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quarta-feira, 11 de maio de 2022

Associação de Resistores em Paralelo - Cálculos: Resistor Equivalente, Corrente, Potência!

Fig. 1 - Associação de Resistores em Paralelo - Cálculos: Resistor Equivalente, Corrente, Potência!

Associação de Resistores em Paralelo

Na Associação de Resistores em Paralelo, os resistores estão interligados de forma tal que, a ligação de todas as resistências estejam conectados respectivamente a cada terminal de cada resistor do conjunto associado, como mostrado na Figura 2 abaixo.
Fig. 2 - Associação de resistores Paralelo

A Corrente Elétrica em todos os resistores, podem diferir, já que existem vários caminhos para a corrente percorrer, e essa corrente depende da resistência elétrica de cada resistor. 

Tensão Elétrica que percorre todo circuito é sempre a mesma em cada nó no circuito com resistores em paralelo.  

No nosso circuito exemplo, utilizamos as seguintes configurações:

  • Fonte de alimentação: VFonte = 12V
  • Resistores de: R1 = 1KΩ, R2 = 1.5KΩ, R3 = 2.2KΩ

 Calcularemos:

  • A Resistência Equivalente
  • A Corrente em cada Resistor
  • A Tensão em nos Resistores
  • A potência dissipada em cada Resistor

Calculo de Resistência Equivalente

Como em nosso exemplo utilizamos três resistores diferentes, podemos utilizar a soma algébrica apresentada na fórmula matemática abaixo, para realizarmos o somatório e chegarmos ao Resistor Equivalente “REQ, como ilustrado na Fórmula abaixo.

Formula Geral:



Aplicando os valores dos resistores; R1=1KΩ; R2=1.5KΩ; e R3=2.2KΩ; na fórmula geral, o resultado desse somatório ficaria assim:


E o resultado da Resistência Equivalente foi 473,93Ω, sendo assim, o resistor equivalente comercial mais próximo, será o resistor de 470Ω

Calculo da Corrente nos Resistores!

A corrente total, Itotal que entra em um circuito resistivo paralelo é a soma de todas as correntes individuais que fluem em todos os ramos paralelos. 

No entanto, nem sempre a quantidade de corrente que flui através de cada ramo paralelo é a mesma, já que a corrente em cada nó, e dependente do valor resistivo de cada ramo, conforme determina a Lei de Ohms.

Existem basicamente 2 métodos que podemos utilizar para calcular a corrente que flui no circuito em paralelo:

Primeiro método: Através do cálculo Individual em cada ramo.

A Lei Kirchhoff das Correntes, afirmam que: A corrente total que sai de um circuito é igual à que entra no circuito, ou seja; nenhuma corrente é perdida. Sendo assim, a corrente total que flui no circuito é dada por:

Formula Geral:

Usando a Lei de Ohm, podemos calcular a corrente que flui através de cada resistor paralelo como mostrado na fórmula das correntes acima, a soma das correntes de cada resistor independente, ficando assim:

Formula Geral:

V = R * I

  • Aplicando a fórmula no resistor R1 = 1KΩ:
    • IR1 = Vfonte / R1 = 12V / 1000 = 0.012
    • IR1 = 12mA

  • Aplicando a fórmula no resistor R2 = 1.5KΩ:
    • IR2 = Vfonte / R2 = 12V / 1500 = 0.008
    • IR2 = 8mA

  • Aplicando a fórmula no resistor R3 = 2.2KΩ:
    • IR3 = Vfonte / R3 = 12V / 2200 = 0.005
    • IR3 = 5mA

Sabendo a corrente em cada ramo resistivo, podemos calcular a corrente que flui em todo circuito utilizando a Lei de Kirchhoff, com as somas das correntes:
  • IToral = 12mA + 8mA + 5mA
  • ITotal = 25mA 

Segundo método: Através do cálculo do Resistor Equivalente.

Usando a Lei de Ohm, podemos calcular a corrente que flui através do resistor equivalente, como já foi calculado e já sabemos o valor do resistor equivalente, é só colocarmos na fórmula e observar o resultado, ficando assim:

Formula Geral:

  • V = R * I

Aplicando em nosso Circuito:

  • Itotal = Vfonte / Requivalente
  • Itotal = 12 / 470
  • Itotal = 0.025A  ou 25mA

Calculo da Potência dos Resistores

Para calcular a Potência dos Resistores, podemos utilizar as dos métodos já descritos acima, 

 
Já calculamos a corrente total do circuito e a corrente em cada ramo do circuito com os dois métodos dado, podemos utilizar a cálculo da corrente total, ou a corrente independente em cada ramo resistivo.

