Loops de terra

[EddieTavares]

Minha pergunta é: é possível ter um transformador com um primário comum e um secundário dividido em vários secundários isolados?

Sim!

Abraços.

A resposta a grosso modo é "sim".

Entretanto, o questionamento do Alex é pertinente, já que,  apesar dos secundários em uma fonte estarem isolados, ao alimentarmos os pedais é impossível não conectar os negativos das fontes umas as outras, o que na prática não é um isolamento e os ground loops não vão deixar de existir por isso.

[xformer]

Pra não juntar lé com cré, e juntar lé com lé e cré com cré:


Se alimentarmos os pedais com fontes isoladas, não vai haver ligação de terra comum devido às fontes. É como se cada pedal fosse alimentado por uma bateria de 9V.  No caso de daisy chain uma fonte só com vários cabos todos ligados em paralelo, logicamente tanto o positivo como o negativo serão eletricamente comuns a todos os pedais alimentados por ela.
Várias fontes isoladas podem ser feitas com um transformador exclusivo para cada uma, ou um transformador com vários secundários isolados entre si, Eletricamente eles são isolados um do outro, o que permite que as fontes tenham pólos positivos e negativos individuais.  Obviamente, não vamos ligar juntos os negativos de cada fonte individual, cada uma fica flutuante. E nesse caso, não vai haver os loops de terra.


Já no caso da fonte em daisy chain, ao ligarmos os pedais em sequência, se usar um cabo blindado de uma via e uma malha de blindagem, o que ocorre é que geralmente a malha é conectada em ambas pontas (plugues), de forma que isso cria mais um caminho de terra, além do já terra comum da fonte ligado a todos os pedais alimentados por ela.  Isso é o loop de terra (um caminho em círculo) que funciona como se fosse uma "antena" captando o ruído da rede (60Hz) e podendo gerar o hum. Esse problema não é exclusividade de pedais, mas de todos circuitos que precisam de interligação de sinais.
Eu tenho visto em algumas literaturas que no caso da interligação por cabos com o fio de sinal e malha, uma solução é interromper o fechamento do loop (anel) desligando uma das pontas da malha de blindagem.  Pra quem não gostar dessa solução, eu já vi a ideia de colocar um resistor de 10 ohms no loop, de forma a aumentar a impedância do loop de terra, mas insuficiente para perder  a referência de terra para o sinal.
Eu pessoalmente usei de desligar a malha em uma ponta do cabo  em interligação de pré amplificador e amplificador e o ruído diminui (ambos tinham aterramento comum). Também em sistemas estéreo, às vezes é necessário desligar uma das ligações de terra nos conectores RCA, sendo que apenas um dos canais faz a ligação de terra.  Enfim, é uma tentativa fácil de ser feita (e desfeita se não der certo), basta
dessoldar a malha do plugue jack em uma das pontas do cabo. Se o plugue for moldado, talvez descascar no meio do cabo e separar a malha em duas partes e passar uma fita isolante.

[Patines]

Minha pergunta é: é possível ter um transformador com um primário comum e um secundário dividido em vários secundários isolados?

Sim!

Abraços.

A resposta a grosso modo é "sim".

Entretanto, o questionamento do Alex é pertinente, já que,  apesar dos secundários em uma fonte estarem isolados, ao alimentarmos os pedais é impossível não conectar os negativos das fontes umas as outras, o que na prática não é um isolamento e os ground loops não vão deixar de existir por isso.

Não!  O loop existiria se todos os terras fossem interligados na fonte.  Mas se as fontes forem isoladas entre si, não haverá loop!

É o tal do lé com cré.


Abraços.

[Ramsay]

A propósito, alguém sabe onde nasceu a idéia de que diodos em série em linhas DC eliminam loops de chassis ? Eu já li as maiores boçalidades em foruns de guitarra-audio-hifi espalhados por aí mas essa é mesmo genial !

Guilherme, a "idéia" nasceu aqui e não foi idéia mas, apenas uma dúvida que resultou numa pergunta sobre se o fato de todos os pedais não estarem diretamente ligados em paralelo na fonte , mas, isolados por diodos em série se isso poderia impedir o loop de terra, o que o Xformer já esclareceu totalmente.
Mas, também não precisa avacalhar...

Quanto a transformador isolador, eu tenho um (essa coisa pesa uns 7 Kg ou mais) e já o liguei num PC e não sei porque não deu certo, porque o PC ficava dando reboot sem parar.

Eu acho que esses transformadores isoladores tem que ter um dos fios do primário ligado a uma referência de terra confiável, porque senão não funciona e não elimina o "humm" do som.

