Fonte de Alta Tensão Ajustável Valvulada

[juloliveira]

Veja bem, analise o circuito e saiba extrair o que tu precisa, não use o circuito todo.

Patines,

Eu não entendi muito bem. Você sugeriu (claro, com ajustes do esquema que mandou) para colocar ele em série com os resistores de ajuste?
Pra exemplificar, é mais ou menos isso que você sugeriu (no caso adicionar na malha em vermelho o circuito ao lado)?



Abraço

[Patines]

Veja bem, analise o circuito e saiba extrair o que tu precisa, não use o circuito todo.

Patines,

Eu não entendi muito bem. Você sugeriu (claro, com ajustes do esquema que mandou) para colocar ele em série com os resistores de ajuste?
Pra exemplificar, é mais ou menos isso que você sugeriu (no caso adicionar na malha em vermelho o circuito ao lado)?

Foi mais ou menos isso que sugeri...   o led e resistor de LED pode substituir por um fio...

De qualquer maneira, mandei por e-mail uma(ou duas) sugestão para as tuas especificações.

Abraços, Saúde e amor.

[xformer]

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.

Dá uma olhada nesse artigo fornecido pela revista Audioxpress:
http://audioxpress.com/files/bicknell2890.pdf

[hgamal]

Ando um pouco devagar ultimamente nos projetos. Mas andei estudando reguladores com MOSFET para alta tensão. Simulei alguns cenários.

Vou publicar aqui alguns resultados de minha simulações. A ideia é ter uma fonte regulável, tolerantes a grandes variações de tensão da fonte e com boa regulação (baixo ripple).

A primeira conclusão que cheguei, foi que usando fontes de corrente com transistor, embora exibam  boa regulação, não oferecem uma boa independência nas variações de tensão de alimentação. Ou seja, variando a média tensão de entrada DC de, por exemplo, 50 volts, a saída altera-se em vários volts. Isto pode ser entendido assim: observem a figura da fonte sugerida abaixo:



A partir de simulações que fiz do circuito acima, concluí que o mesmo depende muito da tensão Vbe do transistor T1 para fixar a corrente de saída. A elevação de tensão de entrada, causa pequenas variações de Ib, causando pequenas variações Vbe e por consequência variações em Ic. As variações aqui, de fato são muitos pequenas, mas esta "pequeno" quando multiplicado por valores grandes decorrentes da soma de P1, R3 e R4, causa uma variação razoável na saída. Mesmo assim, a regulação do circuito é muito boa! Ou seja, baixo ripple.

Eu gostaria de um circuito que, por exemplo, me fornecesse 250 volts na saída, independentemente da entrada ser 300 ou 350 volts.  A solução (que não é minha) é usar alguns zeners como carga Q1 (mesma figura acima). Além disso, gostaria que diante de um curto, o MOSFET não explodisse.

A solução que eu proponho está no circuito e simulação em anexo. O circuito não é meu, ele foi tirado do RAT Tube Tester.

A simulação abaixo foi feita no Qucs. Fiz rapidamente, e não verifiquei todas as possibilidades de erro:   

     http://gamal.com.br/highvoltagepwr/highsource_fix_prot_ok.pdf

O valor da tensão de saída é especificado pelo Pot formado por R4 e R5 (o Qucs não tem potenciômetros em sua biblioteca).

O gráfico PotT1 reflete a potência dissipada no MOSFET. No caso a fonte fornecendo 250V @ 25 mA, ele dissipa um pouco mais de 2 Watts.

Neste outro documento, mostra a simulação com um curto na saída:

     http://gamal.com.br/highvoltagepwr/highsource_fix_prot_short.pdf

Aqui, a potência dissipada no MOSFET chega a casa de 20 Watts. Ou seja, se quisermos que ele sobreviva a um curto, tem que ter  um belo dissipador.

Ainda quero comparar os resultados de ripple com as fontes usando indutores.

Tal qual o circuito do RAT, acredito que precisamos proteger o MOSFET para que a tensão de Vgs não ultrapasse os valores tolerados (isto pode ser feito com um par de zeners)

[raphaelCoelho]

Hgamal, chegou a implementar a fonte regulada?

[hgamal]

Hgamal, chegou a implementar a fonte regulada?

não e sim. Não fiz uma fonte que pudesse fornecer muita corrente, mas implementei um regulador para o pré.

Assim:



O capacitor de filtro na saída, não é mostrado na figura, ele fica no pré.

[raphaelCoelho]

Hgamal, chegou a implementar a fonte regulada?

não e sim. Não fiz uma fonte que pudesse fornecer muita corrente, mas implementei um regulador para o pré.

Hgamal, valeu pelo retorno!
Quando falas pouca corrente, quanto te referes?
A topologia é a mesma usada no sussex e o mosfet que tu usou é ainda, digamos, mais parrudo que o do sussex. E o sussex alimenta placas de valvulas "grandes" como a kt120...

Quando tu alimenta o pré com o hv dessa fonte, a tensão de saida arria??

[hgamal]

A proteção está ajustada para 60 mA. Nunca demandei mais que 15 mA nisso.

[raphaelCoelho]

A proteção está ajustada para 60 mA. Nunca demandei mais que 15 mA nisso.