Utilizaremos a Lei de Ohms para calcularmos a potência consumida por cada resistores:

Formula Geral:

  • P = V * I  => Para calcular a potência em cada resistor

Aplicando a formula para medir a potência no resistor R1:

  • PR1 = V * IR1
  • PR1 = 12V * 12mA
  • PR1 = 144mW 

Aplicando a formula para medir a potência no resistor R2:

  • PR2 = VR2 * IR2
  • PR2 = 12V * 8mA
  • PR2 = 96mW 

Aplicando a formula para medir a potência no resistor R3:

  • PR3 = VR3 * IR3
  • PR3 = 12V * 5mA
  • PR3 = 60mW 
Para que não está familiarizado com a potência dos resistores  comerciais, segue abaixo os três resistores padrões comerciais que temos, de baixa potência:
  • Resistor de 1/8W = 1000/8 = 125mW
  • Resistor de 1/4W = 1000/4 = 250mW
  • Resistor de 1/2W = 1000/2 = 500mW

Conclusão

Aprendemos que em Associação de Resistores em Paralelo:

  • Para calcular a Resistência Equivalente, podemos utilizar a fórmula matemática da soma algébrica e chegarmos ao Resistor Equivalente "REQ".
  • A corrente que percorre todo o circuito, sempre é dividida em cada ramo resistivo. 
  • Para calcular a corrente total do circuito utilizamos a Lei de Kirchhoff e a Lei de Ohms.
  • A tensão que percorre todo circuito, é sempre igual em todos resistores, ou seja, todos recebem o mesmo potencial elétrico.
  • A potência de um circuito elétrico pode ser calculada como sendo P = V * I, onde é a potência em Watts, V é a tensão em Volts e I é a corrente elétrica em Amperes.
  • O valor da resistência Equivalente sempre é menor que a menor resistência em todos os ramos.


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segunda-feira, 9 de maio de 2022

Amplificador HI-FI 60W - Alta Fidelidade com o TDA2052 + PCI

Fig. 1 - Amplificador HI-FI 60W - Alta Fidelidade com o TDA2052 + PCI

Olá a Todos!

A história é o seguinte!

Em um dia como qualquer outro em meu trabalho, uma das Caixas de Referência de marca SAMSOM, deu bronca, “ligaram ela em 220V, e a mesma era 110V”, essa caixa parou em minha bancada, realizei os procedimentos técnico e concluir o reparo, e tudo voltou a funcionar perfeitamente.

Mas... como sempre estamos pensando em nossos leitores da FVML, resolvi antes de fechar a caixa, levantar o circuito, e o que achei interessante foi, ela utilizava dois CI's em seu amplificador.

Um dos CI's era: TDA2052, que alimentava o Drive TI, para o circuito das frequências médias/altas, e o outro CI era o TDA7295, que alimentava o Alto-Falante, para o circuito das frequências, média/baixas.

É óbvio, que existe ainda outro circuito, como o circuito pré-amplificador, e o circuito divisor de frequências, conhecido como filtros de frequência ativa, já que estamos falando de Caixa de Referência de Áudio.

Foi então que decidi postar aqui em nosso site, esse maravilhoso amplificador com o circuito integrado TDA2052, devido a sua alta qualidade de áudio e a simplicidade de se montar, e em breve, montaremos também o segundo amplificador com o TDA7295.

Se você deseja que montemos os dois amplificadores com o circuito separador de frequência, para podre montar o seu próprio caixa de referência, é só deixar nos comentários a mensagem: “EU QUERO O CIRCUITO COMPLETO”, que faremos para você!

A proposta

No Post de hoje montaremos um Amplificador HI-FI de Alta Fidelidade, com THD de 0,1 à 0,5%, com testes realizados em; ±22V,  P=20W8Ωque entrega 60W  RMS, alimentado com uma fonte de ±22,5V em 4Ω com 3 amperes de corrente, com o Circuito Integrado TDA2052 de 7 Pinos.

Característica do TDA2052

O TDA2052 é um circuito integrado monolítico em encapsulamento Heptawatt, destinado a ser usado como amplificador de áudio classe AB em aplicações que entregue qualidade de áudio Alta-fidelidade, com cargas de, ainda que a estabilidade da fonte de alimentação não seja tão eficiente.

A função Muting/Stand-by integrada simplifica as operações remotas evitando também os conhecidos "POPs" ruídos ao ligar-desligar.

Recursos

  • Faixa de tensão de alimentação até ± 25v
  • Operação de fornecimento dividido
  • Alta potência de saída (potência de música de até 60w)
  • Baixa distorção Harmônica THD
  • Função mute/stand-by
  • Sem ruído "Pop" ao Ligar/Desligar 
  • Proteção de Curto-circuito CA
  • Proteção térmica
  • Proteção ESD

Proteção Contra Curto-Circuito

O TDA2052 possui um circuito original que protege o dispositivo contra curto-circuito acidental entre saída e GND / -Vs / +Vs, colocando-o em modo STAND-BY, limitando também a corrente CC perigosa que flui pelo alto-falante.

Se for detectado um curto-circuito ou uma sobrecarga perigosa para os transistores de saída internos no CI, o circuito SOA envia um sinal para o circuito de travamento (com um tempo de atraso de 10μs que evita que picos aleatórios rápidos desliguem inadvertidamente o amplificador).

