núcleo. Não repare na falta de prática!! Coloquei um núcleo desmontado ao lado como comparação.



 Medi a área da janela obtendo 9 mm, a espessura dos enrolamentos + fita ficou com aproximadamente 6 mm ou seja, 66% da área ocupada.

Um abraço

Eduardo

Ledod, se uma camada de fita isolante for suficiente (não necessitar de reforço) acho que poderemos conseguir.

Parabéns pelo projeto... me passe o tamanho do núcleo, pois vou já separar alguns para poder futuramente começar minha empreitada!

Como eu não tenho pratica com este tipo de fonte... vou esperá-lo projetar os circuitos de segurança!

Abraço!

Só para reforçar... acho que você não devem diminuir o tamanho do núcleo, pois neste caso a fita isolante deverá ser abolida...

Ser este núcleo for encontrado em fontes ATX, eu posso conseguir uns 30!:D

Abraço!

 Lamer:

 O núcleo de fonte chaveada é muito menor, esse que enrolei são dos que o Eduardo me forneceu, são enormes! Esse é do tipo EE- 42/42/15 ou seja, o lado do núcleo tem 42mm. 
 Os de fonte chaveadas tipo ATX são comumente EI - 33, com um um dos lados de 33mm, bem menor...

 Para esse núcleo teriamos que recalcular o nº de espiras e ver se caberá na área disponível, mas acho que dá para enrolar sim.

Um abraço

Eduardo

Nas minhas contas deu 40/42/15... não sei o formato construtivo ainda. Usei régua escolar e um ângulo não muito confortável para as medidas!

Se eu não estiver enganado o transformador veio de um monitor Sansung de tubo!

Abraço!

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Desmontei o transformador, ele é tipo EE - 40/42/15 a parte central é cilíndrica, com uns 13 mm de diâmetro.

Necessitam de foto?

Abraço!

Só pra desmistificar uma coisa. Sempre vejo o pessoal chamar essa fita de "alta fusão" e o nome correto e a função que ela exerce não são esses, o nome correto é fita de auto fusão por que como os senhores mesmo podem ver depois que se aplica essa fita em mais de uma camada e exercendo uma pressão entre elas podemos perceber que ela se funde uma a outra dificultando até a remoção.

Não foi nenhuma implicância com você Marcus mas, é que sempre vejo o pessoal chamando errado então quis fazer alguma coisa pra mudar isso. por tanto por favor não vá levar a mal.

Ta certo mesmo eu escrevi errado de analfabeto, mas sei que a idéia é auto fundir, mesmo assim muito obrigado por corrigir,
afinal quem ler pode entender errado, alias minha familia tem tudo loja de material elétrico em curitiba, pena não ser de componentes
eletrônicos >d mas se precisarem de algo mais místico posso tentar nos fornecedores deles!  :tup

 Pessoal, realizando mais testes, modifiquei os valores de alguns componentes, mas ainda não alterei o pdf.

C8 - 2200uF
L2 - 100uH
C5 - 47uF

 Além disso foram adicionados em paralelo ao capacitor de 2200uF, um resistor de 330 ohm e um capacitor de 100nF.
 O resistor serve apenas como shunt de corrente para manter o circuito funcionando, pois estou usando mais um enrolamento de apenas 6 espiras com retificação em meia onda, capacitores de filtragem e um regulador de tensão 7812 para alimentar o circuito de controle.
 
 C5 foi aumentado em 100 vezes devido a um ruído insistente causado pelo circuito de controle, assim a frequência de corte foi para apenas 0,33Hz na realimentação. Bem, essa frequência baixa de corte faz com que o sistema de controle fique bem lento (controle integral), ou seja, o overshoot (sobressinal a resposta a um degrau) aumenta bastante, como nota-se quando a carga é desligada rapidamente e religada.
 Entretanto, como a carga que estamos alimentando é muito comportada (puramente resistiva, sem variações abruptas de corrente e tensão) não existe problema quanto a isso, ela vai se manter constante e teremos pouquíssimo ruído na saída.
 
 Ainda falta projetar a parte do auto-on do circuito de controle, parecido com o circuito que o Guilherme postou. Atualmente estou ligando ela "na mão" aplicando uma fonte de tensão externa, até o circuito de controle se auto-alimentar. A partir dai ela fica ligada todo tempo.

 O circuito está funcionando ok, com as lâmpadas estou mantendo uma corrente de 5,5 A a 6,3v tranquilamente! Coloquei duas EL84 (só de brincadeira :P) e como era de se esperar nem fez cócegas na fonte.
 
