Sugestão fonte para power

[Ledod]

 Um artigo interessante para o chaveamento de mosfets : http://www.ti.com/lit/ml/slup169/slup169.pdf  na pág. 14 temos o uso de um transistor pnp para diminuir o Toff e Ton no chaveamento dos mosfets, estou usando essa configuração com um bc558 e diodos de sinal 1n4148, está funcionando sem problemas...

Então, sobre os mosfets estarem conduzindo ao mesmo tempo é provável que esteja acontecendo isso mesmo, o flip flop tem suas saídas Q e /Q alteradas instantaneamente, ocorrendo a abertura ao mesmo tempo dos dois transistores.

Uma idéia é colocar dois monoastáveis para serem acionados pelo flip-flop, com o tempo destes duas vezes menor que o período de clock do circuito. Não sei se deu para entender ! Mas o flip flop apenas dispara o monoastável e este tem um período menor de acionamento, assim não criaria problemas dos dois transistores conduzirem ao mesmo tempo. Não sei se é a melhor idéia... Vou pensar nisso.

Sobre usar o MJE, acho que ai seria mais complicado ainda, eles são transistores para 700v, Vce sat = 1 a 3 volts pelo datasheet, se multiplicarmos pela corrente Ic, que seja 2A, temos uma perda de 2 a 6 watts só no chaveamento, além da parte de driver do transistor (são comedores de corrente, 1A de Ib a 1,5v para saturar o transistor).

 Bem, para esta aplicação, de conversor elevador de tensão precisaríamos procurar um BJT para tensão mais baixa, até 35v, com baixo Vce sat (para diminuirmos ao máximo as perdas), alto ganho, para diminuir a corrente de base e consequentemente diminuir as perdas no driver, etc... Talvez um darlington funcione bem nesta aplicação, e são mais simples de conseguir, vou pesquisar sobre isso!

 Os mosfets para estes casos são ainda os melhores, pena que são um pouco mais caros e menos acessíveis...

 Vamos ver se colocando o tempo de silêncio a eficiência aumente mais, pelos gráficos a frequência de operação para maior eficiência é de 80khz ou próximo disto. Uma coisa interessante que esqueci de comentar foi a eficiência muito maior para cargas menores, para uma saída de 100v mais ou menos a eficiência bateu em 85% e os mosfets nem chegavam a esquentar, muito interessante...

Um abraço!

Eduardo

[Eduardo]

Oi Ledod

O que eu pensei foi usar um oscilador para ativar um contador tipo 4017. A saída Q0 do contador ativa o flip-flop e desativa os dois transistores ao mesmo tempo. Então fica um silêncio de 1/10 do ciclo. A desativação dos transistores pode ser obtido por meio de portas lógicas compondo os sinais do contador e do flip-flop. A regulação pode ser aplicada na mesma linha que desliga os dois transistores. Quando a tensão no secundário atinge o valor alvo, reseta o contador. Isso mantem Q0 alto e os transistores ficam parados. Ao recomeçar, o que estava desligado entra em ação garantindo a alternância da corrente. O resultado será uma redução no TON e alteração da frequência. Deu para pegar a idéia?

Eu vou investir em um outro caminho que me ocorreu ontem. Existe uma configiração de saída para válvulas chamada Circlotron. É um tipo de push-pull sem tomada central. imagine um push-pull com transformador single-end, mas que não é ponte.  Resolve o problema do silêncio necessário na ponte, da tensão extra que aparece no push-pull e dispensa o uso de transistores PNP, mas precisa de duas fontes de força isoladas, tipo duas baterias de 9V ou coisa parecida.

Já tenho um protótipo funcinando de um conversor booster que fornece até 350V por 5mA. Pode ser regulado para qualquer saída a partir de 50V.

Abraços

Eduardo

[kem]

Vocês gastando o maior tempo tentando achar uma solução... Olha ai...
Gambiarra pouca é bobagem...

[Eduardo]

Já vi usarem reator de lâmpada fluorescente como choque de fonte, mas esse aí tá ridículo!

[Ledod]

 Mais umas novidades para o pessoal!

Então, continuando a saga da fonte chaveada, resolvi procurar por um circuito mais robusto, usando monoestável e flip flops, oscilador... Projetei um circuitinho mas esbarrei em alguns problemas conhecidos como o fato dos transistores conduzirem ao mesmo tempo, o não controle do ciclo ativo, falta de regulação...
 A partir dai resolvi deixar de lado essa idéia de um circuito discreto e procurar por CI específico, encontrando os tão famosos TL494 e o KA7500. Olhando nas sucatas encontrei um KA7500 dando sopa e resolvi experimentar...

Com a frequência ajustada para cerca de 80khz no oscilador, retificador de onda completa na saída, circuito snuber de proteção dos mosfets, transistor pnp para chaveamento, etc, etc, consegui:

Vin = 21,5v    Iin = 1,64A
Vout = 280v   Iout = 95ma

Potência de entrada = 35,2w
Potência de saída = 26,6w
Eficiência de 75%

Achei excelente esse resultado, podendo alimentar um power valvulado em PP tranquilamente, o que era o meu objetivo.

