collapse

* Links de Robótica

* Posts Recentes

Autor Tópico: Regulador às arrecuas  (Lida 864 vezes)

0 Membros e 1 Visitante estão a ver este tópico.

Offline Hugu

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 5.451
  • Keyboard not found. Press any key to continue.
    • [url=www.g7electronica.net]G7 Electrónica.net[/url]
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #30 em: 15 de Julho de 2017, 00:50 »
O díodo não é Zener, é Schottky (tem um "S" no bigode). O Schottky é como um rectificador normal mas tem uma tensão de condução menor que o normal (o normal é 0.7V para díodos até aprox. 100V). É bom porque operando em tensões baixas tem menos perca na condução. Infelizmente tem mais fuga em polaridade inversa mas, pesando os prós e os contras é, regra geral, melhor em tensões inversas baixas.
nos seus printscreens parece um diodo normal, nao vejo bigode nenhum em "S"..nos seus rabiscos, parecem-me zeners e até fala em zeners.. só consegui ver agora o bigode em "S" no printscreen do ltspice do jm-araujo.. e no meio da confusao ja nao sei o que é o quê.
De facto nao entendi o que pretendes ou o que lhe pediram para fazer, o sr tb fala duma maneira esquisita e floreada (somilação.. estopinhas..  ???) e nao sei se tb com pitada de alguma hironia pelo meio e depois já nao sei se é um pedido de ajuda (nao é que vá ajudar em alguma coisa, mas só queria entender o que voces vão falando) ou se entretanto virou um jogo de adivinhas e no meio de tanta contra-informação ja nao sei o que é verdade e o que é mentira, por isso nao consegui perceber nada de nada lol

Entao isto é qdo o mosfet está em conduçao:
Citar
E entao qdo nao conduz como é o trajecto da corrente? é este? só pra confirmar


(já so quero perceber este circuito, porque o que está pra tras ja vai mta confusao pra minha cabeça)

e nao entendo a funçao do cond, da bobine e do schottky neste circuito..

Qdo o condesador dispara, nao ejecta tensoes negativas pelos leds e dar cabo deles?
« Última modificação: 15 de Julho de 2017, 01:11 por Hugu »

Offline SerraCabo

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 428
    • Serra Cabo
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #31 em: 15 de Julho de 2017, 01:22 »
Esta coisa não é simples para quem está no início. É um circuito algo manhoso.

Citar
(já so quero perceber este circuito, porque o que está pra tras ja vai mta confusao pra minha cabeça)

Si, esses bonecos correspondem ao fundamental da explicação.

Citar
e nao entendo a funçao do cond, da bobine e do schottky neste circuito..

O condensador vai recolhendo a 'energia' que vai passando pela resistência.

A bobina funciona como uma espécie de transformador. Quando o transístor está ligado, recolhe energia do condensador sob a forma de uma dada intensidade a uma dada tensão e, quando o transístor está desligado, devolve pelo díodo, ao circuito, uma tensão mais alta e uma corrente mais baixa. Não se surpreenda se lhe disser que, neste contexto, a bobina se comporta como um transformador com apenas um enrolamento.

O Schottky serve para evitar que quando o transístor estiver ligado os +12V não fluam para o transístor (seria um curto-circuito).

Citar
Qdo o condesador dispara, nao ejecta tensoes negativas pelos leds e dar cabo deles?

O condensador não dispara. Responde apenas ao 'disparo' do transístor.
serra-cabo.blogspot.com

Offline SerraCabo

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 428
    • Serra Cabo
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #32 em: 15 de Julho de 2017, 01:28 »
Tem aqui 4 imagens. Na primeira pode ver o circuito com umas pontas de prova coloridas encostadas a algumas ligações. Na segunda imagem tem as tensões (voltagens) que o circuito gera nos locais onde estão as ditas pontas de prova.

Na terceira imagem estão as intensidades correspondentes aos pontos onde estão ligadas as pontas de prova da quarta imagem.






Tem aqui pano para mangas. Para quem olha para estes circuitos pela primeira vez, tem por onde partir a cabeça.
serra-cabo.blogspot.com

Offline SerraCabo

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 428
    • Serra Cabo
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #33 em: 15 de Julho de 2017, 01:34 »
Os meus circuitos não têm Schottky, os do JM_Araújo é que têm. Os meus circuitos têm díodos rectificadores normais, embora rápidos. Para a compreensão do circuito tanto faz mas o Schottky é o mais apropriado.

Actualização:

Suponho que terá escapado ao Hugu parte da minha explicação inicial:

Citar
Evidentemente que esta forma de fazer a coisa tem a desvantagem de haver algum aquecimento em cada resistência de cada LED o que, vezes um caldeirão de LEDs ...

