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Conversor AC/DC Hayama MOD 1202 em fonte justável


SujAno

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Olá.

 

Possuo um conversor marca Hayama Modelo 1202 entrada 127/220V saída 12V 2A. O circuito é bem básico: 8 diodos IN4007 e um capacitor eletrolítico 4700yF 25V e outro capacitor que esta escrito apenas 103J 100V . Quando o conversor esta sem carga a tensão varia entre 16,5 e 17,5V (Depende da entrada da rede elétrica), mas quando esta com carga máxima (2A) não baixa até os 12V. Decidi fazer um ajuste linear, mas estou com algumas dúvidas e problemas. São simples, mas não consigo enxergar a solução.

 

Vamos à dúvida: 

 

Depois de tudo pronto, pretendo colocar em uma caixa de montagem e adicionar um fusível e varistores na entrada pois não possui. Colocar um display com voltímetro e amperímetro. Minha dívida é se coloco o amperímetro na saída ou antes do lm350T.

 

Agora vamos aos problemas:

 

Para realizar a o ajuste utilizei um LM350T (Colocado em um dissipador com ventoinha própria ligada em fonte própria) com um resistor de 1k entre Vout e Adj e um potenciômetro de precisão de 10K (Baoter 3590S-103 10K +-5% XCHC) entre negativo e Adj. O ajuste ficou perfeito. Inicia em 1,3V e vai até 13,5V sem carga. Agora começa o problema: quando coloco um simples LED de 1.8V a tensão dá uma queda e eu tenho de reajustar o potenciômetro.

 

Gostaria, também, de adicionar um limitador de corrente para 2A (Como proteção para não ultrapassar a corrente máxima por acidente) mas não estou conseguindo visualizar isto.

 

Agradeço a atenção.  

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Algumas regrinhas estão sendo burladas ai:

- Que tensão estás aplicando ao led??? Sabes que um led deve ser operado com corrente constante e não tensão constante.. Se por acaso o led tiver sua tensão característica em 1, 7 Volts e colocas nele 1,9 Volts a corrente operacional do mesmo pode ser ultrapassada e poderá reduzir drasticamente a vida útil dele até mesmo queimar o mesmo..

Coloque uma tensão maior que do led e logo um resistor limitador de corrente para 20 mA..

Ex: coloque 4,7 Volts na fonte e um resistor em série com o led. Supondo o Vled = 1,7V@20mA então o resistor deverá ser de (4,7V-1,7V) / 0,020A = 3 / 0,020 = 150 Ohms...

 

Seu dissipador aguenta o calor a ponto de conseguires colocar o seu dedo sobre o CI, no dissipador???

 

A tensão entre o pino de Vadj e a saída, quando o CI opera numa boa, deve estar por volta dos 1,25 Volts. Fora disso o CI estará entrando em proteção ..

 

Experimente colocar um capacitor de 470nF na saída da fonte, depois do CI..

 

Olhe no datasheet e leia dicas lá existentes..

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"Primeiramente agradeço a terem respondido ao tópico. Sou apenas hobbysta desde 2005. Mais em elétrica do que em eletrônica. Grande Faller. Aprendi muito com você sobre filtros de linha. Só não aprendi a construir os indutores."

 

Hoje fiz medições com mais calma. Desmontei e montei o conversor na bancada. As especificações dizem 12V 2A. Montando e medindo em partes, obtive os seguintes resultados.

 

- Observação: estou usando o esquema do datasheet do LM350T Motorola.

 

- Somente o trafo conectado a rede elétrica:

 

Entrada 220Vac e saída cravada de 12Vac.

 

- O trafo mais a ponte retificadora com o capacitor:

 

Saída no trafo de 13,5Vac

Saída da após a ponte com o capacitor 17,5Vdc

 

- Agora medindo com o regulador:

 

Com uma carga baixa, o voltímetro marca uma queda de menos de 1V, mas conforme se aumenta a carga, a queda aumenta substantivamente. Creio que o problema esta no trafo pois com 1A a tensão na saída do mesmo cai para 10,5Vac. Creio que comprei gato por lebre.