Sobre usar os circuitos integrados, esses são simples de conseguir (na internet tem um muitas lojas, e encontrei no mercado aqui em Sorocaba interior de SP) e custam pouco, cerca de 1,50. Mesmo não sendo tão comum como um 555 e integrados da série 4000, creio que compensa e muito a sua utilização ao simplificar o projeto.

O custo do projeto seria:

Transformador de 0-18v 2A , 2,5A = 30 reais
Mosfets = 4 a 8 reais
Transistores, CI = 2 reais
Outros componentes (diodos/capacitores de filtro) = 15 reais
Transformador principal de uma fonte chaveada sucateada, e um indutor para filtrar a onda de saída = 0 a 10 reais

Total = 55 a 65 reais (colocando alto os preços)

O interessante também é a questão do peso e volume, muito menor que um transformador comum.

Mais para frente vou projetar todo o circuito e disponibilizo para o pessoal. Ao fim é só testar em um power para ver como se comporta !!!


Um abraço

Eduardo

[Eduardo]

Oi Ledod

Parabéns pela conquista!

Pergunta: você usou o transformador da fonte chaveada tal como se encontrava ou teve de reenrolar?

Abraços

Eduardo

[Ledod]

 Obrigado! É uma conquista para todos nós !

Exatamente como ele estava, o interessante é que utilizei o enrolamento de 5v, aplicando nele 20v. Pode parecer exagero, mas o fio aguenta, são 3 enrolamentos em paralelo para cada braço do transformador e pelo que as empresas indicam no rótulo as fontes são de 500w / 1000w digamos que 30w não é nada para ele.

Retificando um ponto, mudei o circuito snubber, procurando fórmulas na internet e cheguei a um valor de 10ohm em série com um cap de 1nf. Adivinha? Aumentou ainda mais a eficiência do circuito!

Saída :    97ma 280v
Entrada : 1,61A 21,5v

Pout = 27,16w
Pin = 34,61w

Eficiência de 78,5% !

To me sentindo até meio chato com esse negócio de eficiência energética, afinal, nada mais gastador de energia que uma válvula!!! O mais engraçado é o uso de componentes tão modernos para uma tecnologia tão antiga.

Os próximos capítulos será desenvolver o projeto completo, com as proteções de curto, sobre corrente, fusíveis, varistores, montar uma pci e deixar o circuito funcionar por um tempo, observando as medidas de tensão e corrente e variações.
 Após isso vai ser necessário construir um amplificador para ver a variação com uma carga dinâmica (que coisa chata construir um amplificador valvulado não é mesmo?  ) e o mais preocupante, o ruído desta fonte...

Talvez leve o circuito para utilizar os instrumentos de medição da faculdade e observar as formas de onda de chaveamento, etc... isso é importante para mantermos a integridade do circuito por muito tempo.

Acho que é isso!

Espero conseguir um resultado satisfatório, tanto em termos de eficiência, quanto do peso, volume e custo. Outro fato interessante é poder alimentar o circuito por uma fonte externa, diminuindo mais o tamanho do amplificador!

[Eduardo]

Oi Ledod

De fato está muito bom!

Eu não tenho pudor algum em colocar transistores para servir aos propósitos das válvulas! Tenho uma coleção bem grande de circuitos hibridos, que usam transistores e zeners para polarizar válvulas. Francamente eu prefiro manter o circuito valvulado no seu formato tradicional pela robustez.

Vou continuar o desenvolvimento do meu circuito de chaveador pois tenho a intenção de fazer algo que possa ser plugado direto na força, sem um transformador para reduzir para 12V. Mas este primeiro passo já é um avanço enorme por permitir o uso de transformadores fáceis de encontrar!

Abraços

Eduardo

[designermx2]

Não sei se vai ajudar, mas achei este link onde pelo que entendi, de 12v ele chega a 400 . Acho que não deve ser eficiente, deve dar uns 25ma , mas já pode dar algum conceito para vocês que estão desenvolvendo a coisa toda.

http://donklipstein.com/rsinvert.html#2

[kem]

Ledod, esse seu circuito poderia ser alimentado por uma fonte chaveada de 24V 3A?

[Ledod]

Não sei se vai ajudar, mas achei este link onde pelo que entendi, de 12v ele chega a 400 . Acho que não deve ser eficiente, deve dar uns 25ma , mas já pode dar algum conceito para vocês que estão desenvolvendo a coisa toda.

http://donklipstein.com/rsinvert.html#2

 O primeiro circuito não é muito aplicável, é um multiplicador de tensão com diodos mesmo, a corrente é muito baixa, só se for utilizado com um triodo de pré...
 
