Fonte de bancada com conversor buck.
Fonte de bancada é o tipo de projeto que eu gosto muito de fazer. Já fiz pra mais de seis fontes ajustáveis. Mas em cada projeto construído por mim, eu gosto de fazer algo diferente. Esta nova fonte que fiz eu montei com conversor buck, e aí vocês me questionarão: “Mas tu já fez uma com conversor buck?”. Sim fiz, e está aqui na aba Equipamentos Próprios do blog.
Bom esse modelo que montei que será a base do conteúdo para esta postagem, tem bastante coisa em comum com o modelo que já montei lá atrás. Terá um transformador, um circuito retificador com filtro e uma etapa de regulação por diodo Zener. Foi montado em um gabinete metálico. Mas há umas diferenças e estas eu quero comentar.
Bom vamos começar pelo começo, o gabinete. Há uns dois ou três meses, ainda em 2021, ganhei de meu sobrinho um gabinete metálico de uma fonte regulável da marca Hayonik com um transformador que não era o original dela. O que gostei deste gabinete foi o enorme dissipador de calor em alumínio montado atrás dele. Bom bati o olho e já vi ali mais uma outra fonte de bancada. Mas fui testar o transformador, que não era o original e sim um de algum rádio Philco, e este estava em curto. Bom até aí tudo bem, parei o projeto pois não iria comprar um transformador só para fazer isso. Deixei ali o material paradinho até chegar o momento dele.
Após isso, agora em 2022, eu adquiri uns conversores buck com CI XL4016E1 que vocês já viram tanto no canal do Youtube, quanto aqui no blog. Comprei esses circuitos para usar como reguladores e alta potência, pois seu fabricante informa que sua potência é de até 300W. E quando eles chegaram, eu fui montado o conteúdo para as postagens. Gostei do circuito pois o mesmo eu achei muito bem projetado e também, que me fez escolher este modelo, o fato dele ter um ajuste de corrente por modo de corrente constante. Fiz vários testes e até que…
Durante aquela semana que recebi os conversores buck, apareceu na minha informática uma sucata de um estabilizador. Sempre recebo esses equipamentos aqui para descarte e acabo sempre reaproveitando algumas peças. Este estabilizador não estava ligando, então fui direto desmontar ele. Em uma postagem no Instagram, não lembro de quem agora, foi mencionado lá que alguns estabilizadores vinham com transformador isolador e não autotrafo. Na verdade, depois lendo mais sobre o assunto, alguns modelos possuem uma etapa isolada, mas o circuito principal é com autotrafo. Bom, mesmo assim, todo estabilizador que vem pra mim como sucata eu desmonto para verificar se ele possui um secundário isolado. Este estabilizador era da marca TSShara e de baixa potência. Bom, nunca tive sorte com estes modelos de baixa potência eu até separei o autotrafo para vender pelo cobre como sempre faço. Mas um pouco antes de descartar de vez ele, fui fazer um teste de continuidade. Rapaz, meu deu até arrepio na hora. Aquele transformador tinha uma etapa isolada de 18V com um fio de 1mm de diâmetro, e conferindo a tabela AWG, o condutor desta espessura suporta até 11A de corrente e eu ia jogar fora! Fiz uns testes de carga e o resultado foi muito bom. E fiz um circuito de retificação e filtragem.
Para saber a corrente máxima deste transformador, fiz um teste drenando corrente corrente até a sua tensão abaixar uns 20% e isso aconteceu por volta de pouco mais de 5A. Mesmo o transformador tendo um fio que suporta o dobro disso, mas outros fatores tem que levados em contato, como por exemplo a armadura do transformador.
Este circuito de retificação e filtragem eu utilizei para fazer a postagem de testes com o conversor buck XL4016E1 e na filmagem eu comentei que aquele conversor era ideal para quem quisesse montar uma fonte de bancada sem ter muito trabalho e uma lâmpada em minha mente acendeu. “Vou montar uma fonte com este transformador e o conversor buck naquele gabinete metálico ali parado”.
Primeira etapa foi fazer um circuito de regulação para o transformador. Minha ideia foi montar uma fonte de até 4A. Então para a retificação eu usei uma ponte pronta modelo T6KB60 que suporta até 6A. Para a filtragem escolhi um capacitor Epcos de 10.000µF/50V. A ponte retificadora e o capacitor ficariam fora da placa de regulação. E sobre a regulação, fiz dois circuitos com diodo Zener. O primeiro foi um de 12V quem montei com um Zener 1N4743 assistido por um BC337, cuja função é alimentar o voltímetro amperímetro, e também uma possível ventoinha de refrigeração. O segundo fornece a tensão para a fonte mesmo e foi utilizado um diodo Zener 1N4746 assistido por um par Darlington discreto com um BD139 e um MJE13007. Para evitar a alta queda de tensão de VBE neste par Darlington, na referência do 1N4743 coloquei dois diodo 1N4007 em série. Na saída do circuito há um resistor de 10K para evitar flutuação da fonte, duas filtragens capacitivas e um diodo de proteção contra inversão de polaridade.