 

Quanto a temperatura, o CI fica muito quente e é possível ficar 3 segundos com o dedo em cima, mas ainda vou adicionar pasta térmica (Vou medir para ver quantos Cº chega com 1A), já o trafo não chega nem a ficar morno com 1A. Estou usando uma ventoinha de 3,5 x 3,5cm (creio que muito pequeno) e um dissipador de 4 x 3 x 1,5cm (ALP).

 

Agradeço a atenção.

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  • Membro VIP

Esse CI tem proteção térmica e a proteção se dá pela redução da tensão de saída, sobre a carga.. Ele não pode trabalhar muito quente, pois entra em proteção. Seu dissipador está mal dimensionado e sem pasta térmica.. Aumente esse dissipador..

 

É normal na tensão retificada e filtrada aparecer a tensão de pico que é raiz de 2 (1,4142) vezes a tensão ac do transformador. No seu caso 13,5 x 1,4142  menos a queda nos diodos retificadores, por isso dos 17,5 VDC

 

O CI, para operar dentro da normalidade, tem de possuir um Vdrop (diferença entre a tensão de entrada e de saída), da ordem de 2 Volts. Isso tudo está escrito no datasheet do mesmo. Faltou leitura..

 

Geralmente se usa como fonte primária alguma que dê solidamente uma tensão coisa de 2 Volts acima da máxima tensão que se quer na saída, isso no pior caso ou seja, tirando a maior corrente que se deseja sacar da fonte..

 

Sempre que a tensão de saída cai a um valor menor do que estava regulado, cheque se a tensão de entrada do CI está no mínimo 2 Volts acima da tensão desejada. Me explico.. Se querias e ajustastes 12 Volts de saída mas ao colocar carga a tensão caiu para 11 Volts cheque se a tensão na entrada do CI está pelo menos em 14 Volts (12 Volts + 2 Volts de Vdrop necessários para operação normal do CI)

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Com todo o respeito Mestre Faller, não faltou leitura. Por isso disse que creio que o problema esta no trafo (Existe uma empresa aqui perto de casa que tinha o nome de trafo, agora é WEG - Você deve conhecer) devido a tensão estar menor que o necessário para o CI.  Vou ver se consigo outro trafo com saída maior. Quando disse que comprei gato por lebre, me referia ao Conversor Hayama porque ele, na verdade, não suporta 2A.

 

Aumentei o tamanho do dissipador e da ventoinha. A temperatura no LM350T baixou bastante, mas não cheguei a medir. Não sei se fiz o correto, mas escolhi este CI por ele suportar mais corrente e poupar o mesmo. Agora vou ver se consigo outro trafo, mas ainda para 2A. Não faz sentido mais corrente que isto pois não utilizo. O trafo que veio no conversor é bastante parrudo, fios bem grossos, mas, talvez por algum erro no projeto, não faz sentido sair apenas 12V e não suportar 2A. Gostaria de implementar uma proteção para o trafo cortando quando a corrente chegar a 2A, mas ainda não cheguei lá...

 

Com a sua experiência em proteção contra surtos. Gostaria de colocar um varistor para quando  fonte estiver ligada em 110V e outro para 220V, mas não consigo configurar os varistores na chave comutadora de tensão. O trafo que estou pensando em adquirir possui quatro fios no primário. Acha que é necessário ou apenas um fusível basta para proteger a entrada do trafo?

 

Observação: estou tentando simplificar o máximo possível a fonte, só não vou poupar na dissipação. Após montada na caixa com potenciômetro, bornes, display com voltímetro e amperímetro, vou colocar uma ventoinha jogando ar em cima do dissipador do CI, que ficará no lado direito da caixa, e outra na parte de trás retirando o ar da caixa. Nas laterais vou fazer furos para ventilação. Quando montava micros, nunca poupava nisto. Colocava uma fonte genérica apenas para ventilação e creio que sempre lucrei com fazendo isto.

 

Agradeço pela atenção.   