 O segundo circuito é o circuito que estava pensando em projetar, onde temos um 555 como astável, um flip-flop para termos exatamente 50% de ciclo de clock e o seu inverso (/clock) e no final acredito eu dois mono-astáveis com 555 para criarmos o PWM. O transformador é do tipo comum para 60Hz e dois TBJ sendo chaveados criando o push pull.
 Esse circuito deve funcionar tranquilo, o maior problema são as perdas, já que o sinal aplicado ao transformador não é senoidal e usando um tip3055 teremos um aquecimento bem notável do transistor. Com sorte chega a uns 50% de eficiência, dai é meio que trocar 6 por meia dúzia entende? Para alimentar um circuito assim é melhor você ter um transformador de uma vez 

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Ledod, esse seu circuito poderia ser alimentado por uma fonte chaveada de 24V 3A?

 Acredito que sim, é necessário testes pois fontes chaveadas geralmente possuem um ruído inaudível a nós, mas que estão presentes na linha de alimentação e que pode provocar pulsos ao chaveador e termos problemas de incompatibilidade. Mas sim, existe essa possibilidade, só devemos ter um cuidado especial com a alimentação deste circuito, usando talvez até um regulador linear...

Quem sabe poderemos ter algum dia um um iall 10.5 em formato de pedal... Idéias borbulhando!



----- Bem só para não parecer mentiroso haha!

 O primeiro multimetro estava medindo a corrente média a 21v de alimentação, o segundo a corrente na saída e terceiro a tensão na carga. Os resistores estavam todos em frente a um cooler para não torrarem...





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Oi Ledod

De fato está muito bom!

Eu não tenho pudor algum em colocar transistores para servir aos propósitos das válvulas! Tenho uma coleção bem grande de circuitos hibridos, que usam transistores e zeners para polarizar válvulas. Francamente eu prefiro manter o circuito valvulado no seu formato tradicional pela robustez.

Vou continuar o desenvolvimento do meu circuito de chaveador pois tenho a intenção de fazer algo que possa ser plugado direto na força, sem um transformador para reduzir para 12V. Mas este primeiro passo já é um avanço enorme por permitir o uso de transformadores fáceis de encontrar!

Abraços

Eduardo

 Sim ! Eu também acho muito interessante o uso moderno das válvulas, com transistores e cis, mas apenas no "entorno", no sinal só deixamos elas, que já fazem um excelente trabalho não é?

 Então Eduardo, o desenvolvimento de seu circuito poderia fazer parte de um projeto de uma fonte chaveada handmades de alimentação para valvulados de baixa potência, o que acha? Buscarmos soluções para isso... Ainda não fiz, mas ainda vou testar esse circuito utilizando o TIP122, um darlington facilmente encontrado...

Um grande abraço

Eduardo

[Eduardo]

Oi Ledod

Bom, já que é para deixar o povo com água na boca, este é o meu conversor booster.



Eu batizei o circuito de Bilé, que é o termo no dialeto italiano da minha terra para o carneiro hidráulico. Como o conceito por trás do funcionamento dos dois dispositivos é o mesmo, achei um nome apropriado. Ele usa apenas componentes discretos. Os dois indutores foram tirados de uma lâmpada economica queimada. O transistor de potência MJE13002 também saui de lá. O grosso dos capacitores peguei da lâmpada também!

Bom, a entrada pode ser qualquer valor entre 9V e 30V. Testei 6V, 9V, 12V, 18V e 30V. O indutor principal pode ser qualquer um entre 1mH e 4mH. Acho que pode variar mais, mas não tinha outros valores para testar. Desmontei várias lâmpadas e cada uma tinha um indutor diferente com valores variando de acordo com a potência da mesma. Funcionou com todos os que eu testei.

O circuito funciona com 6V, mas não alcança mais que 200V.

A corrente de saída máxima é de 4mA. Mais que isso ele perde regulação.

A referência de tensão é um zener comum. Neste exemplo da foto estou usando um Zener de 12,2V. Ele se conecta a uma rede resistiva que multiplica o efeito do zener por 23. Com um zener de 6,2V tirei 137V. A rede resistiva pode ser ajustada para obter outros fatores de multiplicação. No osciloscópio deu um ripple de 200mV na saída de 280V com corrente de 1,4mA.

Com o regulador chaveado que já publiquei somado a este, será possível usar duas baterias de 9V para alimentar uma 12AX7 ou uma EF184 em um pedal. Um conversor sobe os 18V para 250V e o outro baixa para 6,3V. Ou será possível ligar na mesma linha de 9V ou 12V de um case de padais.

A eficiência do circuito está em 66%. Muito bom para um circuito que não tem nenhum integrado nem componente crítico!

O circuito está agora com o Plautz, que vai tentar reproduzir os resultados e checar se eu copiei certo do LTSpice para o Eagle.

Abraços

Eduardo

[Tmc]

Professor pardal existe de verdade

[Eduardo]

Professor pardal existe de verdade

O Handmades está cheio deles!

[Tmc]

é verdade 
o DR. Albieri fez muitos clones