O circuito Amplificador

O circuito Amplificador HI-FI 60W - Alta Fidelidade com o TDA2052, tem seu diagrama  esquemático disposto na Figura 2 abaixo, e como podemos verificar, é um circuito simples, e pode ser facilmente montado por pessoas que tenham poucas experiências em montagens de circuitos eletrônicos.
No entanto, é necessário ter conhecimento de no mínimo básico ao intermediário em eletrônica.
Fig. 2 - Circuito Amplificador HI-FI 60W - Alta Fidelidade com o TDA2052

Lista de componentes

  • Semicondutores
    • U1 ............................. Circuito Integrado TDA2052

  • Resistores
    • R1, R2, R4, R5, R8 ... Resistor 22KΩ 1/8W (vermelho, vermelho, laranja, dourado
    • R3 ............................. Resistor 560Ω 1/8W (verde, azul, marrom, dourado)
    • R6 ............................. Resistor 7.5KΩ 1/8W (violeta, verde, vermelho, dourado)
    • R3 ............................. Resistor 1KΩ 1/8W (marrom, preto, vermelho, dourado)

  • Capacitores
    • C1 ........... Capacitor Eletrolítico 1uF / 35V
    • C2, C3 .... Capacitor Eletrolítico 10µF / 35V
    • C4 ........... Capacitor Cerâmico/Poliéster 0,1uF ou 100nF
    • C5, C6 .... Capacitor  Cerâmico/Poliéster 0,22uF ou 220nF

  • Diversos
    • J1 ........... Terminal Barra De Pino Head 3 Pinos 2.54mm (Opicional)
    • P1, P3  ... Terminal Bloco Parafusado soldável 2-Pinos, 5 mm
    • P2  ......... Terminal Bloco Parafusado soldável 3-Pinos, 5 mm
    • Outros .... PCI, Fios, Solda, Alto-Falante, Radiador de Calor, etc.

Arquivos Para Baixar

O layout da Placa de Circuito Impresso está disposto logo abaixo na Figura 3, e estamos dispondo todos os arquivos necessários para você poder imprimir a sua PCI, com os arquivos GERBER, Layout em PDF, JPG.
Tudo com um link direto através do MEGA, para você poder baixar e montar o seu, gratuitamente.

Fig. 3 - PCI Amplificador HI-FI 60W - Alta Fidelidade com o TDA2052

Arquivos Para Baixar:


Pessoal, o trabalho é grande, escrever, montar, testar, elaborar a PCI, armazenar para baixar, tudo isso dá muito trabalho, e não cobramos nada por isso!

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segunda-feira, 2 de maio de 2022

Receptor de FM 70 - 120MHz com TDA7000 + PCI

Fig. 1 - Receptor de FM 70 - 120MHz com TDA7000 + PCI

Olá a Todos!

No post de hoje, montaremos um simples receptor de FM, capaz de sintonizar frequências que vão de 70 a 120 MHz,  com uma ótima sensibilidade na recepção, capaz de sintonizar até mesmo aqueles sinais que estão mais longe e fraco.

O circuito é alimentado com tensão que variam entre 2,7V até 10V com uma corrente típica de apenas 8mA. O receptor pode capitar toda banda de Frequência Modulada comercial, FM de 88 a 108MHz.

Descrição do TDA7000

O TDA7000 é um circuito integrado monolítico para rádios de FM portáteis, onde é importante um mínimo de componentes periféricos (pequenas dimensões e baixo custo). 

O CI possui um sistema FLL (Frequency-Locked-Loop) com frequência intermediária de 70 kHz. O sistema de seletividade I.F. é obtida por filtro RC ativos.
 
A única função que necessita de alinhamento é o circuito ressonante do oscilador, selecionando assim a frequência de recepção. A recepção espúria é evitada através de um circuito mudo, que também elimina sinais de entrada muito barulhentos. 

Características do Circuito

  • Alimentação 2.7 á 10Vcc
  • Corrente 8mA
  • Banda de Frequência 70 à 120MHZ
  • Potência de áudio de saída 75mV

Como o Circuito Funciona

O CI TDA7000 é um componente que contém todos os estágios de receptor super-heteródinos, entretanto com a vantagem de não precisar realizar tantos ajustes como se realizara normalmente em receptores super-heteródinos. 

As vantagens que o CI tem em comparação com os receptores S-H. são:
  • Estágio de entrada RF 
  • Misturador 
  • Oscilador local
  • Limitador de IF (frequência intermediária) 
  • Filtro de IF
  • Amplificador
  • Demodulador de fase
  • Detector de mudo
  • Sistema de circuito fechado de frequência e oscilador controlado por tensão (VCO) 

A entrada de sinal de RF, é dada pela antena, que pode ser uma telescópica, ou um dipolo de meia onda, isso dependendo de como você estará utilizando o receptor.

O sinal de RF recebido, passa pelo capacitor C5 de 180pF, que em conjunto com o diagrama interno do CI, trabalha como circuito oscilante cujos sinais são conduzidos para o misturador, onde recebem frequências portadoras. 

