Fonte de Alta Tensão Ajustável Valvulada

[juloliveira]

Pesquisando por ai, achei um circuito bem interessante:
High-voltage bench supply

8 válvulas, 2 indutores, um transformador que imagino se gigante...

Spoiler (clique para mostrar ou esconder)

Deve sair caro mas não deixa de ser um belo projeto.

Opiniões? Postem circuitos semelhantes se tiverem algum ai na gaveta.

Abração

[Eduardo]

Oi Julioliveira

Eu montei uma dessas para mim. A minha não é tão grande. Fornece uma tensão ajustável de 80V a 250V com corrente de 100mA.

Vejo um problema nessa fonte que você encontrou. A 807 é uma válvula de impedância muito alta para esta função. Na minha eu usei uma 6DQ6B, que tem impedância mais baixa. O ideal seria usar a 6080 ou 6S33S. Outra boa escolha é a PL509.

Se quiser montar uma dessas, avise e eu te passo a tecnologia.

Abraços

Eduardo

[David Loos]

Desculpe minha ignorância, mas qual a vantagem de se ter uma fonte valvulada? é por puro saudosismo ou tem alguma vantagem?

[juloliveira]

Desculpe minha ignorância, mas qual a vantagem de se ter uma fonte valvulada? é por puro saudosismo ou tem alguma vantagem?

Saudosismo sem dúvidas é um argumento válido 
Mas eu imagino que elas são menos sensíveis a falhas, devem aguentar mais uns trancos.

Eu construí uma com MOSFET com a ajuda do xformer, ficou bacanuda mas é sensível. Eu queimei um MOSFET quando descarreguei com toda delicadeza de um curto circuito os capacitores durante os testes. Preciso montar uma proteção de carga na saída e um sistema automático para descarregar os capacitores com resistências.

Vejo um problema nessa fonte que você encontrou. A 807 é uma válvula de impedância muito alta para esta função. Na minha eu usei uma 6DQ6B, que tem impedância mais baixa. O ideal seria usar a 6080 ou 6S33S. Outra boa escolha é a PL509.

Eduardo,

No artigo o autor comenta o motivo das 807, foi por que ele tinha um monte delas e cinco socketes. Ele comenta também que pode ser usada as 6L6's, 12E1's, 6550.

Por acaso, o problema na alta impedância para essa função seria devido a carga? Ela com alta impedância ficaria instável?

Eduardo, se não for lhe trazer nenhum problema, gostaria sim do teu projeto. Não está nos planos montar uma valvulada agora mas gostaria até mesmo de um modelo mais simples pra montar futuramente.

Abração

[xformer]

Eu construí uma com MOSFET com a ajuda do xformer, ficou bacanuda mas é sensível. Eu queimei um MOSFET quando descarreguei com toda delicadeza de um curto circuito os capacitores durante os testes. Preciso montar uma proteção de carga na saída e um sistema automático para descarregar os capacitores com resistências.

Aquele regulador com MOSFET não tinha proteção contra curto circuito (eu avisei), portanto não era pra descarregar os capacitores com um curto circuito (imagine algo carregado com 300V e você dá um curto circuito, quanta corrente de pico você acha que vai passar pelo pobre do MOSFET ?). Bastava colocar um elegante voltímetro analógico na saída, que a própria resistência interna dele se encarregaria de descarregar suavemente os capacitores, com o ponteiro apontando a tensão restante.

[juloliveira]

Aquele regulador com MOSFET não tinha proteção contra curto circuito (eu avisei), portanto não era pra descarregar os capacitores com um curto circuito (imagine algo carregado com 300V e você dá um curto circuito, quanta corrente de pico você acha que vai passar pelo pobre do MOSFET ?). Bastava colocar um elegante voltímetro analógico na saída, que a própria resistência interna dele se encarregaria de descarregar suavemente os capacitores, com o ponteiro apontando a tensão restante.

É... errei feio, errei rude!   
Estou justamente estudando circuitos de proteção. Será que uma proteção com relés o tempo de acionamento será suficiente para proteger o MOSFET?