 Estou começando a achar que a fonte está superdimensionada, talvez seja interessante puxar o HT deste transformador mesmo e deixar ele sem regulação, a queda de tensão será pequena no enrolamento, talvez seja uma saída melhor do que montar uma outra fonte igual a esta...
 A área de janela cabe tranquilamente só precisaria ver se com os transformadores menores de fontes ATX consegue-se colocar todos estes enrolamentos...

 Um abraço

 Eduardo
 

Oi Eduardo

Cada vez estou gostando mais dessa fonte! E você já conseguiu que o circuito de controle se auto alimente! Parabéns!

Já que você está disponto a tentar o circuto com HT e fiamentos no mesmo inversor, manda brasa, mas acho que a regulação será um problema neste caso. Daí seria melhor tentar aquela estratégia que a gente discutiu  há um tempo de se regular uma tensão intermediária.

O que não pode acontecer é da fonte ficar sintonizada na carga. Ela precisa funcionar sempre, não importa se a carga são duas 6L6 ou uma EF94 (tá, nem tanto assim, mas você pegou a idéia, né?)

Abraços

Eduardo

Ledod, irei fotografar o núcleo de ferrite que consegui... se ele for útil no processo, acredito que posso conseguir uns 10. Pois são provenientes dos monitores de tubo.

Vou me esforçar para fotografá-lo no final de semana para que vocês possam avaliá-lo.

Abraço!

Olá.

Já está prontinha.

http://dl.dropbox.com/u/43854331/Artigo%20-%20SMPS%20tube%20amp%20.pdf

Eu obtive a tese completa, mas o link ...desapareceu.

 Eduardo, realmente, o que prevíamos ocorreu! A regulação da carga sem realimentação ficou muito pobre, enrolei mais 80 espiras, alimentando a baixa tensão em 6,3v a 2,7A. Em no HT tínhamos cerca de 380V em vazio e com a carga ligada, baixava para 247v a 160mA = 39,5w.

 Sim, dá para alimentar um power tranquilamente com isso, porém é aquela coisa, o montador teria que inicialmente saber qual o projeto em que ele utilizaria a fonte e acertar o número de espiras do secundário em função do power! Lógico, teríamos que fornecer alguns gráficos para que o montador escolhesse o número correto de espiras para uma determinada carga.
 Para isso deveriam ser feito inúmeros testes anteriormente, levantando as curvas de tensão x corrente, variando a carga tanto da alta tensão quanto dos filamentos... É um trabalhinho chato, mas é uma saída.

 Para regular a alta ou poderíamos montar outra fonte (do mesmo modo que esta, porém alterando os componentes da realimentação) ou tentar uma regulação cruzada, não com o intuito de manter a tensão exatamente na desejada, mas sim em uma faixa de tensão aceitável ao circuito (por ex de 280v a 300v). Neste AN, temos algumas observações sobre o assunto http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AND8327-D.PDF.
 Ainda não sei se é possível devido a grande diferença de tensões, mas pode ser uma saída a ser estudada...

 Lamer:
 
 Legal, provavelmente seja compatível! No fim, qualquer núcleo que tenha dimensões aproximadas funcionará. Apenas se ele for muito menor (como das fontes ATX) deve-se recalcular o número de espiras e tomar cuidado com a montagem, pois com menor área de janela, mas difícil fazer caber dentro do núcleo!

 a.sim:

 Obrigado por compartilhar conosco este paper! Realmente, concordo com os autores que é possível sim alimentar um amplificador valvulado (apesar de que deve-se tomar um cuidado todo especial com os ruídos).
 Analisando o circuito me pareceu que ele não realizou a realimentação do circuito (não li todo o artigo a fundo), sendo que os filamentos necessitaram de um regulador linear mesmo. É um circuito interessante também, bem simples e já está na minha pasta de fontes chaveadas.

 ps: Alexandre, sei que tivemos algumas discussões no passado mas gostaria de me desculpar caso o tenha ofendido nestas discussões. Não quero criar inimizades aqui dentro do fórum... O clima fica muito ruim, algo pesado. Gosto do handmades por ser um fórum em que mistura lazer e aprendizado (além de sempre estar estudando e relembrando assuntos para postar) mas com esse clima, parece que o "lazer" foi embora, aparentando mais ser uma guerra. Espero que nossas diferenças sejam resolvidas na base do diálogo e troca de experiências, não pelas discussões! :)


Um abraço!

Eduardo
 

Claro que é possível. Eu alimento os meus com fonte chaveada !

