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quinta-feira, 6 de janeiro de 2022

Carregador Automático de Bateria de Íon-Lítio 4.2V com CI LM358 + PCI

Fig. 1 - Carregador Automático de Bateria de Íon-Lítio 4.2V com CI LM358

Olá a todos!!!

No post de hoje, iremos montar um circuito Carregador Automático de Bateria de Íon-Lítio 4.2V com o Circuito Integrado amplificador operacional LM358, o circuito executa um carregamento automático, o  representa um vida útil para sua bateria e uma carga completa dando mais autonomia para as baterias. 

O circuito é bastante simples, utilizando componentes de baixo custo e fácil de se encontrar, e tudo isso de forma simples, utilizando poucos componentes externos.

O CI LM358

LM358 é um amplificador operacional duplo de baixa potência, utilizamos um dos seus amplificadores como comparador de tensão. A pinagem é compatível com o popular amplificador operacional duplo MC1558

Eles podem operar em tensões de alimentação tão baixas quanto 3,0 V ou tão altas quanto 32 V, com correntes quiescentes cerca de um quinto daquelas associadas ao MC1741 (em uma base por amplificador). 

A faixa de entrada do modo comum inclui a alimentação negativa, eliminando assim a necessidade de componentes de polarização externos em muitas aplicações. 

O Circuito

O circuito é bastante simples, emprega apenas um componente essencial, e dois complementares, são o CI LM358 e os transistores BC547B que é o transistor drive, e o TIP41 que é o transistor de controle de carga, temos também um regulador de tensão de referência formado pelo Diodo Zener com o Resistor R1.

Funcionamento

O diodo D1, é um diodo de proteção de inversão de tensão, ele funciona de modo que se a tensão de entrada for invertida, ele não deixa passar nada para o circuito, evitando a queima do componentes ou mesmo a explosão da bateria.

O Trimpot RP1 é quem regula a tensão de corte do circuito, é através dele que o CI LM358 recebe a tensão vinda do Trimpot e compara com a tensão estabilizada vinda do circuito formado pelo resistor R1 e D2 que é um diodo Zener de 3.3V, daí determina se a saída será ativada ou não.

O conjunto de Led são indicadores visuais, eles recebem a tensão de saída do CI seja ela positiva ou negativa dependendo do estado do comparador, que ativa o LED de carregando ou o LED de carga completa, que também envia esse mesmo sinal para o drive formado pelo transistor Q1 BC547B que envia para o transistor descarga Q2 TIP41 que aciona a carga na bateria.

O circuito completo encontra-se na Figura 2 abaixo, podemos visualizar o diagrama esquemático completo do Carregador Automático de Bateria de Íon-Lítio 4.2V com CI LM358 como podemos verificar, é um circuito simples, mas, assim mesmo devemos ficar atentos para não inverter nenhum componente, já que estamos falando de diodos, LEDs, transistores CIs, todos teem polaridades.

Fig. 2 - Diagrama Esquemático Carregador de bateria de lítio (Li-Ion) com LM358


O circuito carregador de Baterias de íons de lítio pode ser alimentado por uma tensão contínua de 5V vinda de um carregador de celular ou uma porta USB, que irá funcionar perfeitamente.

Calibração do Circuito

Quando ligamos a fonte de alimentação no circuito e inserimos a bateria, o circuito verifica o status de carregamento e, quando detecta uma carga abaixo do programado através do RP1, ele aciona o carregamento para completar a carga, e depois que a bateria está com a carga completa, ele dispara colocando o carregador em modo de repouso.

Para calibrar, é necessário utilizar um multímetro na saída do circuito e regular a tensão de saída para 4.1V

Para fazer isso, gire o Trimpot  para o centro, ligue o circuito na fonte de 5V, verifique a tensão na saída com o multímetro, depois se a tensão tiver menor que 4.1V ou 4.2V, gire até alcançar essa tensão, pois essa será a tensão de corte limite, ou seja quando a bateria alcançar essa tensão estando em carregamento, ele irá disparar e cortar a tensão na bateria. 

