Regulador para alta tensão

[Eduardo]

Oi Pessoal

Sei que estou postando um dispositivo de estado sólido no fórum de valvulados, mas o tema é pertinente!

Já faz uns meses que estou trabalhando neste projeto e agora consegui fazer funcionar corretamente. Para aqueles que a tempo pediam por isso, aqui está um regulador para tensões elevadas tão simples de usar quanto qualquer integrado da série 78XX.

O projeto está completo no PDF anexo, assim como os layouts da placa de circuito prontos para transferir pela técnica do toner.

A coisa funciona assim: o responsável pela regulação em si é o integrado LM317. Por ser de referência flutuante, o integrado pode funcionar em qualquer tensão, desde que a entrada não esteja a mais de 40V da saída. Todo o circuito existe para garantir que a diferença de tensão vista pelo LM317 esteja sempre dentro da tolerância do componente.

O trabalho pesado de cortar o excesso de tensão fica por conta do TIP50. Se a dissipação neste transistor for maior que 3W, é melhor colocar um dissipador de calor. O transistor MPSA44 e o zener de 12V fornecem uma referência de tensão para o TIP50, fazendo com que o LM317 sempre veja uma tensão de 12V em sua entrada.

O resistor R1 de 120R por 1W serve como limitador em caso de curto circuito. A corrente nunca passa de 100mA. Isso também garante que o circuito vai ter uma partida suave quando a tensão é ligada, mesmo que haja capacitores grandes antes ou depois dele.

A referência de tensão é dada por R2, R6 e o trimpot multivoltas R9. R9 pode ser ajustado para que a saída seja de qualquer valor entre 100 e 350V. A entrada do circuito pode ser qualquer valor entre 120V e 450V.

Para funcionar corretamente deve circular uma corrente mínima de 2mA pelo circuito. Caso a corrente consumida pelo aparelho em operação seja menor, deve-se colocar um resistor de "sangra" de valor adequado para garantir a corrente mínima.

O MPSA44 não é muito fácil de achar. O MPSA42 pode ser usado no lugas, mas a tensão de entrada fila limitada a 350V neste caso.

Fora esses detalhes, o uso é igual a de qualquer outro regulador.

Abraços

Eduardo

[flaviobei]

interessante esse circuito hein eduardo!! pelo visto já está testado né?
Mensagem Mescladasei que a pergunta é meio idiota, mas esse circuito permite que eu alimente as válvulas a por exemplo 300v sem precisar de um transformador de entrada?

[Eduardo]

Oi Flaviobei

Sim, já está testado e funcionando segundo as especificações!

Infelizmente você ainda precisa do transformador para isolar o circuito da rede. Estou trabalhando em um outro projeto para ver se é possível atingir o mesmo nível de isolamento da rede com capacitores em vez de transformadores. Falta fazer o protótipo e testa-lo a exaustão.

A disponibilidade de tempo não colabora!

Abraços

Eduardo

[flaviobei]

mas com esse circuito no caminho eu posso usar um transformador menor e consequentemente mais barato não?

[hgamal]

mas com esse circuito no caminho eu posso usar um transformador menor e consequentemente mais barato não?

Não!

Você vai poder ter variações de rede e de tolerância na especificação do transformador de sem que haja variações notáveis na saída!

[Chris]

Interessante!  
agora vai ficar facil manter o amp sem ruido da rede hein!

Eduardo
parabéns pelo projeto e pela otima explicação  
Abraço!

[Eduardo]

Oi Cris

A ideia é essa mesma. O projeto original do circuito foi proposto pela National Semicondutores. O circuito original era para tensões de até 160V e 25mA. Encontrei a referência no livro do Morgan Jones e fui atrás da ficha técnica original, que coloco neste post.

O original usava um transistor Darlington que saiu de linha. Modifiquei para usar componentes disponíveis hoje e poder regular a corrente fornecida por uma 5Y3GT.

A 5Y3GT é uma válvula retificadora muito boa. Confiável, barata e fácil de conseguir. Porém ela admite capacitores pequenos devido a baixa corrente de pico suportada. Num retificador para 350V por 125mA o capacitor máximo deve ser de 20uF no total, ou seja, num filtro CLC ou CRC cada capacitor deve ter no máximo 10uF. Reduzindo-se a corrente, podem ser usados capacitores maiores, mas mesmo assim a filtragem deixa a desejar.

Com o uso deste circuito, o capacitor inicial pode ser de 20uF, pois vai ser o único visível para a válvula, e o que vier depois do regulador pode ter qualquer valor. Na verdade um capacitor de 10uF depois já está de bom tamanho, pois terá apenas que dar vazão aos transientes.

Mudando o valor de R1, altera-se a corrente de curto circuito, que é calculada por:

Ic=12/R1

Para os 120R do circuito temos 100mA.

A dissipação do TIP50 é dada pela diferença entre a tensão de entrada e a de saída multiplicada pela corrente de saída, ou seja:

P=(Vin-Vout)*Iout

Se este valor for superior a 3W, deve-se usar um dissipador de calor. Se for menor, pode deixar sem nada.

O circuito pode ser instalado em qualquer aparelho valvulado, desde que respeitados seus limites. Ele vai no lugar do choke num filtro CLC ou do resistor num filtro CRC.

Eu testei com cargas resistivas diversas dentro dos limites especificados. Por ele não passa nenhum humm. Se com um regulador desses alguém ainda tiver problemas de zumbido, pode olhar as blindagens e os filamentos, pois da fonte é que não vem!

Abraços

Eduardo

[Jupterra]

Se eu entendi bem; então; agora acabam os "huummm..." que obtive com meu pré EF184 e até agora não havia resolvido?
Esse esquema vai logo após o transformador de entrada. né?

Valeu.

[Eduardo]

Oi Jupterra

Se o ruído for por filtragem na fonte, então resolve. No seu caso, com o absurdo de capacitores que você colocou na fonte, eu acho que o ruído vem de outro lugar.

O circuto deve ser colocado entre o primeiro e o segundo capacitores da fonte, no lugar do choke ou resistor. Seu uso é análogo ao 7812.

Abraços

Eduardo

[biglouis]

Não sou da praia de valvulados... mas não precisa ser nenhum gênio pra reconhecer um excelente projeto como esse...

Valeu Eduardo... excelente contribuição!

[Eduardo]

Oi BigLouis

Obrigado! Comecei este projeto para resolver um problema num projeto meu e achei que poderia ajudar mais gente.

Grande abraço

Eduardo

[hendrixgt]

Muito bom o projeto !
Montei um pre do jcm 800 e estou procurando algo para me livrar do hum.
Qual o limite de corrente?

[Eduardo]

Oi Hendrixgt

Está limitado para 100mA.

Abraços

Eduardo

[Ledod]

 Muito interessante o circuito! Obrigado por compartilhar aqui no fórum!


 Outra coisa interessante, foi que mencionou sobre a utilização de capacitores para realizar o acoplamento da rede com o circuito... Um tópico de discussões sobre isso seria muito legal.


Um abraço!