Quanto ao projeto do artigo, o autor não usou realimentação para controlar a tensão de saída talvez porque ele quisesse que a fonte chaveada tivesse um comportamento mais semelhante à uma fonte a transformador no tocante à queda de tensão sob carga. Eu não concordo com essa topologia, pois a tensão de saída vai ficar, digamos, perigosamente instável. A colocação de uma realimentação, por outro lado, é trivial e segue a topologia clássica do TL431 + fotoacoplador.

 Encontrei um artigo muito bom sobre a regulação cruzada em fontes chaveadas com múltiplas saídas!! Vale a pena ler!

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/TND351-D.PDF

e o respectivo paper:

http://www.ee.bgu.ac.il/~pedesign/Graduate_problem_papers/papers2009/Multi_Flyback.pdf

 Um abraço

Eduardo

Oi Eduardo

Vendo o material que você postou e tendo em mente os resultados que você obteve com a fonte, acho que uma regulação cruzada vai trazer uma complexidade indesejável ao projeto. Se fizermos fontes separadas, apenas trocado alguns resistores ditados por uma regra de três simples, qualquer montador medianamente experiente poderá ter uma fonte que varra uma faixa grande de tensões seguindo um projeto padrão.

Acho mais interessante usar um primário padrão e ter dois ou três secundários padrão para faixas de tensão amplas. O montador escolhe qual secundário enrolar e ter sua fonte pronta para o uso, numa placa padrão.

Tô viajando muito?

Abraços

Eduardo

 Tudo são idéias !!!  :)

 De qualquer forma, postei este artigo pois muitas das fontes com múltiplas tensões de saída seguem algum padrão de regulação cruzada como os apresentados, é interessante compartilhar!

 Em muitas idéias você está correto, a fonte se 6,3v está funcionando bem e o transformador foi simples de enrolar. O único material externo que utilizei foi um contador de voltas, mas nada que não dê para contar de cabeça. Se modificarmos o secundário, resistores de referência e a filtragem a fonte pode se transformar na de alta tensão facilmente.
 A única diferença é que estou usando retificação de onda completa com CT no secundário de baixa tensão para diminuir as perdas nos diodos, enquanto para a alta tensão utilizei retificação em ponte, para não dobrar o número de espiras.

  Outra coisa interessante de duas fontes separadas é que a área de janela de um transformador de fonte ATX é bem menor, ou seja, para colocar dois secundários seria um outro problema em uma fonte com apenas 1 transformador principal.

 Se for pensar em termos produtivos, realmente, ter uma placa única para várias fontes é uma idéia bem interessante, seria um único layout podendo ser até comercializada esta "placa padrão".
 
 O único problema é que serão duas fontes totalmente separadas, cada uma com os filtros de entrada da rede, capacitores de filtragem/dobrador de tensão, mas talvez a simplicidade de tudo compense!

 Vou tentar realizar alguns testes para a fonte de alta tensão! Provavelmente irá funcionar.

 Um abraço

 Eduardo

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Pessoal, estou começando a pensar nas proteções da fonte. Muitas ATX baratinhas por ai não tem nada disso, apenas um fusível, mas não é bom arriscar.

 Bem, atualmente coloquei como proteções o fusível e termistor.

 Mas acho essas proteções um pouco "lentas", por isso estava pensando em adicionar varistores contra surtos de tensão, ou um circuito crowbar ou mesmo com um relé que desligaria totalmente a fonte.
  
Sobre os varistores, qual a posição que seriam mais efetivos? Sei que colocam logo após o fusível (para acelerar a queima), mas e em uma fonte bivolt? Em paralelo aos capacitores principais?

 O que acham? Se alguém tiver idéias seria bom postar!!

 Um abraço

 Eduardo

 

 Pessoal, estou disponibilizando o esquemático no eagle de uma primeira versão da fonte de baixa tensão (6,3v), ainda sem rotear.

http://www.4shared.com/rar/31JEF6Y3/smps_1_1.html? (http://www.4shared.com/rar/31JEF6Y3/smps_1_1.html?)

 Alguns componentes sofreram modificações em seus valores e não foram testados, mas tudo indica que irá funcionar.

 A pior parte dos testes não foram os circuitos de controle ou filtragem, e sim o circuito de start-up da fonte! Queimei vários mosfets ao tentar realizar o mais simples, que é um resistor de alta potência e diodo zener e utilizando um transistor de alta tensão (como o esquema que o Guilherme disponibilizou). Com certeza, fiz alguma besteira na montagem... Mas ainda não tive tempo de testar o circuito sem falhas...