Logo após passa por um  amplificador de FI, filtra os sinais para passar apenas o sinal configurado, seguido do limitador, do detector de FM, do circuito detector de mudo e do pré-amplificador de LF

Um recurso peculiar do receptor, é o oscilador ser controlado por tensão, ele usa a bobina variável L1 para sintonizar as frequências inferiores ou superiores que você deseja receber.

Em seguida, use apenas o potenciômetro de 100K que alimenta o D1 diodo Varicap, que pelos seus princípios de funcionamento, ele altera a sua capacitância quando se altera a tensão recebida por ele. 

A Bobina

A bobina L1, é um Indutor modelo 750A3.5T, no entanto, você pode esta fazendo o seu próprio indutor enrolando 3 a 4 voltas de fio de cobre 24 AWG ou 0,5 mm de diâmetro em um núcleo de ferrite de 5 mm de diâmetro.

Digrama Esquemático do Circuito

Na Figura 3 abaixo, temos o diagrama esquemático do circuito Receptor de FM 70 - 120MHz com TDA7000, e a disposição dos componentes.

É um circuito simples de se montar, mas é necessário dar atenção a montagem, por isso o conhecimento técnico necessário para montar o receptor de FM deve está em um nível entre básico e intermediário.
Fig. 2 - Diagrama Esquemático Receptor de FM 70 - 120MHz com TDA7000

Saída de Áudio

A saída de sinal de áudio do TDA7000 é bastante pequena, com potência de até 70mV, com essa potência podemos excursionar fones de ouvidos sensíveis de alta impedância, mas nada de mais, então para o caso de precisarmos de alimentar um alto-falante na saída, é necessário um amplificador de áudio.

Um bom amplificador para esse circuito, pode ser encontrado aqui em um dos nossos artigos que fizemos, um simples Amplificador de Som baseado no CI LM386, que você pode estar acessando clicando no link abaixo:

  • Amplificador Portátil de 1W com LM386 + PCI

Lista de Componentes

  • Semicondutores
    • CI1 ...... Circuito Integrado TDA7000
    • D1 ........ Diodo Varicap BB909B

  • Resistores
    • R1 ........ Resistor 10KΩ (marrom, preto, laranja, dourado)  
    • R2 ........ Resistor 22KΩ (vermelho, vermelho, laranja, dourado
    • R3 ........ Resistor 150KΩ (marrom, preto, amarelo, dourado
    • RP1 ...... Potenciômetro de 100KΩ

  • Capacitores
    • C1, C4 ..... Capacitor Cerâmico 220pF
    • C2, C8 ..... Capacitor Cerâmico 330pF
    • C3, C9 ..... Capacitor Cerâmico 100nF
    • C5, C14 ... Capacitor Cerâmico 180pF
    • C6 ............ Capacitor Cerâmico 150pF
    • C7, C15 ... Capacitor Cerâmico 3,3nF
    • C10 .......... Capacitor Cerâmico 2,2nF
    • C11 .......... Capacitor Cerâmico 22nF
    • C12 .......... Capacitor Cerâmico 10nF
    • C13 .......... Capacitor Cerâmico 1nF
    • C16 .......... Capacitor Cerâmico 220nF

  • Indutor
    • L1 ............. Indutor 750A3.5T *ver texto

  • Diversos
    • P1, P2....... Conector WJ2EDGVC-5.08-2P
    • ANT1 ....... Antena Telescópica *Ver Texto
    • Outros ...... Placa Circuito Impresso, estanho, fios, etc.

A Placa de Circuito Impresso

Estamos disponibilizando os arquivos contendo a PCI, como ilustrado na Figura 4 abaixo, o Diagrama Esquemático, o PDFGERBER JPG, PNG, e disponibilizando um link direto para baixar gratuito e em um link direto, "MEGA".

Fig. 3 - PCI Receptor de FM 70 - 120MHz com TDA7000

Link direto para baixar

Clique no link ao lado para baixar os arquivos: Layout PCB, PDF, GERBER, JPG

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Amplificador Portátil de 1W com LM386 + PCI

Fig. 1 - Amplificador Portátil de 1W com LM386 + PCI

Olá a Todos!

No Post de hoje, montaremos um circuito bastante simples, com poucos componentes externos, podendo ser alimentado por pilhas ou baterias com tensões que vareiam entre 4 à 12V, e entrega uma potência de 1W RMS

Esse é um amplificador portátil para guitarra, contra-baixo, violão e tantos outros instrumentos musicais, um amplificador de som bastante estável, com ótima qualidade sonora, e bastante simples e barato para se construir.

Descrição do CI LM386

O LM386 é um amplificador de potência projetado para uso em aplicações de consumo de baixa tensão. O ganho é definido internamente para 20 para manter a contagem de peças externas baixa, mas a adição de um resistor externo e um capacitor entre os pinos 1 e 8 aumentará o ganho para qualquer valor de 20 a 200

As entradas são referenciadas como terra enquanto a saída é automaticamente polarizada a metade da tensão de alimentação. O consumo de energia quiescente é de apenas 24 miliwatts ao operar com uma fonte de 6 voltes, tornando o LM386 ideal para operação com bateria.