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  • Membro VIP

Em vez de pegar um transformador, de 15 volts por 2 ou 3 Amperes, por exemplo, retificar, filtrar e ficar com uma tensão de 15V x 1,4142  = mais de 20 Volts e aquecer pacas o dissipador. Veja que o pior dos casos será quando puxas 2A com uma tensão de 1,2 Volts de saída da fonte (dissipação no CI da ordem de (20-1,2) x 2 = 37 Watts) que só mesmo um dissipador enorme irá dar conta..

Dizia, em vez de sair por ai que tal pegares um desses aqui, para entrada de tensão DC

R$ 62 => http://www.nodaji.com.br/fonte-para-notebook-hp-dc-185v-49a-rfc1849000002/p daria de fazer uma fonte ajustável de 1,2 a 16V x 3A

R$ 69 => http://www.nodaji.com.br/fonte-ind-15vdc-5a-110220-hiqua-rfc1505000002/p

 

Se somares:

R$ 45 => http://www.soldafria.com.br/transformador-1515v-3a-entrada-110220vac-p-4140.html

R$  4 => http://www.soldafria.com.br/ponte-retificadora-gbu8j-p-7529.html

R$  3 => http://www.soldafria.com.br/capacitor-eletrolitico-4700uf-x-25v-p-427.html

R$  1 => http://www.soldafria.com.br/chave-hh-110220-grande-com-rosca-ss22k15-p-301.html

Mais o trabalho de montagem..

 

Vai dar R$ 53, só um pouquinho mais barato que as soluções prontas de fonte DC que já são Full Range (operam de 100 a 240V, sem a maldita chave seletora)

Fica a dica..

 

Use essa topologia dai para a base de sua fonte:

Topologia%20tipica%20usando%20LM350_zpsb

 

Se quiseres um limitador de corrente, em 2A por exemplo, podes usar outro LM350T que antecede o regulador da fonte com essa topologia ai abaixo:

Limitador%20de%20corrente%20com%20o%20LM

 

Calculando o R1 para limite de corrente em 2 Amperes:

R1  = 1,25/2 = 0,62 ohms. Coloque resistor de 0,56 ohms 5 Watts, esse dai: http://proesi.com.br/componentes-eletronicos/resistor-ohms/resistor-de-fio-5w-ohms/resistor-de-fio-5w-0r56.html

A limitação de corrente acontecerá em cerca de Imax = 1,25 / 5,6 = 2,2 Amperes..

Limite de potência dissipada no resistor = 22 x 0,56 = 4 x 0,56 = 2,24 Watts. Coloque um resistor de 0.56 x 5 Watts..

Lembre se de somar a máxima tensão de saída desejada da fonte com 2 Volts para o regulador de tensão e com 3,25 Volts do limitador de corrente, para tensão de entrada..

 

Ou seja, Vout = Vin - 5,25 Volts.. Para tensões de entrada da ordem de 18,5 Volts a saída máxima da fonte será de 18,5 - 5,25 = 13,5 Volts.. Ainda dá de carregar bateria chumbo ácida de até 20 Amperes (carga com 2 Amperes).

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Obrigado pela dica, mas sem trabalho a gente acaba não aprendendo. Possuo uma fonte Hayama 24V 5A full range chaveada, e após esta que estou montando ficar pronta, pretendo estudar e aprender a fazer uma entrada full range -  acho que aí sim vou ter trabalho. Gosto de saber o princípio do funcionamento das coisas. Possuo livros com fórmulas prontas, resumidas, mas sempre vou atrás de por que elas são assim. Sou apenas hobbysta como disse anteriormente, sendo assim, não estudei cálculo, mas sempre busco descobrir o princípio das fórmulas. Cursei até metade da faculdade de direito, agora é tarde para cursar engenharia elétrica (Já estou com 36 anos). Imagina ter de fazer outro pré-vestibular (Estudar biologia, literatura e outras matérias novamente...coisas que só de pensar me dão arrepio) . Mas, claro, que cálculo faz falta em muitas situações.