[xformer]

Não, relé não vai ser rápido o suficiente. Tem que ter um circuito de sensoriamento contra uma corrente alta de valor "x" (mas ainda menor que o suportável pelo MOSFET) que desligue o MOSFET, então precisa ser algo eletrônico e não eletromecânico (mais lento).
Em reguladores de baixa tensão, é um resistor de valor baixo em série na saída que aciona um transistor bipolar (0,7V / corrente de disparo = valor do resistor de "sense") que por sua vez corta o elemento de passagem (no caso o MOSFET).

[Patines]

Não posso adivinhar como é o teu circuito de saída, mas imaginando que tenha MOSFET de potência na saída, relé não dá tempo, mas transistor funciona.  Por similaridade, veja lá, T3 e R6.  No teu caso, o coletor do T3 iria para o gate do transistor de saída, que deve ser um IRF820.
tente assim: R6=Vbe/Isc = .6V/0.12A = 5 -> 5.6Ω


Abraços, Saúde  e amor.

[juloliveira]

Não posso adivinhar como é o teu circuito de saída, mas imaginando que tenha MOSFET de potência na saída, relé não dá tempo, mas transistor funciona.  Por similaridade, veja lá, T3 e R6.  No teu caso, o coletor do T3 iria para o gate do transistor de saída, que deve ser um IRF820.
tente assim: R6=Vbe/Isc = .6V/0.12A = 5 -> 5.6Ω

Patines,

A fonte é de alta tensão, o transformador tem 5 taps (200, 300, 350, 400) que devem ser selecionados com uma chave de onda (ainda não implementada), mas... o circuito que você mantou é de proteção contra curto ou regulagem da tensão por feedback?

Segue o circuito que eu implementei fornecido pelo xformer:

[Patines]

Não posso adivinhar como é o teu circuito de saída, mas imaginando que tenha MOSFET de potência na saída, relé não dá tempo, mas transistor funciona.  Por similaridade, veja lá, T3 e R6.  No teu caso, o coletor do T3 iria para o gate do transistor de saída, que deve ser um IRF820.
tente assim: R6=Vbe/Isc = .6V/0.12A = 5 -> 5.6Ω

... mas... o circuito que você mantou é de proteção contra curto ou regulagem da tensão por feedback?

O circuito achei na internet, é similar ao teu, um regulador série, mas  com realimentação.   Bem isso não interessa agora.  o que interessa é que  naquele esquemático, T3 e R6 são a proteção contra curto esta que tu precisa.   Cabe perfeitamente neste circuito que tu está usando.  O resistor "sente" a tensão e faz com que a junção base emissor passe a conduzir uma corrente.  A corrente de base faz com que passe a existir uma corrente entre coletor e emissor, assim limitando a corrente conforme o calculo ali encima.  Eu aconselho ainda colocar um resistor de 1k em série com a base para evitar alguns problemas(raros) de queima do transistor de proteção.

Esta proteção é a que o Xformer falou também.

Abraços, Saúde e amor.

[juloliveira]

Acho que entendi,

O curto circuito polariza o transistor de proteção, "drenando" a corrente de gate que ligaria o MOSFET, com a carga alta o resistor faz as vezes de shunt (certo?) protegendo o MOSFET de uma alta carga instantânea.

O T3 precisa ser de alta tensão, certo, como o MPSA92, certo?
Aliás, o MPSA92 precisa ser trocado, no datasheet ele suporta apenas 300v (Vbe, Vce). Algum BJT pra indicar que seja fácil de encontrar por aqui??

Abração

[xformer]

O curto circuito polariza o transistor de proteção, "drenando" a corrente de gate que ligaria o MOSFET, com a carga alta o resistor faz as vezes de shunt (certo?) protegendo o MOSFET de uma alta carga instantânea.

O gate de um MOSFET não consome corrente. Os MOSFETs são controlados por tensão. No caso o transistor de proteção aterraria o gate do MOSFET levando-o ao corte dele (e da corrente de dreno).

O T3 precisa ser de alta tensão, certo, como o MPSA92, certo?

Acho que sim, talvez seja por essa dificuldade que o circuito não tenha essa proteção.