Recursos

  • Funciona à bateria
  • Partes externas mínimas
  • Ampla faixa de tensão de alimentação: 4V-12V ou 5V-18V
  • Dreno de corrente quiescente baixa: 4mA
  • Ganhos de tensão de 20 a 200
  • Entrada referenciada à terra
  • Tensão quiescente de saída autocentrante
  • Baixa distorção: 0,2%(AV=20,VS=6V,RL=8Ω,Po=125mW, f=1kHz)
  • Disponível em pacote MSOP de 8 pinos

Aplicação

  • Amplificador de Guitarra
  • Amplificadores de rádio AM-FM
  • Amplificadores de toca-fitas Portáteis
  • Interfones
  • Sistemas de som de televisão
  • Drivers de linha
  • Drivers ultrassônicos
  • Pequenos servo-drivers
  • Conversor de energia

Controle de Ganho

Para tornar o LM386 um amplificador mais versátil, dois pinos (1 e 8) são fornecidos para controle de ganho. Com os pinos 1 e 8 abertos, o resistor de 1,35 kΩ define o ganho em 20 (26dB). Se um capacitor for colocado do pino 1 ao 8, ignorando o resistor de 1,35 kΩ, o ganho subirá para 200 (46 dB). 

Se um resistor for colocado em série com o capacitor, o ganho pode ser ajustado para qualquer valor de 20 a 200. O controle de ganho também pode ser feito acoplando capacitivamente um resistor (ou FET) do pino 1 ao GND

Componentes externos adicionais podem ser colocados em paralelo com os resistores de feedback interno para adaptar o ganho e a resposta de frequência para aplicações individuais. 

Por exemplo, podemos compensar a baixa resposta de graves do alto-falante pela frequência moldando o caminho de feedback. Isso é feito com uma série RC do pino 1 ao 5 (paralelamente ao resistor interno de 15kΩ). 

Para reforço de graves efetivo de 6 dB: R15kΩ, o valor mais baixo para uma boa operação estável é R=10kΩ se o pino 8 estiver aberto. 

Se os pinos 1 e 8 forem desviados, então R tão baixo quanto 2KΩ pode ser usado. Essa restrição ocorre porque o amplificador só é compensado para ganhos em malha fechada maiores que 9.

Digrama Esquemático do Circuito

Na Figura 3 abaixo, temos o diagrama esquemático do circuito Amplificador de Som de 1W com LM386 + PCI, e a disposição dos componentes.
Fig. 2 -  Circuito Esquemático Amplificador Portátil de 1W com LM386

É um circuito simples de se montar, mas é necessário dar atenção a montagem, por isso o conhecimento técnico necessário para montar esse amplificador deve está em um nível entre básico a intermediário.

Lista de Componentes

  • Semicondutores
    • CI1 ...... Circuito Integrado LM386N
    • D1 ........ Diodo Varicap BB909B

  • Resistores
    • R1 ........ Resistor 10KΩ (marrom, preto, laranja, dourado)  
    • R2 ........ Resistor 10Ω (marrom, preto, preto, dourado
    • RP1 ...... Potenciômetro de 10KΩ

  • Capacitores
    • C1, C5, C8 .... Capacitor Cerâmico 470nF
    • C2 ................. Capacitor Cerâmico 2.2nF
    • C3, C4 .......... Capacitor Eletrolítico 10uF / 16V
    • C6, C7 .......... Capacitor Eletrolítico 330uF / 16V

  • Diversos
    • P1, P2...... Conector WJ2EDGVC-5.08-2P
    • AF ........... Alto Falante de 1W ou Fone de Ouvidos
    • Outros ..... Placa Circuito Impresso, estanho, fios, etc.

A Placa de Circuito Impresso

Estamos disponibilizando os arquivos contendo a PCI, como ilustrado na Figura 3 abaixo, o Diagrama Esquemático, o PDFGERBER JPG, PNG, e disponibilizando um link direto para baixar gratuito e em um link direto, "MEGA".

Fig. 3 - PCI Amplificador Portátil de 1W com LM386

Link direto para baixar

Clique no link ao lado para baixar os arquivos: Layout PCB, PDF, GERBER, JPG

Pessoal, o trabalho é grande, escrever, montar, testar, elaborar a PCI, armazenar para baixar, tudo isso dá muito trabalho, e não cobramos nada por isso!

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E por hoje é só, espero que tenham gostado!

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terça-feira, 26 de abril de 2022

Conversor Booster Variável, entrada 12V saída 5 à 48V com CI UC3843 + PCI

Fig. 1 - Conversor Booster Variável, entrada 12V saída 5 à 48V com CI UC3843 + PCI

Olá a Todos!