 Depois disso desenhei o esquema um pouco mais complicado, que falta ainda testar, utilizando um mosfet mais transistor. Tenho quase certeza que esse circuito irá funcionar e de maneira bem mais eficiente apesar da maior quantidade de componentes. Esse circuito foi comentado em no application note AN1132 da ST como um meio de economizar energia.

 Se alguém conseguir montar/testar um circuito de stat-up da fonte, que seja confiável e não torre tantos watts, fique a vontade para alterar o esquemático no que quiser.

 Bem, se alguém quiser realizar alguns testes, acredito que este esquema dará conta!

 Muitos irão comentar a quantidade de componentes e realmente, ficou um pouco grande o circuito e ainda falta rotear a placa e ajustar a posição do transformador.

 De qualquer forma, é só um protótipo inicial!

 Se alguém que saiba o que está fazendo quiser realizar testes, esse circuito já é mais funcional.

 Um abraço!

 Eduardo

 Bem, realizei mais alguns testes e posso dizer que a fonte agora funciona realmente. Antes precisava dar a partida com uma fonte externa, queimei quase todos os mosfets (por sorte sobraram dois!!!).

 Bem, utilizando novamente as fórmulas do livro "SWITCH MODE POWER SUPPLY HANDBOOK" do Keith Billings, recalculei os filtros de saída e agora o indutor principal de filtragem (que tem um valor muito menor que o original) e os diodos em TO220 estão esquentando muito menos. Testei o circuito de start-up e está funcionando corretamente. Deixei ligada a fonte por 24 horas seguidas (a 6,3V , 5A) e nada de anormal aconteceu.

 Algumas imagens da brincadeira (por favor, não reparem na montagem, está feio mas funcional!)

 Tensão de saída de 6,3v , 5,4A

   (http://img521.imageshack.us/img521/1682/dsc0278jw.jpg)


 Tensão de 10v, 7A (antes de perder regulação)

   (http://img832.imageshack.us/img832/2715/dsc0276x.jpg)

 
 Segue abaixo os últimos esquemáticos que fiz revisão. Seria legal se alguém tentasse rotear a placa, já deixei mais ou menos na posição e criei a library do transformador com núcleo EI-33 que existe comumente em fontes ATX.

 http://www.4shared.com/rar/2gyLISIx/smps_1_1_st2.html? (http://www.4shared.com/rar/2gyLISIx/smps_1_1_st2.html?)

 Um último aviso, seria interessante também adicionar proteções contra sobre corrente na saída desta fonte (mesmo que seja apenas um fusível), visto que estamos operando com correntes elevadas e qualquer descuido pode vir a queimar os circuitos.

 O ideal seria monitorar a corrente dos mosfets com um resistor de baixo valor (1 ohm a 10 ohms), integrar os pulsos de tensão com uma rede RC (um filtro passa baixas) e aplicar essa em um dos comparadores do tl494 com a entrada inversora setada em uma tensão de referência.

 Assim, com um aumento abrupto da corrente, temos uma diminuição do PWM, diminuindo a tensão e consequentemente a corrente de saída. Projetar esse circuito é simples, mas ainda faltam os testes e talvez não tenha tempo de realizar tudo isso nessas férias (que já acabaram).
 Para a alta tensão, a modificação se baseia na troca dos valores de resistores da referência, e o aumento do número de espiras do secundário do transformador. Seria interessante utilizar retificação em onda completa por 4 diodos e a modificação dos filtros de saída (aumento do valor dos indutores).

 Um abração!

 Eduardo

Oi Eduardo

Você está de parabéns pela ótima condução do projeto!

Espero ficar livre das implementações na loja virtual para poder retomar meus próprios testes!

Grande abraço

Eduardo

 Obrigado Eduardo!  :)

 Acho que agora estamos caminhando para algo mais próximo do aplicável a um amplificador de potência valvulado. Nada de inversores ou fontes com transformadores convencionais.

 Bem, o circuito ficou um pouco complexo mesmo, para um montador inexperiente acho perigoso! Diferente de um valvulado onde a alta tensão está desacoplada da rede, ai temos alta tensão diretamente da rede!! Ou seja é alta tensão com alta corrente, não é projeto para iniciantes que queiram economizar uns trocados no transformador de força.

 Espero que ajeite tudo na loja!! Com mais pessoas ajudando, com certeza o projeto andará mais rápido.

 Um grande abraço!

 Eduardo