Esta barra, indica o nível de dificuldade encontrado para cada experiência realizada, sendo:
"VERDE", indicação de nível 1 a 5 (Fácil);
"AMARELO", indicação de nível 6 a 8 (Médio);
VERMELHO, indicação de nível 9 e 10 (Difícil);
INTRODUÇÃO:
Uma bancada de Eletrônica é um pequeno laboratório de montagens e ensaios de circuitos eletrônicos, dessa forma ela necessita de certos instrumentos de medição eletro-eletrônicas, tais como : geradores de sinais (quadrado, triangular e senoidal), frequencímetros, analisadores de espectro, geradores de RF, osciloscópio, multímetros e outros aparelhos eletrônicos de apoio ao montador.
Um desses aparelhos que certamente devemos ter em nossa bancada é uma fonte fornecedora de energia para alimentar os circuitos que vamos montar e fazer experimentos.
Uma boa fonte de energia ou fonte de alimentação deve fornecer uma tensão contínua regulada (fixa ou variável) e que forneça tensão para qualquer valor de carga a ser testada ou alimentada, deve fornecer também corrente suficiente para essas cargas.
A fonte de alimentação ajustável ou chamada variável, é utilizada para ajustar tanto a tensão quanto a corrente de saída de forma a energizar de forma controlada determinados circuitos e componentes eletrônicos ou elétricos; a fim de fazer a caracterização/especificação e testes de funcionalidades desses aparelhos.
Assim, o principal objetivo de uma fonte ajustável, é transformar a energia da rede elétrica de corrente alternada (AC - alternating current) em energia elétrica de corrente contínua (DC - direct current) que é adequada para a energização dos equipamentos eletrônicos.
Em geral, as fontes de alimentação são usadas em bancadas e linhas de produção, e são indicadas para:
- Testes e reparos de equipamentos;
- Testes e recarga de baterias;
- Alimentar circuitos de testes em proto-board;
- Teste de consumo em equipamentos;- Localização de curto circuitos;
- Na fase de desenvolvimento de novos produtos;
- Laboratórios em escolas e industrias;
No mercado existem vários tipos de fonte de alimentação, entre elas, os modelos lineares e chaveadas, e quanto a categoria podem ser as fontes simétricas e assimétricas.
Esta foi uma breve introdução ao assunto fontes de alimentação.
Vamos agora ao projeto...
PROJETO:
Esta fonte de alimentação pode suprir até 30V e 3A
Fonte com Tensão e Corrente ajustáveis, trabalhando nos modos "Constant Voltage" CV e "Constant Current" CC (Voltagem constante e Corrente constante).
Usa displays LED 7 segmentos de 5 dígitos , podendo mostrar correntes de 0,0001A (100uA) e voltagens de 00,001V (1mV)
Potenciômetros de 10 voltas de precisão, para facilitar os ajustes de tensão e corrente.
Neste projeto a alimentação do circuito de controle é independente da alimentação da etapa de potência.
No driver de potência, são usados 2 transistores TIP-3055 em um grande dissipador de calor, pois a potência dissipada pode chegar aos 150W.