E digo isso porque eu tenho um daqueles módulos isoladores da Microsol que tem dentro um enorme transformador isolador o qual já testei num amplificador valvulado e talvez por não ter uma referência de terra confiável ele não eliminou o "Humm".

Abaixo, posto links de fotos do meu transformador isolador:
http://imgur.com/7Or0CNd
http://imgur.com/MkAdJk7

[EddieTavares]

Quanto a transformador isolador, eu tenho um (essa coisa pesa uns 7 Kg ou mais) e já o liguei num PC e não sei porque não deu certo, porque o PC ficava dando reboot sem parar.

Provavelmente o PC ficou sem aterramento.

Não!  O loop existiria se todos os terras fossem interligados na fonte.  Mas se as fontes forem isoladas entre si, não haverá loop!

É o tal do lé com cré.

Abraços.

Sim, pensando dessa forma esta corretíssimo. Eu estava raciocinando de forma diferente, me corrijam se estiver errado:

Nos desenhos o ruido parece ser gerado em apenas um sentido como se fosse corrente contínua, corrente contínua não pode ser induzida, o que passa no cabinho é continua com uma pequena oscilação, que de alguma forma vai para a cadeia de sinal em forma de corrente alternada, assim sendo as setas poderiam estar em ambos os lados. Os picos e vales que formam a senoide do ruido podem se traduzir, respectivamente,  em cargas e descargas dos grandes capacitores da fonte.

Considerando ainda as duas fontes, enquanto o capacitor de uma carrega o da outra descarrega, apesar disto não ser um ground loop ao pé da letra, o ruído induzido ainda vai existir de forma muito similar.

A grande maioria dos pedais possui um filtro CR para desacoplar este ruído.

[Patines]

Quanto a transformador isolador, eu tenho um (essa coisa pesa uns 7 Kg ou mais) e já o liguei num PC e não sei porque não deu certo, porque o PC ficava dando reboot sem parar.

Provavelmente o PC ficou sem aterramento.

Não!  O loop existiria se todos os terras fossem interligados na fonte.  Mas se as fontes forem isoladas entre si, não haverá loop!

É o tal do lé com cré.

Abraços.

Sim, pensando dessa forma esta corretíssimo. Eu estava raciocinando de forma diferente, me corrijam se estiver errado:

Nos desenhos o ruido parece ser gerado em apenas um sentido como se fosse corrente contínua, corrente contínua não pode ser induzida, o que passa no cabinho é continua com uma pequena oscilação, que de alguma forma vai para a cadeia de sinal em forma de corrente alternada, assim sendo as setas poderiam estar em ambos os lados. Os picos e vales que formam a senoide do ruido podem se traduzir, respectivamente,  em cargas e descargas dos grandes capacitores da fonte.

Considerando ainda as duas fontes, enquanto o capacitor de uma carrega o da outra descarrega, apesar disto não ser um ground loop ao pé da letra, o ruído induzido ainda vai existir de forma muito similar.

A grande maioria dos pedais possui um filtro CR para desacoplar este ruído.

Existem vários tipos de "ruído".  Não querendo falar em muitos(por não querer escrever um artigo num post), falo nos seguintes:

1) loop de terra: 2 caminhos diferentes de terra num mesmo sistema, formando espiras que captam ruídos eletromagnéticos presentes no espaço.  Existem até pedais comerciais que tem loops de terra internos, como o Fuzz Face, que realmente pode fazer o pedal pegar rádio.

2) harmônicos da rede elétrica, que quando induzidos no secundário de transformadores causam problemas em fontes com capacitores danificados ou em fontes pouco(ou mal) filtradas.

3) harmônicos de alta e baixa frequência e ondulações de fonte (ripple), criados nas fontes locais;

4)Indução de ruídos de alta frequência por carregamento de terra em pedais digitais ou microprocessados alimentados com outros pedais em estrela(daisy chain);

5)Os problemas são potencializados pela inexistência(omissão) de capacitores eletrolíticos E cerâmicos para desacoplamento dentro dos pedais.

Muitos pedais foram criados quando a poluição eletromagnética presente nos dias de hoje não existia.  Hoje em dia temos torres de celulares a cada 100m e celulares a cada 1m(humor caustico) e um sem número de outras sinais espúrios que seriam impensáveis quando eu era adolescente.  Muitos destes problemas tornam inviáveis as soluções feijão com arroz na área de áudio, informática ou instrumentação.

No dias de hoje, um BOM aterramento e uma BOA blindagem se tornou uma necessidade.  Porém a formação não acompanhou a demanda, e mesmo muitos profissionais formados em universidades não conseguem solucionar este tipo de problemas.  geralmente técnicos em eletrônica com bastante tempo de trabalho são os solucionadores destes problemas.