Lista de Componentes

  • CI 1 ----------- Circuito Integrado LM358N
  • R1, R6 -------- Resistor 1KΩ  (marrom, preto vermelho, dourado
  • R2, R3, R4 --- Resistor de precisão 680Ω (azul, cinza, marrom, dourado)
  • R5 ------------- Resistor 220Ω  (vermelho, vermelho, marrom, dourado
  • C1 ------------ Capacitor Eletrolítico  1uF / 16V
  • D1 ------------ Diodo de Cilício 1N5408G
  • ZD1 ---------- Diodo Zener de 3.3V 1N4728
  • LD1, LD2 --- Led 1 - Vermelho, Led 2 - Verde - 3mm
  • RP1 ---------- Trimpot de 10KΩ
  • P1, P2 ------- Conector WJ2EDGVC-5.08-2Ps
  • Diversos ----- Placa Circuito Impresso, estanho, fios, dissipador de calor, etc.

Download

Estamos dispondo para Download o link com os arquivos para impressão da placa de circuito impresso, são eles: Gerber, PDF layout, tudo isso com link direto para o Mega.
Fig. 3 - Placa de Circuito Impresso Carregador de bateria de Lítio com LM358


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segunda-feira, 3 de janeiro de 2022

Controle de Velocidade PWM Para Motor CC com CI 555 + PCI

Fig. 1 - Controle de Velocidade PWM Para Motor CC com CI 555 + PCI

Olá a Todos!

No Post de hoje, iremos aprender como controlar a velocidade de um Motor CC usando um recurso que geralmente fazemos com um Microcontrolador, o controle PWM. 

Utilizaremos para gerar esse recurso o velho e conhecido mult-versátil Circuito Integrado LM555, e para etapa de potência iremos utilizar um transistor Mosfet de potência BUZ11 que irá garantir uma corrente de controle de 33A, para um motor de até 50V.

Circuito Integrado LM555

O LM555 é um controlador altamente estável, capaz de produzir pulsos de temporização precisos. Com uma operação Mono-estável, o atraso é controlado por um resistor externo e um capacitor. 

Com operação Astável, a frequência e o ciclo de trabalho são controlados com precisão por dois resistores externos e um capacitor.

Poderíamos utilizar um Microcontrolador para fazermos a geração do sinal PWM, mas, utilizaremos um Circuito Integrado temporizador LM555 para gerar PWM, por ser um circuito muito versátil, de baixíssimo custo, e fácil aquisição.

Modulação por Largura de Pulso

PWM (Pulse Width Modulation) Modulação por Largura de Pulso, é um recurso muito utilizado em Microcontroladores para controlar o tempo em que se mantém uma tensão ativa e em baixa, ligando e desligando a tensão em um dispositivo eletrônico em uma taxa bem rápida.

Esse recurso PWM é amplamente utilizado principalmente para controle de motores, controle de iluminação, gerar pulsos variáveis para gerar saídas analógicas, com devido filtro, etc.

O circuito

O circuito é bastante simples, com poucos componentes externos, e emprega apenas duas etapas básicas, a etapa de controle, e a etapa de potência saída, suporte de carga.
  • Etapa de Controle: É formada pelo CI LM555, configurado como mult-vibrador Astável, cujo o controle de velocidade é ajustada através do RP1 que é um Trimpot, e você pode está utilizando um potenciômetro
  • Etapa de Potência de Saída: É composta pelo Transistor Mosfet BUZ11, esse é um transistor de potência do tipo Canal-N, e suporta correntes de 33 Amperes e 50V. Podendo suportar a maioria dos motores conhecidos no mercado com corrente contínua CC.

Na Figura 2 temos o diagrama esquemático do circuito Controle de Velocidade PWM Para Motor CC com CI 555, e um circuito simplista, porém funciona perfeitamente, tenho um dele em um projeto que fiz de um ventilador com bateria, ele usa um motor de 24V por 3 Amperes, e funciona até hoje, a mais de 3 anos, ligando todos os dias a noite toda.
Fig. 2 - Circuito Esquemático Controle de Velocidade PWM Para Motor CC com CI 555

Fonte de Alimentação

A Fonte de Alimentação vai ter suas configurações dependendo do motor que você irá utilizar, ela pode ser composta por uma única fonte, no entanto o circuito funciona com uma tensão segura de 12Vcc, se a tensão do seu motor for maior, de 24V, 36V, é recomendável você utilizar separadamente a fonte do motor e a fonte do circuito.