 

 

O circuito para ajuste de tensão que estou utilizando é este mesmo. Quanto ao limitador de corrente, já havia pensado neste, mas como o CI não fica totalmente isolado do dissipador devido ao parafuso, vou ter que usar dois dissipadores distintos. Estou certo? E a temperatura de um CI também iria interferir no outro. Mas quanto a dissipação, não há problema, pois foi a primeira coisa que projetei (Possuo muitos dissipadores e ventoinhas da época em que montava micros). Ventoinha na lateral para cada dissipador (Jogando ar nos mesmos) e ventoinha na traseira (Retirando ar da caixa). Caixa metálica bem ventilada com frestas laterais e frontais.

 

Consegui um Trafo 12 + 12 3A com center tape, vou refazer a ponte retificadora, mas não vou fugir do comutador de tensão, pois ele é bivolt.

 

Abraço.

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Acho que levantei um falso testemunho contra a Hayama. O problema não esta no trafo. Havia me esquecido que aqui no prédio a tensão nunca chega aos 220V. Meu apartamento é bifásico e uma fase nunca passa de 213V e a outra de 215V. A fase que estou usando o trafo é a de 213V. Com o trafo de 12 + 12 com center tape, estou pensando em utilizar uma ponte retificadora com quatro diodos e o a tomada central para extrair o máximo de tensão. Tudo isto para ajustar até 12V.

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Por incrível que pareça a parte mais fácil do circuito é que esta dando mais problema.

 

Como citei antes, creio que devido a baixa tensão de entrada, a tensão de saída no sencundário do trafo é de menos de 12Vac.

 

Com o trafo 12 + 12 com tomada central, se eu uso um diodo em cada extremidade consigo em torno de 5V, metade do ciclo e já considerando a queda do dido. Juntando as extremidades com a tomada central dá menos de 12Vdc. Agora, se eu uso uma ponte e isolo a tomada central, eu consigo em torno de 22Vdc (O LM ajusta de 1,25 a 12V tranquilo com carga).

 

Obs.: Todos livros que li sobre circuitos retificadores, ensinam que a tensão do capacitor deve ser maior que a tensão de pico (O mesmo para corrente). Calcular a capacitância é tranquilo, mas quanto a margem que o capacitor deve ter de tensão a mais que a tensão de pico sempre há divergências nos livros.

 

Faller, você deve ser muito altruísta pois nunca vi um engenheiro perdendo tempo com hobbystas...Se todos fossem assim, o mundo seria muito diferente...

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Quase pronta...

 

Agora só vocês podem me ajudar...

 

Resolvi isolar a tomada central e usar uma ponte retificadora que já tinha (MIC RS407). Coloquei a ponte e quatro capacitores de 4700uF 35V. Acertei nos cálculos? (Li em outro post que o Faller usa um macete de 4700uF para cada Ampère). Como agora o trafo é de 3A, vou fazer 12V 3A. Agora me xinguem...Coloquei a ponte e os capacitores numa placa de fenolite perfurada (Odeio fazer PCI), mas interliguei a ponte aos capacitores com fio 2mm rígido (Estanhei todo o fio primeiro) e caprichei nas soldas (Depois posto as fotos, pois algumas coisa já estão na caixa e outras fora ligadas com fios na mesa). Deixei um espaço de duas trilhas entre cada linha.

 

Agora o problema:

 

Coloquei o LM350T em um dissipador do tamanho que o Faller recomendou com bastante pasta térmica, até em exagero, e uma ventoinha jogando vento no dissipador. Um resistor de 220Omh e um potenciômetro 5K de 10 voltas. A precisão ficou ótima. O problema é que quando coloco uma carga puramente resistiva, a tensão oscila na casa dos milésimos (Até aí tudo bem pois creio que ficou bem estável). Coloquei um resistor de 5,5K 5W de deixei o coitado até danificar com corrente de 3A por 20 minutos (O LM não chegou a entrar em modo de proteção). Tinha de ficar ligando e desligando o multímetro (Minipa ET-1649 True RMS) pois desliga automático após 10 minutos. Agora quando coloco uma carga que não seja puramente resistiva, por exemplo, um simples cooler de 3,5 x 3,5cm a tensão cai em torno de 2,5V... 