COMPONENTES:
2 x TIP3055 - Transistor de Potência;
1 x BD-139 - Transistor de Potência;
1 x LM7805 - Regulador de tensão;
2 x 1N5408 - Diodo;
1 x 1N4148 - Diodo;
3 x MCP34071 - Amplificador operacional;
1 x GBU8J - Ponte de Diodos para 8A;
1 x GB4 - Ponte de Diodos para 1A;
2 x 10000uF/63V - Capacitor Eletrolítico;
1 x 150uF/63V - Capacitor Eletrolítico;
2 x 100nF - Capacitor Poliéster;
1 x 220nF - Capacitor Poliéster;
4 x 3K3/2W - Resistor;
1 x 0R1/10W - Resistor (pode ser usado 10 x 1R/1W em paralelo);
1 x 47K - Resistor;
1 x 18K - Resistor;
1 x 82K - Resistor;
1 x 100R - Resistor;
1 x 90K - Resistor;
1 x 20K - Resistor;
1 x 100K - Resistor;
1 x 10K - Resistor;
2 x 0R33/5W - Resistor;
Potenciômetro multi voltas 3590S com Knob_Vernier para 10 voltas (50K e 10K)
LEDs 5mm difuso (1xVerde, 2xVermelhos e 1xAmarelo);
Barra de pinos 1x40 vias 15mm 180 graus;
Alojamento para conector MODU (1 via, 2 vias e 3 vias; quantidade diversas para os conectores dos LEDs, potenciômetros, amperímetro, voltímetro, fan, etc....);
Tomada AC modelo AS-02 para painel;
Bornes KRE de 2 e 3 terminais (conexões na placa de circuito impresso)
Transformador 110/220 x 24V@5A (alimentação da etapa de potência);
Transformador 110/220 x 15V@1A (alimentação da etapa de controle);
Fusível vidro pequeno 20AG de 1A/250V;
Porta fusível de vidro pequeno 5x20mm BLX-1 para painel;
Chave gangorra quadrada KCD1-104N verde com neon 6A/250V (chave liga/desliga geral AC);
Chave gangorra quadrada KCD3-202N vermelha com neon 6A/250V (chave dupla, liga/desliga das etapas de potência e controle);
Borne Banana Fêmea, preto(-), vermelho(+) e verde(GND);
Amperímetro digital: http://www.ebay.com/itm/0-36-Blue-LED-5-Digits-Panel-Ammeter-0-3-0A-DC-Current-AMP-Meter-Built-in-Shunt-/371242209247?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item566fc28fdf
Voltimetro digital: http://www.ebay.com/itm/0-36-LED-5-Digit-DC-0-33-000V-Red-Digital-Voltmeter-Voltage-Meter-Car-Panel-/181404654227?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2a3c8f5a93
Dissipador de calor em alumínio com dimensões 20x8x2;
Unidade FAN (ventoinha) de 24V 8x12;
Caixa grande para a montagem;
Fios e cabos;
Espaguete termo retrátil;
Ferramental;
Etc.....
DIAGRAMAS E ESQUEMAS:
Abaixo o diagrama da fonte, que pode ser obtido no Github:
https://github.com/Arduinobymyself/Bench_Power_Supply.git
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| Diagrama esquemático completo |
Observar que para os LED e potenciômetros foram usados terminais da barra de pinos, assim nesses componentes foi usado o conector MODU para conexão à placa.
Os componentes externos, tais como transformadores, Transistores de potência, GBU8J, Voltímetro/Amperímetro, etc... usam conector tipo KRE ou AK300.
LAYOUT DE CIRCUITO IMPRESSO:
Abaixo o layout do circuito impresso da fonte, que pode ser obtido no Github:
https://github.com/Arduinobymyself/Bench_Power_Supply.git
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| Lado dos componentes - disposição dos componentes |
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| Lado dos componentes - somente trilhas cobreadas |
VÍDEOS:
(um vídeo será postado, se assim for conveniente).
EM CONSTRUÇÃO. AGUARDE!
FOTOS:
Agora um monte de fotos reais do projeto,.... quanto trabalho! muitos testes! várias versões! uma versão montada e por um erro de layout... uma placa inteira jogada descartada!..... mas enfim.... funcionando!
Na montagem, o dissipador de calor ficou interno à caixa, sendo ventilado pela unidade FAN.
O GND (terra) pode ser colocado no painel frontal e deve ser conectado ao terra geral AC que está conectado à carcaça dos transformadores (muito cuidado com isso!!!) a fonte pode trabalhar em modo flutuante e ou aterrada.
EM CONSTRUÇÃO. AGUARDE POR MAIS FOTOS E COMENTÁRIOS!
EM CONSTRUÇÃO. AGUARDE!