Caso só queira uma única fonte de alimentação, você poderá usar por exemplo, uma fonte de 24V, fazendo uma etapa com um regulador de 12V, para alimentar o circuito de controle e o motor pode ser ligado diretamente na fonte de 24Vcc sem problemas.


Na Figura 3 logo abaixo, estamos disponibilizando a PCI Placa de Circuito Impresso, em arquivos GERBER, PDF e JPEG, para você que deseja fazer a montagem mais otimizada, ou em casa, ou se preferir, em uma empresa que imprima a placa, você pode está baixando os arquivos gratuitamente em um link direto na opção de Download logo abaixo.

Fig. 3 - PCI Controle de Velocidade PWM Para Motor CC com CI 555


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domingo, 19 de dezembro de 2021

Amplificador Hi-Fi de Alta Potência 600W com Transistores MJL4281 e MJL4302 + PCI

Fig. 1 - Amplificador Hi-Fi de Alta Potência 600W com Transistores MJL4281 e MJL4302

Olá a Todos!!!

No Post de hoje, iremos montar um circuito Amplificador Hi-Fi de Alta Potência de 600W para versão mono, e 1200w para versão estéreo, com qualidade sonora surpreendente e uma ótima estabilidade.

Esse tipo de amplificador pode ser facilmente utilizado para amplificadores de som em eventos para alimentar um PA, ou como caixa ativa, ou para substituir o circuito de amplificadores antigos por um de melhor potência e qualidade.

Esse amplificador utiliza 6 transistores complementares de alta potência na saída, são transistores desenhados para trabalhar com amplificadores de alto desempenho.

Transistores de Potência de Saída

Os transistores de saída utilizados nesse amplificador são transistores bipolares complementares; NPN MJL4281A e o PNP MJL4302A

Eles são transistores de alto desempenho e de alta potência, com 15 Amperes de corrente, 350 Voltes de tensão entre coletor e emissor e 230W

Só para efeito de comparação com os transistores bastantes utilizados em sistemas de amplificadores de potência os transistores complementares; NPN 2SC5200, e o PNP 2SA1943, são transistores que teem 15 Amperes de corrente, sua tensão de operação coletor emissor 230 Voltes, e a potência de dissipação é de 150W.  

O circuito não é tão simples para quem não tem experiências em eletrônica e em montagem de circuitos amplificadores, é necessário ter um nível conhecimento avançado para montar esse tipo de amplificador de potência.

O diagrama esquemático do circuito completo, está disposto na Figura 2 logo abaixo, é um amplificador bastante robusto, com alto nível de qualidade sonora, e bem estável, respondendo muito bem em todas as frequências audíveis, com poucas atenuações no range completo 20Hz à 20Khz.

Fig. 2 - Circuito Amplificador Hi-Fi de Alta Potência 600W com Transistores MJL4281 e MJL4302

Fonte de Alimentação

A Fonte de Alimentação desse amplificador é Simétrica, com tensão de: +70V 0V -70V, com corrente contínua. 

Sendo assim, devemos utilizar um Transformador com center-tape de 70V - 0 - 70V, com uma corrente de 10 Amperes, para quem vai fazer na versão estéreo, 2 canais, deve-se dobrar a corrente para 20 Amperes.

A fonte de alimentação que utilizamos, foi uma que nós do FVM Learning já postamos por aqui, e ela foi reinscrito por nosso parceiro elcircuits.com para uma maior potência, já que estamos falando de 600W para mono ou 1200W para versão estéreo.

A fonte de alimentação apresentada pelo elcircuits vem com 5 configurações para potência distintas, para quem precisar fazer a fonte que tenha a capacidade para suportar a potência do amplificador, de forma segura e com boa qualidade. 