 

Este problema esta resolvido:

 

Não tinha colocado um capacitor de tântalo antes da carga como é mencionado no datasheet do fabricante.

 

Mas surgiu outro problema:

 

O display voltímetro/amperímetro esta dando trabalho. A leitura da corrente é exatamente igual a do multímetro. A tensão, conforme amenta, aumenta a diferença.

 

Já tentei várias configurações. Atualmente estou alimentando ele com a fonte (Linear) independente que coloquei para as ventoinhas (Ele possui dois fios para alimentação independente com plug separado)  e três (Em outro plug) para medir a tensão e corrente: um fio (Vermelho) vai direto no borne positivo junto com o Vout, um outro (Azul) vai ligado direto no borne negativo e o fio restante (Preto) vem direto da alimentação (Negativo). Esta, segundo pesquisas na internet, é a configuração mais apropriada para uso em fonte. O display possui dois trimpots para calibração, porém, igualando a tensão, seja qual for, a do multímetro a diferença na leitura continua após alterar a tensão da fonte. Igualando, por exemplo, a tensão inicial e aumentando a tensão a diferença aumenta até mais de 1V perto dos 12V.

 

Consegui uma configuração em que a tensão no voltímetro não se diferencia com a do multímetro. Ligando o fio vermelho da alimentação (Positivo) direto no borne positivo da fonte (Vout)  e isolando o fio preto da alimentação (Negativo). Mas nesta configuração o display só acende quando a tensão chega a 3,5V. Não serve. Estou pensando em colocar um voltímetro e amperímetro separados, mas nos voltímetro que encontrei no mercado todos necessitam de alimentação separada para medir a partir de 0V. Estou com medo de gastar R$ e ter de refazer toda a frente da fonte e o problema persistir.

 

Estou utilizando este modelo:

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-707117109-voltimetro-digital-amperimetro-45-30v-10a-dc-pronta-entrega-_JM

 

Alguém tem alguma ideia???

 

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  • 2 meses depois...

E aí pessoal? Me abandonaram?

 

Só uma observação, a fonte deste tópico teve o projeto totalmente modificado, então não levem em conta as bobagens que disse no mesmo. Afinal foi a minha primeira filha.

 

 Estou começando uma nova fonte. A caixa já está com a ventoinha traseira e duas laterais. Fonte independente para as memas (Fonte chaveada de camelo 12V 1A). Entrada de energia com porta fusível e um varistor só para garantir. 

Recorro a vocês novamente porque só estou fazendo esta fonte pois consegui um trafo Unitel (Novo) 24 - 0 - 24V 5A. Estou pensando em usar o LM338, mas a tensão chega muito próxima da tensão suportada pelo CI. Fiz um teste com um LM350 que tinha sobrando e não houve problemas. 

 

Estou pensando em fazê-la ajustável até 20V 4,5A.

 

Por enquanto faltam alguns itens como voltímetro e amperímetro, enfim, montar o painel frontal.

 

No trafo (24 - 0 - 24V 5A) a leitura (Multímetro True RMS) indica 23,5Vac no secundário (A tensão da rede aqui nunca atinge 220V). A ponte foi feita com dois diodos 6A10 e a retificação com cinco capacitores eletrolíticos de 4700uF x 50V (Utilizei os que já possuía) e um capacitor de cerâmica placa planas de 100nF 100V. A leitura na saída dos capacitores é de 33,23Vdc sem nenhuma variação. O LM338K TO-3 foi colocado em um dissipador igual ao que o Sr. Faller utilizou no tópico "Fonte de bancada ajustável uma visão diferente". Foram colocados todos o capacitores de tântalo e diodos de proteção de acordo com o datasheet (Utilizei diodos 1N4007 que já possuía). O resistor entre os pinos Vin e Adj foi colocado um de 100Ohms. A tensão entre os pinos Vout e Adj é de 1,26V. A fonte ficou muito boa SEM CARGA. Utilizando uma resistência de um chuveiro Thermosystem que coloquei em um suporte e estiquei um pouco para selecionar melhor com as garras simulei a carga. Até 3A de carga a queda te tensão fica na ordem de milivolts, mas passando disto a queda é brusca e quando chega a 4A é de 2,2V. Deixei 30 minutos com 4,32A (Não passa disto) a tensão de saída caiu de cara de 20V para 17,8V, mas não entrou em modo de proteção. A temperatura no CI ficou em 82ºC e os diodos aqueceram bastante (Não medi a temperatura neles). A tensão entre os pinos Vout e Adj caiu para 1,09V (Abaixo do mínimo descrito no datasheet).