No post de hoje, montaremos um simples conversor Booster CC/CC baseado no Circuito Integrado UC3843, a faixa de frequência de trabalho é cerca de 90 95KHz.

Ele consegue converter uma tensão de entrada entre 9 à 18Vcc para uma tensão de saída ajustável conforme a sua necessidade em uma faixa entre 4 à 50Vcc.

Aplicações

Essa categoria de conversor, pode ser utilizado em uma ampla gama de equipamentos que precisam de alimentação maior ou menor que a tensão de entrada, já que essa categoria de conversor funciona como um elevador ou diminuidor de tensão, e podemos utilizar em:

  • Notebook
  • Amplificadores
  • Rádios portáteis
  • Carregador USB
  • Televisores
  • Filmadoras
  • Entre muitos outros

Como o Circuito Funciona? 

Esse circuito conversor Booster, converte uma tensão de entrada de Corrente Contínua CC, em outra tensão de CC.

A tensão de entrada é cerca de 9 a 18Vcc, e a tensão de saída pode ser selecionada conforme sua necessidade, cerca de 3 a 50Vcc

A tensão de saída pode ser menor ou maior que a de entrada. O Circuito é baseado na topologia de conversores do tipo Ćuk magnético, com controle de frequência PWM, conduzido pelo circuito integrado UC3843, bastante conhecido no mercado, e bem em conta.

Os capacitores C1 e C2, são capacitores que ajudam a eliminar os Ripples e filtrar transientes advinda da fonte. 

O que é Conversor Ćuk

O conversor Ćuk ou regulador Ćuk é um conversor CC/CC que fornece uma tensão de saída que é menor ou maior que a tensão de entrada, mas a polaridade da tensão de saída é oposta à da tensão de entrada. 

Os reguladores Ćuk baseiam-se na transferência de energia do capacitor. Como resultante, a corrente de entrada é contínua. O circuito tem baixas perdas de chaveamento e eficiência elevada, e uma corrente “Ripple” de ondulação quase zero. 

Características do Circuito Integrado

O Circuito Integrado UC3843 fornece os recursos necessários para implementar esquemas de controle de modo de corrente de frequência fixa OFF-LINE ou CC para CC, com um número mínimo de componentes externos. 

Os circuitos implementados internamente incluem um bloqueio de subtensão (UVLO), apresentando uma corrente de inicialização inferior a 1 mA e uma referência de precisão ajustada para precisão na entrada do amplificador de erro. 

Outros circuitos internos incluem lógica para garantir a operação travada, um comparador de modulação por largura de pulso (PWM) que também fornece controle de limite de corrente e um estágio de saída totem-pole projetado para fornecer ou absorver corrente de pico alto. 

O estágio de saída, adequado para acionar MOSFETs de canal N, é baixo quando está no estado desligado.

O Indutor!

O conversor usa um indutor duplo, com relação 1:1. Podemos montar o nosso indutor, enrolando dois fios iguais, simultaneamente em um núcleo toroidal (Tipo Anel) de pó de ferro, como mostrado na Figura 2, abaixo.

Fig. 2 - Indutor toroidal 60uH - 24 voltas de Fio 1mm

Recomendamos utilizar o núcleo toroidal desses encontrados em fontes ATX, de cor amarelo-branco (material 26) ou com núcleo verde-azul (material 52). Ambos os materiais têm a mesma permeabilidade de 75.

Baseado na tensão escolhida em nosso projeto, o indutor foi enrolado em um núcleo toroidal com 2 fios de 1mm, com 24 voltas, enrolados juntos na mesma direção. A indutância de cada enrolamento fica em torno de 60uH

Regulagem da tensão de Saída!

A tensão de saída é determinada através do trimpot RP1, podendo ser calculada seguindo a fórmula descrita abaixo:

  • R1 = (Vout - 2,5) * 1880
Vout = Tensão em Volts e, R = Resistência em Ohms

Em nosso caso, o resistor que calcularemos será para 19V, para alimentar um notebook  em nosso carro:
  • RP1 = (19 - 2,5) * 1880
  • RP1 = 16,5 *1880
  • RP1 = 31,020 ou 31,02KΩ
Lembrando que o Trimpot está em série com o resistor R2, sendo assim, devemos subtrair o valor do resistor R2 que é de 2.200Ω, com o valor calculado, exemplo:
  • RP1 = 31,020Ω
  • R2 = 2,200Ω
Então:
  • 31,0202 - 2,200 =   28,820, ou 28,8KΩ
Esse é o valor que deve está regulado o Trimpot, RP1.
Mas, você pode está colocando um multímetro na saída e regular o mesmo para a tensão desejada.