Entendi. Foi escolha tua. Poderias ajustar para uma corrente maior, mas como não precisa....
Eu uso esse esquema no sussex, mas quando testo uma valvula a tensão "arria", tá com algum problema, vou ter que separar umas horas pra depurar

[Matec]

Entendi. Foi escolha tua. Poderias ajustar para uma corrente maior, mas como não precisa....
Eu uso esse esquema no sussex, mas quando testo uma valvula a tensão "arria", tá com algum problema, vou ter que separar umas horas pra depurar

Raphael
Veja que esse circuito faz a redução da tensão, mas ele não é um regulador de tensão. Caso a tensão da fonte antes do circuito caia, ou varie, a tensão após o circuito vai variar junto.
  

[hgamal]

Raphael
Veja que esse circuito faz a redução da tensão, mas ele não é um regulador de tensão. Caso a tensão da fonte antes do circuito caia, ou varie, a tensão após o circuito vai variar junto.
  

Isso não é bem verdade. Se a tensão no gate do transistor for estável, como o esquema é "seguidor de source", a tensão de saída será estável. Enquanto D5, D6, D7 e Q1 fornecerem uma corrente fixa, as coisas vão bem. Se esta corrente variar, a tensão de saída varia de acordo com essa variação (que frase horrível).

Em minhas simulações coloquei duas fontes de tensão na entrada, uma com 350V@60Hz e outra 100VV@1000 Hz em paralelo, mesmo assim o circuito regulou corretamente. Essas condições são muito extremas, mas provam o ponto.

Concordo que há circuitos melhores.

[A.Sim]

Em minhas simulações coloquei duas fontes de tensão na entrada, uma com 350V@60Hz e outra 100VV@1000 Hz em paralelo, mesmo assim o circuito regulou corretamente. Essas condições são muito extremas, mas provam o ponto.

Não se põe fontes de tensão em paralelo, a não ser que sejam idênticas. Nem no simulador, muito menos na vida real. Claro que o circuito se comportou bem; uma fonte "matou" a outra (e decerto ainda tinha uma fonte DC em paralelo com tudo ). Não sei por que o simulador não reclamou.

Experimenta fazer certo, colocando as duas fontes em série. Aí o colega vai ver como o circuito regula bem...

[Matec]

Isso não é bem verdade. Se a tensão no gate do transistor for estável, como o esquema é "seguidor de source", a tensão de saída será estável. Enquanto D5, D6, D7 e Q1 fornecerem uma corrente fixa, as coisas vão bem. Se esta corrente variar, a tensão de saída varia de acordo com essa variação (que frase horrível).

Em minhas simulações coloquei duas fontes de tensão na entrada, uma com 350V@60Hz e outra 100VV@1000 Hz em paralelo, mesmo assim o circuito regulou corretamente. Essas condições são muito extremas, mas provam o ponto.

Concordo que há circuitos melhores.

Não concordo!

A fonte de corrente está referenciada ao +B da fonte, e não ao terra, nesse caso ele vai acompanhar a tensão do +B. Isso significa que a tensão no coletor do transístor vai variar o suficiente para manter a corrente em R4 constante. A tensão no coletor do transístor variando é tudo que não se precisa para manter a estabilidade da tensão do Gate.

A solução que você criou, de colocar zeners no circuito está correta, mas seria melhor retirar o circuito de fonte de corrente. Bastaria ali um resistor de valor alto.

Eu acredito que esse circuito foi criado, à princípio, para manter o SAG da fonte. Senão não haveria necessidade de colocar a fonte de corrente naquela posição.

 

[hgamal]

[Não concordo!

A fonte de corrente está referenciada ao +B da fonte, e não ao terra, nesse caso ele vai acompanhar a tensão do +B. Isso significa que a tensão no coletor do transístor vai variar o suficiente para manter a corrente em R4 constante. A tensão no coletor do transístor variando é tudo que não se precisa para manter a estabilidade da tensão do Gate.

Não. Fontes de corrente, em quanto fontes de corrente, não se referenciam a nada, ela irá fornecer a tensão que for necessária para manter a corrente nominal.

Mantendo a corrente fixa sobre os diodos zenner, a tensão é fixa, nestes diodos.

Se você está discutindo os limites onde a fonte de corrente deixa de ser fonte de corrente, tudo bem, mas dentro os limites a teoria do esquema está correta.

Sugiro você simular o circuito. Você perceberá que em um certo limite de carga e tensões de entrada ele regula legalzinho. Fora destes limites (que nem sei precisar quais são) não.

  (eu não bebo cerveja, mas podemos cada um beber a sua bebida preferida)

[Matec]

Não. Fontes de corrente, em quanto fontes de corrente, não se referenciam a nada, ela irá fornecer a tensão que for necessária para manter a corrente nominal.

Mantendo a corrente fixa sobre os diodos zenner, a tensão é fixa, nestes diodos.

Se você está discutindo os limites onde a fonte de corrente deixa de ser fonte de corrente, tudo bem, mas dentro os limites a teoria do esquema está correta.

Sugiro você simular o circuito. Você perceberá que em um certo limite de carga e tensões de entrada ele regula legalzinho. Fora destes limites (que nem sei precisar quais são) não.

  (eu não bebo cerveja, mas podemos cada um beber a sua bebida preferida)

Continuo não concordando com você. O Circuito de fonte de corrente tem referência sim.
Não só fiz a simulação, como vi porque você teve resultados tão bons na sua simulação, que aparece no tópico. Pelo menos aqui, o circuito está sem carga. 1M é uma carga muito pequena , mesmo para uma fonte valvulada. Tente uma carga de 10 k ou 5k e faça os testes novamente.

Eu também não bebo, a figurinha pretende apenas mostrar que a discussão é a nível de uma conversa amigável.