Na Figura 3 abaixo temos os arquivos da fonte para ser baixados gratuitamente, é só clicar na figura e você será direcionado para a página de Download da Elcircuits

Lista de Material

  • Q1, Q2 ................. Transistor PNP 2N5401
  • Q3, Q4, Q5 .......... Transistor NPN 2N5551
  • Q7 ........................ Transistor PNP MJE350
  • Q8, Q9 ................. Transistor NPP MJE340
  • Q10 ...................... Transistor NPN TIP41C
  • Q11 ...................... Transistor PNP TIP42C
  • Q12, Q13, Q14 .... Transistor de potência NPN MJL4281A 
  • Q15, Q16, Q17 .... Transistor de potência PNP MJL4302A 

  • D1, D2, D3, D4 ... Diodo 1N4007

  • C1, C2 ................ Capacitor eletrolítico 4.7uF - 25V 
  • C3 ...................... Capacitor cerâmico/poliéster 220pF  
  • C4 ...................... Capacitor eletrolítico 47uF - 63V
  • C5 ...................... Capacitor eletrolítico 220uF - 63V
  • C6 ...................... Capacitor cerâmico/poliéster 100pF
  • C7 ...................... Capacitor eletrolítico 1uF - 63V
  • C8, C11, C12 ..... Capacitor cerâmico/poliéster 100nF
  • C9, C10 .............. Capacitor eletrolítico 470uF - 63V

  • R1, R8 ................ Resistor 33K - (laranja, laranja, vermelho, dourado)
  • R2, R3 ................ Resistor 100Ω (marrom, preto, marrom, dourado)
  • R4 ...................... Resistor 56Ω - (verde, azul, preto, dourado)
  • R5 ...................... Resistor 150Ω - (marrom, verde, marrom, dourado)
  • R6, R9 ............... Resistor 10K  - (marrom, preto, laranja, dourado)
  • R7 ...................... Resistor 680Ω - (azul, cinza, marrom, dourado)
  • R10 .................... Resistor 1K - (marrom, preto, vermelho, dourado)
  • R11 .................... Resistor 120Ω - (marrom, vermelho, marrom, dourado)
  • R12 .................... Resistor 1K2 - (marrom, vermelho, vermelho, dourado)
  • R13 .................... Resistor 180Ω - (marrom, cinza, marrom, dourado)
  • R14, R15 ........... Resistor 1Ω - (marrom, preto, dourado, dourado)
  • R16 .................... Resistor 180Ω 1W - (marrom, cinza, marrom, dourado)
  • R17, 18, 19, 20,21,22 ... Resistor 1Ω - (marrom, preto, dourado, dourado)
  • R23 à R28 .......... Resistor 022 ohms - 5W -  (vermelho, vermelho, prata, dourado)
  • R29, R30 ............ Resistor 10Ω / 1W - (marrom, preto, preto, dourado)

  • RP1..................... Trimpot de 1K

  • P1, P2 ................. Conector WJ2EDGVC-5.08-2P
  • P3 ....................... Conector WJ2EDGVC-5.08-3P

  • L1 ....................... Bobina - 5uH - Bobina 10 Espiras 18AWG núcleo 3/8"
  • Outros ................. Placa de Circuito Impresso, Fios, Soldas e Etc.

Na Figura 4 logo abaixo, estamos disponibilizando a PCI Placa de Circuito Impresso, com todos os arquivos necessários em arquivos, GERBER, PDF e JPEG

Para você que deseja fazer a montagem mais otimizada, ou em casa, ou se preferir, em uma empresa que imprima a placa, você pode está baixando os arquivos gratuitamente em um link direto na opção de Download logo abaixo.

Fig. 4 - PCI - Amplificador Hi-Fi de Potência - 600W RMS

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sexta-feira, 10 de dezembro de 2021

Amplificador de Som 2 x 20W, com fonte simples 14.4V - CI TDA7377 + PCI

Fig. 1 - Amplificador de Som 2 x 20W, com fonte simples 14.4V - CI TDA7377

Olá a Todos!!!

No post de hoje, iremos montar um simples circuitos amplificador de audio de 40W, distribuído em dois canais 20W cada, ou em 4 canais de 10W, tudo isso em um único circuito integrado, com poucos componentes externos.

O TDA7377 é um amplificador desenvolvido principalmente para rádio automotivo de classe AB de nova tecnologia que pode funcionar em configurações de ponte dupla ou quádrupla de terminação única. 

A estrutura única totalmente complementar e o ganho interno fixo do estágio de saída garantem o desempenho de potência mais alto com um número muito pequeno de componentes. 