A próxima etapa do projeto da fonte foi dar um trato no gabinete. Lixei ele bem para poder pintar. Escolhi a cor preta pois os outros instrumentos em minha bancada são desta cor e também a lata de tinta spray da cor preta é a mais barata. Antes de pintar, abrir na parte frontal do gabinete um espaço para o mostrador de tensão e corrente que eu usei e furos para os potenciômetros. No gabinete já havia um espaço para os bornes de saída, led e botão liga e desliga.
Depois de tudo pronto e pintado chegou a hora de montar. Confesso que não foi fácil pois o gabinete era pequeno e o transformador era enorme. Mas como um bom técnico de informática que sou, modéstia a parte, consegui “desfragmentar” tudo e tudo ganhou seu devido lugar.
A ponte retificadora e o MJE13007 montei no dissipador original do gabinete, o mesmo já tinha dois furos com rosca, então foi fácil montar os componentes ali. Usei pasta térmica em ambos e no MJE13007 coloquei um isolador de mica atrás já que o mesmo possui sua parte traseira em comum com seu terminal de coletor. O transformador fixei no fundo do gabinete. A placa de regulação de tensão ficou do lado do transformador e em sua frente ficou o conversor buck.
No conversor eu removi os trimpots originais de ajuste de tensão e corrente, e soldei fios que levam até os potenciômetros instalados na frente do gabinete. Para “limitar o limite” de corrente do conversor buck, que originalmente era de 8A, eu utilizei em série com o potenciômetro de ajuste de corrente um resistor de 220KΩ. Este conversor que usei, possui ajuste de corrente por Ampop, similar a circuito que fonte de alimentação ajustável de corrente constante que já apresenti aqui o blog e também no canal do Youtube. A corrente então ficou limitada em 4,7A mais ou menos, deixando assim o circuito todo protegido.
Falando em proteção, a fonte possui uma proteção na rede primária por um fusível de 300mA. Assim qualquer anomalia que venha prejudicar severamente o circuito num todo, será interrompida com a abertura do fusível.
A fonte ficou legal, ainda possui alguns ajustes a serem feito, mas ficou bem funcional. A tensão, drenando pouco mais de 4A, cai para 14,5V o que é normal em um circuito sem correção. Em 2A a tensão fica em 16V. Mesmo com os diodos para corrigirem a queda de VBE do conjunto Darlington, a tensão de saída em vazio ficou em 17V. A dissipação de calor do dissipador é muito eficiente, já que mesmo sendo sem ventilação forçada, conseguiu manter regriferador tanto o NPN de potência quanto a ponte retificadora.
Bom essa fonte quando terminei, decidi colocá-la a venda. O conteúdo do Canal e do Blog ainda não dão retorno financeiro e isso deixa as coisas um pouco mais difíceis, mas não ao ponto de parar. Por isto eu acabo apresentando muito projeto com componentes reaproveitados mas isso não prejudica ao meu ver o nível do conteúdo pois desde que esteja funcionando, não há problemas em utilizar tal componente. Além desta fonte, eu fiz outros dois modelos pequenos, com circuitos com LM317 e também coloquei para vender. Na página principal do blog há uma aba Loja da Eletricidade Elétrica e ali irei postar os materias e projetos que colocar a venda para ajudar o canal e o blog a crescer.
No momento, para projetos feitos assim como as fontes por exemplo, não irei disponibilizar para venda para outras regiões além da minha devido ao frete. Como não tenho como embalar estes instrumentos de maneira adequada para frete, há o risco dos mesmo sofrerem danos e prejudicar quem comprou. Disponibilizarei por enquanto para as regiões descritas na aba Loja da Eletricidade Elétrica.
Bom pessoal, espero que tenha gostado deste conteúdo e que ele os inspirem a desenvolverem seu próprios projetos. Sou muito grato a atenção e apoio de todos vocês. Lembrem-se de seguir o blog e se inscreveram no canal do Youtube Luiz Cherem – Eletricidade Elétrica.
Dúvidas, críticas e sugestões peço que deixem nos campos de comentários ou enviem para mim pelo e-mail: eletricidadeeletrica@gmail.com.
Desejo tudo de bom para vocês e nos vemos na próxima postagem. Fui!
Luiz Cherem – Técnico em Informática e Eletrônica – Criador do Blog Eletricidade Elétrica e do Canal do Youtube Luiz Cherem – Eletricidade Elétrica
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