Aliás, o MPSA92 precisa ser trocado, no datasheet ele suporta apenas 300v (Vbe, Vce). Algum BJT pra indicar que seja fácil de encontrar por aqui??

Não precisa trocar, desde que os resistores antes do potenciômetro de ajuste existam. Eles elevam a tensão no coletor, de forma a não ter uma grande diferença entre emissor e coletor.

[Patines]

O T3 precisa ser de alta tensão, certo, como o MPSA92, certo?

A rigor, precisa suportar a tensão VGS, mas é prática usar um transistor de tensão igual ao máximo do circuito.  Poderia ser até um outro MOSFET!  Porém o resistor de 10M que existe antes do gate teria que ser alterado para um valor mais baixo, tipo uns 10k, pois existe fuga tanto em transistores de junção como em MOSFETs.  O valor a ser calculado com um MOSFET na proteção, seria então a tensão de limiar VGS no resistor de sensor com a corrente máxima do circuito.

Aliás, o MPSA92 precisa ser trocado, no datasheet ele suporta apenas 300v (Vbe, Vce). Algum BJT pra indicar que seja fácil de encontrar por aqui??

Teria que pesquisar, mas a princípio penso que deveria ser usado também um MOSFET para implementar uma fonte de corrente mais segura.

Trocando em miúdos:  use tudo MOSFET!

Obs: calculei que a tua fonte tem saída ajustável aproximadamente entre 300V e 400V.  É isso que tu deseja?

Abraços, Saúde e amor!

[juloliveira]

Obs: calculei que a tua fonte tem saída ajustável aproximadamente entre 300V e 400V.  É isso que tu deseja?

Essa fonte tem um transformador com vários taps (200, 300, 350 e 400V). A ideia é selecionar o tap com uma chave de onda e o regulador ajustar por exemplo, 50, 60V em cada tap, como a carga máxima seria de uns 130mA DC, logo diminuo a dissipação, por exemplo, no tap de 200V se eu quiser 150V, a dissipação seria de uns 10W (sem fazer muitos cálculos). Esse é o motivo de vários taps já que se eu tivesse apenas um tap de 400V, reduzindo para 150V teriamos uma dissipação de 33W. Não estou calculando por exemplo 400*1,4 = 560V que seria a tensão na saída retificada e filtrada.

Para trocar o MPSA92 por MOSFET teria que alterar uma boa parte do circuito, não? Já que o BJT trabalha com corrente e o MOSFET por tensão.

Abraço

[Patines]

Obs: calculei que a tua fonte tem saída ajustável aproximadamente entre 300V e 400V.  É isso que tu deseja?

Essa fonte tem um transformador com vários taps (200, 300, 350 e 400V). ... Esse é o motivo de vários taps já que se eu tivesse apenas um tap de 400V, reduzindo para 150V teriamos uma dissipação de 33W...
Para trocar o MPSA92 por MOSFET teria que alterar uma boa parte do circuito, não? Já que o BJT trabalha com corrente e o MOSFET por tensão.

Eu também vou fazer uma fonte de alta tensão, mas a minha vai ser com Variac e depois transformador(para isolar).  Também vou usar MOSFET como ESTABILIZADOR e terá esta proteção contra curto circuito.

Porém, simplesmente me aproveitarei da grande impedância de entrada do MOSFET e utilizarei um divisor resistivo a partir da tensão máxima com um filtro a capacitor.  Se eu tiver algum problema, mudo pra regulador, mas por enquanto vai ser isso...  e vai me simplificar bastante.

Mas se tu quer fazer a fonte de corrente, veja aqui uma fonte de corrente a bipolar e MOSFET bem fácil de realizar, similar à proteção contra sobrecorrente:


Veja bem, analise o circuito e saiba extrair o que tu precisa, não use o circuito todo.  Lá onde está o GND ligue aos teus resistores de ajustes, ou chaves de ajuste.  O resistor de 100k pode ser bem maior, e próprio para a tua faixa de trabalho, tipo 1M.  ligue um resitor em série com a base do transistor e use um capacitor de 100nF entre base e coletor.  Se 100nF não funcionar, troque até ficar bom!

Abraços, Saúde a amor