O detector de clipe integrado simplifica a operação de compressão de ganho. O diagnóstico de falhas pode detectar erros na instalação do rádio do carro e na fiação do carro.

Alta flexibilidade de aplicação

A disponibilidade de 4 canais independentes torna possível realizar vários tipos de aplicações que variam de 4 alto-falantes estéreo (EF / DF - ET / DT) ou a soluções de modo Bridge com 2 alto-falantes (E / D).

Diferentes de aplicações acionados por canais não inversores. Isso evita inconvenientes de fase que causam alterações sonoras, especialmente durante a reprodução de baixas frequências.

O Circuito

O Circuito tem um ganho interno fixo de 20dB em canais independentes e 26dB em modo Bridge, e ainda é dotado de um sistema de otimização de distorção com circuito rejeição de saída e rejeição de tensão de alimentação.

O estagio de saída é um estágio totalmente complementar com o nova tecnologia de alimentação ICV PNP, que teem vantagens claras em comparação ao padrão de outros circuitos como:
  • Não necessidade de capacitores de Bootstrap
  • Estabilidade absoluta sem qualquer compensação externa 

O circuito é bastante simples com poucos componentes externos, o que facilita bastante a montagem para quem não tem experiência em montagens de circuitos eletrônico.

O diagrama esquemático do circuito completo, está disposto na Figura 2 logo abaixo, é um amplificador bastante robusto, com ótima qualidade sonora, e bem estável, respondendo muito bem em todas as frequências audíveis, com poucas atenuações no range completo 20Hz à 20Khz.

Fig. 2 - Amplificador de Som 2 x 20W, com fonte simples 14.4V - CI TDA7377

Fonte de Alimentação

A Fonte de Alimentação desse amplificador é uma fonte A-Simétrica, com tensão de 14.5Vcc, com corrente de 3 Amperes, mas nada impede que você o alimente com uma bateria de nobreak, de carro, moto, ou qualquer um que tenha 12V. 

Na Figura 3 logo abaixo, estamos disponibilizando a PCI Placa de Circuito Impresso, em arquivos GERBER, PDF e JPEG, para você que deseja fazer a montagem mais otimizada, ou em casa, ou se preferir, em uma empresa que imprima a placa, você pode está baixando os arquivos gratuitamente em um link direto na opção de Download logo abaixo.
Fig. 4 - PCI Amplificador de Som 2 x 20W, com fonte simples 14.4V


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terça-feira, 23 de novembro de 2021

Amplificador de Potência - 600W RMS + PCI

Fig. 1 - PCI - Amplificador de Potência - 600W RMS

Olá a Todos!!!

No Post de hoje, traremos para você, um circuito amplificador de alta potência de 1200W RMS, são 600W por canal, com ótima qualidade sonora e uma ótima estabilidade, tornando perfeito para quem deseja usar esse amplificador de som em eventos para alimentar um PA, ou para substituir o circuito de amplificadores antigos por um de melhor potência e qualidade.

O circuito amplificador utiliza 12 transistores complementares na saída, sendo eles; 6 transistores NPN 2SC5200, e 6 transistores PNP 2SA1943, esses transistores são bastante utilizados em amplificadores de potência, e ja teem eficácia comprovada a bastante tempo, tornando-os bastante populares no mercado.

A alimentação é feita com uma fonte simétrica, com tensão de alimentação simétrica de ±75V, com pelo menos  8 Amperes de corrente, recomendamos 10A.
O circuito não é tão simples para quem não tem experiências em eletrônica e em montagem de circuitos amplificadores, é necessário ter no mínimo conhecimento nível intermediário à avançado para montar esse tipo de amplificador de potência.

O diagrama esquemático do circuito completo, está disposto na Figura 2 logo abaixo, é um amplificador bastante robusto, com ótima qualidade sonora, e bem estável, respondendo muito bem em todas as frequências audíveis, com poucas atenuações no range completo 20Hz à 20Khz.

Fig. 2 - Amplificador de Potência 600W RMS com 2SC2500 e 2SA1943

Fonte de Alimentação

A Fonte de Alimentação desse amplificador é Simétrica, com tensão de: +75V | 0V | -75V, com corrente contínua. 