Cada configuração de áudio merece sua solução, não se falando então em fórmulas de bolo, mas em leitura e compreensão dos problemas...  daí surge outro problema, a geração de hoje (que se diz informatizada e pensa que cookie é biscoito) só admite leituras rápidas e superficiais.

Abraços.

[Guilherme]

Hum (60Hz) e Buzz (120Hz) perturbam, chateiam e são altamente indesejados mas não podem ser caracterizados como "ruído" porque não possuem a principal caracteristica do "ruido" verdadeiro: transitoriedade. Hum e buzz surgem por deficiências no projeto/contrução do equipamento. Seria um absurdo culpar os 60Hz da rede AC ou os 120Hz em retificadores por estarem causando ruido !

Ruído é um fenomeno transitório que, por definição, não se repete no tempo.  Exemplo disso é o chaveamento de tiristores em retificadores industriais que espalha nas redes AC transientes em extensa banda de frequências de tratamento muito complicado. Escovas gastas em motores e starters de lampadas fluorescentes também causam transitórios audíveis, entre milhares de outras fontes de ruido existentes nesse "oceano rádio-elétrico" em que vivemos atualmente, como bem ressaltou o Patines.

Um exemplo clássico de "ruido" pode ser ouvido quando se sintoniza um receptor de FM entre duas estações transmissoras. Engenheiros de radio sabem que a maior parcela  desse ruido é proveniente de muito longe, uns 20.000 anos luz do sistema solar, nas imediações do centro da nossa Galáxia, uma região conhecida por Sagitário A, poderosa fonte de ruido.

Ramsay, transformadores isoladores não resolvem e nem minimizam problemas de hum e buzz, veja o primeiro parágrafo. Mas, de resto, atenua ou elimina boa parte da sujeira presente nas redes AC. Me parece que seu isolador não tem blindagens eletrostáticas. Pelo menos uma é obrigatória para que um transformador mereça esse nome: entre primário e secundário. Outra coisa: núcleo, carcaça e blindagens eletrostáticas devem ser conectadas à uma boa malha de terra. Por boa malha de terra entende-se aquelas com "resistência" menor do que 20 ohms. Instalações criticas exigem < 5 ohms. A minha tem 50 ohms e me atende perfeitamente.

No mais, o problema "loop de terra" é complicado porque ***exige um referencial perfeito*** para todas as situações e isso não existe, pelo menos na superficie do nosso planeta. Alguém já se perguntou quantos billhões de referenciais e quando bilhões de chassis existem na Terra ?

Posso exemplificar perguntando o seguinte:

1. Onde está o "terra" dos navios e submarinos ?

2. Onde está o "terra" dos aviões ?

3. Onde está o "terra" das sondas espaciais que agora já estão no espaço interestelar ? Essa tem a resposta mais simples: no infinito. A 1 e a 2 são bem mais complicadas.

[Patines]

Hum (60Hz) e Buzz (120Hz) perturbam, chateiam e são altamente indesejados mas não podem ser caracterizados como "ruído" porque não possuem a principal caracteristica do "ruido" verdadeiro: transitoriedade. Hum e buzz surgem por deficiências no projeto/contrução do equipamento. Seria um absurdo culpar os 60Hz da rede AC ou os 120Hz em retificadores por estarem causando ruido !

bem, abandonado o preciosismo nas palavras, a maioria dos presentes aqui no fórum tomam os problemas nas fontes como ruído.

Posso exemplificar perguntando o seguinte:

1. Onde está o "terra" dos navios e submarinos ?

2. Onde está o "terra" dos aviões ?

3. Onde está o "terra" das sondas espaciais que agora já estão no espaço interestelar ? Essa tem a resposta mais simples: no infinito. A 1 e a 2 são bem mais complicadas.

Novamente aí não vamos nos ater a palavras.  Nos navios, o espelho de terra é o mar(que obviamente não é terra)
Nos aviões e satélites o espelho (de terra) e a blindagem são a carcaça.

A terra(o planeta), na verdade, é um reservatório enorme, ou distribuidor de carga.

Abraços

[Electric Effects]

Outra coisa: núcleo, carcaça e blindagens eletrostáticas devem ser conectadas à uma boa malha de terra.

Guilherme, o fio cinza que tem nos seus transformadores de potência são ligados eletricamente no núcleo e carcaça?
Só não entendi a parte da blindagem eletrostática. Qual parte representa? Seria o papel entre o primário e o secundário?

Abraços.