Digrama Esquemático do Circuito

Na Figura 3 abaixo, temos o diagrama esquemático do circuito Conversor Booster, e a disposição dos componentes, é um circuito simples de se montar, mas é necessário dar atenção a montagem, por isso o conhecimento técnico necessário para montar esse circuito está entre o nível Intermediário ao avançado.
Fig. 3 - Conversor Booster Variável, entrada 12V saída 5 à 48V com CI UC3843

Lista de Componentes

  • Semicondutores
    • U1 ........ Circuito Integrado UC3842
    • Q1 ........ Transistor Mosfet NPN IRF3710
    • D1 ........ Diodo Schottky MBR10150

  • Resistores
    • R1 ........ Resistor 8.2KΩ (cinza, vermelho, vermelho, dourado
    • R2 ........ Resistor 2.2KΩ (vermelho, vermelho, vermelho, dourado
    • R3 ........ Resistor 4.7KΩ (amarelo, violeta, vermelho, dourado
    • R4 ........ Resistor 150KΩ (marrom, verde, amarelo, dourado
    • R5 ........ Resistor 10Ω (marrom, preto, marrom, dourado
    • R6 ........ Resistor 1KΩ (marrom, preto, vermelho, dourado
    • R7 ........ Resistor 10KΩ (marrom, preto, laranja, dourado
    • R8 ........ Resistor 0.08Ω (preto, cinza, prata, dourado
    • RP1 ..... Trimpot de 100KΩ

  • Capacitores
    • C1, C2, C8 ..... Capacitor Eletrolítico 3.300μF / 65V
    • C2, C3, C9 ..... Capacitor Poliéster/Cerâmico 100nF
    • C4 .................. Capacitor Poliéster/Cerâmico 2.2nF
    • C5 .................. Capacitor Poliéster/Cerâmico 150pF
    • C6 .................. Capacitor Poliéster/Cerâmico 330pF

  • Indutor
    • L1 .................. Indutor duplo 60uH *ver texto

  • Diversos
    • P1, P2......... Conector WJ2EDGVC-5.08-2P
    • F1 .............. Fusível de 10A soldável.
    • Outros ....... Placa Circuito Impresso, estanho, fios, etc.

A Placa de Circuito Impresso

Estamos disponibilizando os arquivos contendo a PCI, como ilustrado na Figura 4 abaixo, o Diagrama Esquemático, o PDFGERBER JPG, PNG, e disponibilizando um link direto para baixar gratuito e em um link direto, "MEGA".
Fig. 4 - PCI - Conversor Booster Variável, entrada 12V saída 5 à 48V com CI UC3843

Link direto para baixar

Clique no link ao lado para baixar os arquivos: Layout PCB, PDF, GERBER, JPG

Pessoal, o trabalho é grande, escrever, montar, testar, elaborar a PCI, armazenar para baixar, tudo isso dá muito trabalho, e não cobramos nada por isso!

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Deus vos Abençoe
Shalom!

segunda-feira, 18 de abril de 2022

Pinagem - Pinout Fonte ATX - Especificações e Características!

Fig. 1 - Pinagem - Pinout Fonte ATX - Especificações e Características!

Especificações

As fontes de alimentação ATX, foram desenvolvidas para trabalharem principalmente com Computadores. Seu funcionamento consiste em, converter uma corrente alternada AC vinda da rede de fornecimento elétrico, em várias tensões de corrente contínua CC.

Para você que quer saber o assunto mais detalhados do funcionamento de uma fonte ATX, fizemos um Post que explica com fotos ilustrativas reais da placa da fonte e sua posição do diagrama esquemático, explicado o funcionamento em etapas de uma fonte ATX, para mais, clique no link abaixo:

Características

As principais tensões de fornecimento da fonte de alimentação ATX são: +3,3V, +5V, e +12V. E as tensões pontuais de baixa corrente, -12V e +5VSB (standby).  Existia ainda uma saída de -5V que era para alimentar os obsoletos barramentos ISA

Existem diversos modelos de fontes ATX no mercado, e cada uma veem com mais periféricos, separamos aqui os mais comuns entre todas elas.

Pinagem - Pinout Fonte ATX

Conector 20 ATX

O primeiro conector que mostraremos, é o maior entre todos, ele é conhecido como; Conector 20 ATX, o conector contém 20 pinos, como mostrado na Figura 2 abaixo. 
Fig. 2 - Conector 20 ATX -  Conector de 20 Pinos

Essa categoria de conector já são considerados obsoletos, já que a maioria das placas mães, utilizam o Conector 20 + 4 ATX.

Conector 24 ATX 

O conector 24 ATX foi a evolução do Conector 20 ATX, ele conta com 24 pinos, disposto em um único conector. Alguns fabricantes pensando em atender as placas mais antigas, dividem em dois  conectores um de 20 pinos mais um de 4 pinos, daí que sai a nomenclatura 20 + 4 ATX, como mostradona Figura 3 abaixo.
Fig. 3 - Conector 24 ATX -  Conector de 24 Pinos

Essa categoria de conector, além de levar alimentação para a placa, ele também é responsável por levar alguns pinos com funções especiais, que abordaremos logo mais abaixo.