Sendo assim, devemos utilizar um Transformador com center-tape de 75V - 0 - 75V, com uma corrente de 10 Amperes, para quem vai fazer na versão estéreo, 2 canais, deve-se dobrar a corrente para 20 Amperes.

A fonte de alimentação que utilizamos, foi uma que nós do FVM Learning já postamos por aqui, e ela foi reinscrito por nosso parceiro elcircuits.com para uma maior potência, já que estamos falando de 1200W.

A fonte de alimentação vem com 5 configurações para potência distintas, para quem precisar fazer a fonte que tenha a capacidade para suportar a potência do amplificador, de forma segura e com boa qualidade. 

Na Figura 3 abaixo temos os arquivos da fonte para ser baixados gratuitamente, é só clicar na figura e você será direcionado para a página de Download da Elcircuits

Lista de Material

  • Q1, Q2 ................. Transistor PNP 2SA1015  
  • Q3 ........................ Transistor NPN 2SC1815
  • Q4, Q5 ................. Transistor NPN 2SC2229
  • Q6 ........................ Transistor NPN 2SD712
  • Q7 ........................ Transistor PNP 2SB688
  • Q8 ........................ Transistor PNP TIP42C
  • Q9 à Q14 ............. Transistor de potência NPN 2SC5200
  • Q15 à Q20 ........... Transistor de potência PNP 2SA1943

  • D1, D2, D3 .......... Diodo 1N4007
  • DZ1 ..................... Diodo Zener 1N4749A - 1W, "zener de 24V"

  • C1 ....................... Capacitor eletrolítico 2.2uF - 25V 
  • C2, C3 ................ Capacitor eletrolítico 47uF - 63V
  • C4, C5 ................ Capacitor cerâmico/poliéster 100pF 
  • C6, C7 ................ Capacitor cerâmico/poliéster 470pF
  • C8 ....................... Capacitor cerâmico/poliéster 100nF

  • R1, R8 ................ Resistor 56 K ohms - (verde, azul, laranja, dourado)
  • R2, R5 ................ Resistor 4.7K ohms - (amarelo, violeta, vermelho, dourado)
  • R3 ....................... Resistor 33K ohms - (laranja, laranja, laranja, dourado)
  • R4, R6 ................ Resistor 3.3K ohms - (laranja, laranja, vermelho, dourado)
  • R7 ....................... Resistor 1K ohms - (marrom, preto, vermelho, dourado)
  • R9 ....................... Resistor 10K ohms - (marrom, preto, laranja, dourado)
  • R10, R11, R12 .... Resistor 150 ohms - 1W - (marrom, verde, marrom, dourado)
  • R13 ..................... Resistor 33 ohms - (laranja, laranja, preto, dourado)
  • R14, R15 ............. Resistor 100 ohms - (marrom, preto, marrom, dourado)
  • R16 à R21 ........... Resistor 2.2 ohms - 1W -  (vermelho, vermelho dourado, dourado)
  • R22 à R26 ........... Resistor 022 ohms - 5W -  (vermelho, vermelho, prata, dourado)
  • R28 à R33 ........... Resistor 2.2 ohms - 1W -  (vermelho, vermelho dourado, dourado)
  • R34 à R39 ........... Resistor 022 ohms - 5W -  (vermelho, vermelho, prata, dourado)
  • R40, R41 ............. Resistor 10 ohms - (marrom, preto, preto, dourado)

  • P1, P2 .................. Conector WJ2EDGVC-5.08-2P
  • P3 ........................ Conector WJ2EDGVC-5.08-3P

  • L1 ........................ Bobina - 5uH Núcleo de Ar
  • Outros ................. Placa de Circuito Impresso, Fios, Soldas e Etc.

Na Figura 4 logo abaixo, estamos disponibilizando a PCI Placa de Circuito Impresso, em arquivos GERBER, PDF e JPEG, para você que deseja fazer a montagem mais otimizada, ou em casa, ou se preferir, em uma empresa que imprima a placa, você pode está baixando os arquivos gratuitamente em um link direto na opção de Download logo abaixo.
Fig. 4 - PCI Amplificador de Potência 600W - Configuração dissipador invertido

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