Fonte chaveada para power valvulado

[Ledod]

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

[Alfredo Padrao]

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?

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".

[kem]

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.

[Ledod]

 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

[Lamer]

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!

[Alfredo Padrao]

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.

[Lamer]

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!

[Ledod]

 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

[hgamal]

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.

[Eduardo]

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

[Ledod]

 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

[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

[Ledod]

 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!!


----- 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:









 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

[hgamal]

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!

[Eduardo]

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