quarta-feira, 23 de dezembro de 2015

Lâmpada Série

LAMPADA SÉRIE


Um simples esquema para ligação de lâmpadas em série, para efetuar o teste de equipamentos com suspeita de curtos ou consumo excessivo.

Não iremos discutir o teste em sí, porém todos sabem que se um aparelho estiver em curto ou com consumo excessivo o fusível de proteção irá romper; após a troca é uma excelente ideia colocar o aparelho sob o teste da lâmpada em série, assim podemos observar se o equipamento continua em curto ou com consumo excessivo sem danificar ainda mais o equipamento.
Se lâmpada piloto acender com muito brilho significa que o aparelho está alterado e deve-se proceder com a análise do defeito, caso a lâmpada piloto acenda com brilho mínimo, significa que o aparelho está em funcionamento normal, se apagada, pode se que o aparelho esteja aberto ou com muito pouco consumo.
Enfim... este é um tema para os técnicos de plantão que já estão acostumados com este teste.

Lembrar que o equipamento testado deve ter uma potência 3 vezes inferior ao da associação de lâmpadas selecionada. Em outras palavras a lâmpada deve ter 3 vezes mais potência do  que o consumo do aparelho.
Essa regra existe porque a lâmpada em série com o aparelho se trona em um divisor de tensão.
Sendo que a resistência da lâmpada é 3 vezes menor que a resistência equivalente do aparelho, fazendo com a queda de tensão na lâmpada seja de 10a 20% da tensão nominal; não comprometendo o funcionamento dos aparelhos (uma lâmpada muito potente, poderia resultar em problemas aos aparelhos, pois elas exigiriam maior corrente e assim por diante).
Um bom exemplo seria:
Se necessitarmos testar um amplificador de 10W, e usarmos uma lâmpada de 100W a lâmpada não acenderia a corrente seria muito baixa para a lâmpada..... enganando o técnico......
Já para um aparelho de 100W, usando uma lâmpada série de 100W, o aparelho ficaria com 50% de tensão e não funcionaria corretamente....

Assistam o vídeo do CTA https://www.youtube.com/watch?v=tG9ffBzMh9Q a respeito desse assunto.

O Bypass no esquema pode ser um disjuntor de 10A para proteção geral contra curto circuitos.


Exemplo:

para testar um equipamento de 60W, deve-se associar as lâmpadas para ter uma potência de 180W....


Esquema da Lâmpada em Série
 
 
 
 A monitoração deve ser feito somente na lâmpada piloto que em condições normais de funcionamento do equipamento testado, não deve acender com brilho total.
As  outras lâmpadas dever ser obscurecidas para não atrapalhar a visualização da lâmpada piloto.

Antes de ligar o aparelho sob teste, deve-se verificar o consumo e assim associar as lâmpadas de modo a formar a potência necessária.

ASSOCIAÇÕES:
S1 - 25W
S2 - 60W
S1+S2 - 85W
S3 - 100W
S3+S1 - 125W
S3+S2 - 160W
S3+S2+S1 - 185W
S4 - 150W
S4+S1 - 175W
S4+S2 - 210W
S4+S2+S1 - 235W
S4+S3 - 250W
S4+S3+S1 - 275W
S4+S3+S2 - 310W
S4+S3+S2+S1 - 335W
S5 - 200W
S5+S1 - 225W
S5+S2 - 260W
S5+S2+S1 - 285W
S5+S3 - 300W
S5+S3+S1 - 325W
S5+S3+S2 - 360W
S5+S3+S2+S1 - 385W
S5+S4 - 350W
S5+S4+S1 - 375W
S5+S4+S2  - 410W
S5+S4+S2+S1 - 435W
S5+S4+S3 - 450W
S5+S4+S3+S1 - 475W
S5+S4+S3+S2 - 510W
S5+S4+S3+S2+S1 - 535W
Não esquecer de somar a potencia da lâmpada piloto (que sempre estará presente na associação).

EXEMPLO DE TESTE:
Para um aparelho de 100W de consumo.
Vamos necessitar  100*3=300W na lâmpada série....
Assim podemos associar as lâmpadas das seguintes formas:
S5+S3(307W) ou
S4+S3+S2(317W) ou ainda
S5+S2+S1(292W) bem próximo
Logicamente que essa regra é somente para uma segurança, então um valor aproximado pode ser utilizado.



Espero ter contribuído para este assunto.


Até a próxima.

 

domingo, 12 de abril de 2015

Fonte de Almentação de Bancada






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);



FONTE DE ALIMENTAÇÃO DE BANCADA

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


Diagrama esquemático completo
A chave S1 é dupla, uma KCD3-202N (uma para ligar a alimentação da etapa de potência e a outra para alimentar a etapa de controle)
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
Lado dos componentes - disposição dos componentes


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!