Conector EPS12V

Para essa categoria de conector, existem três versões:
  • Conector 4 EPS12V — Esses conectores surgiram nas versões das fontes ATX, a partir da versão 1.3, distribuídas com conectores 4 EPS12V, como mostrado na Figura 4 abaixo.
Fig. 4 - Conector 4 EPS12V -  Conector de 4 Pinos

  • Conector 6 EPS12V - Esses  conectores surgiram a partir das versões 2.0 das fontes ATX, distribuídas com conectores 4 + 2 EPS12V, como mostrado na Figura 5 abaixo. 

    As fontes mais modernas utilizam dois conectores conjugados, ou seja, um de 4 pinos e outro de 2 pinos, encaixáveis, para facilitar na compatibilidade das versões mais antigas, e outros já veem com o conector de 6 pinos.
Fig. 5 - Conector 6 EPS12V -  Conector de 6 Pinos

  • Conector 8 EPS12V - Esses  conectores surgiram a partir das versões 2.0 das fontes ATX,  distribuídas com conectores 4 + 4 EPS12V, como mostrado na Figura 6 abaixo.
     
    As fontes mais modernas utilizam dois conectores conjugados, ou seja; dois conectores de 4 pinos que são encaixáveis, para facilitar na compatibilidade das versões mais antigas, e outros já veem com o conector de 8 pinos.
Fig. 6 - Conector 8 EPS12V -  Conector de 8 Pinos

Conector Molex Peripheral

Essa categoria de conector, é um dos mais tradicionais, ainda muito presente nos PCs. Essa categoria de conectores são utilizados para alimentar diversas categorias de equipamentos, tais como: 

Disco Rígido, Unidades de DVD/CDs, Placas Auxiliares, Algumas placas de vídeo, e em alguns casos, Placa Mãe de equipamentos industriais que utilizam essa categoria de fonte. O conector Molex é mostrado na Figura 7 abaixo.
Fig. 7 - Conector Molex Peripheral -  Conector de 4 Pinos

Conector Floppy Drive

Os Conectores Floppy Drive, são conectores obsoletos, não utilizados atualmente, e por obviedade tendem a desaparecer, a maioria das fontes, já não trazem mais essa categoria de conector, a imagem ilustrativa do conector é mostrado na Figura 8 abaixo.
Fig. 8 - Conector Floppy Driver -  Conector de 4 Pinos

Ele era utilizado em dispositivos de leitura dos antigos, disquetes, que eram alimentados por essa categoria de conector, que hoje não são mais visíveis em nenhum computador.
 

Conector peripheral SATA Power

Este conector é considerado a prova de erros, já que tem um orifício que faz com que o conector não seja ligado erradamente evitando qualquer erro na conexão, ele é  responsável pela alimentação dos periféricos, como: Disco Rígido, Drive CD/DVD como alimentação SATA, e em alguns casos, placas de vídeos que possuem alimentação SATA. A imagem ilustrativa e mostrada na Figura 9 abaixo.

Fig. 9 - Conector peripheral SATA Power - 15 Pinos

ATX Auxiliar Power Cable

Esse conector é utilizado na alimentação auxiliar de alguns periféricos, esses periféricos são equipamentos que precisam serem alimentados com as tensões de +3.3V e +5V

Fig. 10 - Conector Auxiliar ATX - 6 Pinos.

Funções Especiais Conector 20 e 24 ATX

Como já mencionara no início do Post, existem 4 fios dos 20 ou 24 fios, com funções especiais nas fontes ATX, são eles:

  • Pino 14 para o conector 20 ATX, ou o pino 16 para o conector 24 ATX - Esse é identificado por um fio padrão da cor Verde. Sua sigla é PS_ON, que significa “Power Supply On”, esse fio é quem recebe o comando da placa-mãe, que quando pressionamos o botão de ligar o PC, a placa mãe aterra esse PS_ON ao Ground, ou GND, ligando toda fonte de alimentação.

    Digo toda fonte, porque as fontes ATX, são dotadas de duas fontes independentes, a fonte stand alone, que é uma pequena fonte que fornece uma tensão de +5V com no máximo 2A, ela fica ligada logo que você conecta a fonte ATX na energia, ela serve para alimentar os periféricos de standby da fonte e da placa mãe, e a fonte de potência, que liga todas as linhas de alimentação.

    Caso queira ligar a fonte ATX, é só conectar o Fio Verde PS_ON, ao fio Preto, GND ou terra que a fonte irá ser acionada enquanto o fio verde estiver aterrado.

  • Pino 8 - Esse pino é identificado por um fio Cinza. Sua sigla é PG, que significa “Power Good” esse fio é quem indica que a fonte se estabilizou e está pronta para uso.

    O seu funcionamento é simples, quando acionamos a fonte, ele se mantém em baixa por um tempo de cerca de (100-500 ms).

  • Pino 9 - Esse é identificado por um fio padrão da cor Roxa. Sua sigla é +5VSB, que significa “+ 5V Standby”. 

    Esse fio é quem alimenta os circuitos de standby, como, por exemplo, o circuito Power On, enquanto a fonte principal que fornece as tensões de +3.3V, +5V, +12V, -12V, de potência, esta desligada.

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