 

Alguém me dá uma luz?

 

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  • 6 meses depois...
Em ‎01‎/‎02‎/‎2016 às 02:51, SujAno disse:

E aí pessoal? Me abandonaram?

 

Só uma observação, a fonte deste tópico teve o projeto totalmente modificado, então não levem em conta as bobagens que disse no mesmo. Afinal foi a minha primeira filha.

 

 Estou começando uma nova fonte. A caixa já está com a ventoinha traseira e duas laterais. Fonte independente para as memas (Fonte chaveada de camelo 12V 1A). Entrada de energia com porta fusível e um varistor só para garantir. 

Recorro a vocês novamente porque só estou fazendo esta fonte pois consegui um trafo Unitel (Novo) 24 - 0 - 24V 5A. Estou pensando em usar o LM338, mas a tensão chega muito próxima da tensão suportada pelo CI. Fiz um teste com um LM350 que tinha sobrando e não houve problemas. 

 

Estou pensando em fazê-la ajustável até 20V 4,5A.

 

Por enquanto faltam alguns itens como voltímetro e amperímetro, enfim, montar o painel frontal.

 

No trafo (24 - 0 - 24V 5A) a leitura (Multímetro True RMS) indica 23,5Vac no secundário (A tensão da rede aqui nunca atinge 220V). A ponte foi feita com dois diodos 6A10 e a retificação com cinco capacitores eletrolíticos de 4700uF x 50V (Utilizei os que já possuía) e um capacitor de cerâmica placa planas de 100nF 100V. A leitura na saída dos capacitores é de 33,23Vdc sem nenhuma variação. O LM338K TO-3 foi colocado em um dissipador igual ao que o Sr. Faller utilizou no tópico "Fonte de bancada ajustável uma visão diferente". Foram colocados todos o capacitores de tântalo e diodos de proteção de acordo com o datasheet (Utilizei diodos 1N4007 que já possuía). O resistor entre os pinos Vin e Adj foi colocado um de 100Ohms. A tensão entre os pinos Vout e Adj é de 1,26V. A fonte ficou muito boa SEM CARGA. Utilizando uma resistência de um chuveiro Thermosystem que coloquei em um suporte e estiquei um pouco para selecionar melhor com as garras simulei a carga. Até 3A de carga a queda te tensão fica na ordem de milivolts, mas passando disto a queda é brusca e quando chega a 4A é de 2,2V. Deixei 30 minutos com 4,32A (Não passa disto) a tensão de saída caiu de cara de 20V para 17,8V, mas não entrou em modo de proteção. A temperatura no CI ficou em 82ºC e os diodos aqueceram bastante (Não medi a temperatura neles). A tensão entre os pinos Vout e Adj caiu para 1,09V (Abaixo do mínimo descrito no datasheet).

 

Alguém me dá uma luz?

 

Refiz os cálculos e vi que estavam errados. O pico nos diodos estava além do tolerável. Diminui os capacitores deixando apenas 1 de 4700uF X 50 V. A queda de tensão diminui. A tensão entre os pinos Vout e Adj ficaram em 1,86V. A temperatura do CI também diminui. Mas os diodos continuam aquecendo muito. Como o trafo que estou utilizando possui center tape, não posso usar ponte retificadora com dissipador, pois não teria mais os 5A. Creio que o problema esteja nos diodos mesmo.

 

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