Outra hipótese seria esta, com regulador-shunt ...
... que concentraria a maioria do calor no zener ou no regulador ao lado do zener.

Enfim, o resultado final seria o mesmo que no caso anterior, venha o diabo e escolha. Teria a vantagen de poder ser instalado em zona de melhor ventilação (fora da caixa).

Só se fala de zenners na parte inicial para explicar a desvantagem que têm o que, por sua vez, explica a razão por que desapareceram. Foi por causa do calor que propus a solução com o conversor comutado que, por sua vez, deu pano para mangas (https://ciberduvidas.iscte-iul.pt/consultorio/perguntas/dar-pano-para-mangas--fazer-correr-muita-tinta/25773).

Citar
somilação.. estopinhas

Somilação é gralha, deveria ser simulação.

Sofrer as estopinhas (suar as estopinhas)...
... é uma frase idiomática da língua portuguesa usada pelo menos em Portugal (https://www.priberam.pt/dlpo/estopinha)



« Última modificação: 15 de Julho de 2017, 12:43 por SerraCabo »
serra-cabo.blogspot.com

Offline artur36

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 727
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #34 em: 15 de Julho de 2017, 13:16 »
Vejamos. Já percebi o que precisava relativamente à viabilidade do "switching whatever". Entretanto, o JM_Araújo escreveu a certa altura:

Citar
Também porque descartas-te a solução com uma  fonte de tensão mais baixa? Podes meter uma pequena fonte comutada pendurada nos 12V, ganhas em eficiência e ocupa pouco espaço (se os 12V aguentam com os LEDs com resistência, também tem de aguentar com uma solução mais eficiente como seria esta).

... ficou qualçquer coisa a zunzar-me os miolos e foi a primeira parte desta frase. A segunda parte eu não percebo, masa primeira tem pés para andar:

Eu tenho impressão que quando fala em "12V" está a pensar para além do que na altura eu entendi como partilha do negativo (comum, massa, atc) dos 12V, porque uma segunda fondte de 4V cujo '+' fique pendurado nos +12V (no terminal positivo), permite aquilo que preciso .. se não tropeçar noutras encrencas.

O Araújo sugeriu o mesmo que eu alertei mais tarde (e que também foi ignorado) que seriam as "boas práticas" usar contactos isolados de todos os restantes para acender os LED's e apartir dos 12V com um regulador stepdown normalíssimo dos chineses criar uma tensão de 4 ou 5V que por sua vez passaria nos contactos isolados e nos LEDS.
Os 4V seriam sempre referênciados à massa dos 12V.
Atenção que mesmo que consegui-se referênciar aos 12V um stepdown de 4V teria de arranjar um capaz de sinking o que na maior parte dos "chineses" não dá.

Como já disse logo na primeira página existem no mercado já à muitos anos sinalizadores LED para armários\quadros eléctricos, o problema do aquecimento existia sim nos antigos sinalizadores com lâmpadas de filamento, os sinalizadores LED têm um aquecimento desprezível no contexo global do armário. Vamos fazer contas novamente, se asumirmos 10V de queda de tensão nas resitências a 20mA para 100 sinalizadores (não sei quanto será um caldeirão mas penso que 100 é um valor grande o suficiente) temos 10Vx0.02A=0.2W 100x0.2=20W, o armário necessita de 100 sinalizadores e não permite um aumento do aquecimento em 20W, acho que estamos a entrar num pormenor escusado no que à eficiência diz respeito. Mas já agora qual o tamanho do armário, que tipo de equipamentos contém e qual a quantidade aproximada de sinalizações que quer. Não preciso que coloque aqui o esquema mas é só para termos a noção se o aquecimento nas resistências é de todo importante.

Offline SerraCabo

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 428
    • Serra Cabo
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #35 em: 15 de Julho de 2017, 14:53 »
Citar
contactos isolados

Não há contactos isolados. O que há disponível são saídas, de várias coisas (electrónica, relés, interruptores, pressostatos, termoestatos, até solenoides), a 12V.

O "armário" vai trabalhar numa zona quente e terá 20x20x20cm muito ocupados por leds. 10W de calor mais o que já lá está mais o facto de estar numa zona já de si quente e teremos problema (e mesmo assim a ver vamos).

Vejamos uma coisa. Quando eu entrei pelo assunto expliquei os vectores básicos sobre os quais as coisas teriam que funcionar e propunha-me resolver o assunto dentro dessas guias. O que deixei à discussão era a história do conversor DC-DC com a monitorização de tensão pelo lado da entrada e se alguém conhecia um conversor (ou um integrado) que o fizesse. Surgiu então a hipótese dessa abordagem poder não funcionar ou qual o seu real comportamento. Discutiu-se e parece ter-se concluído, até com simulações, que funcionava. O que não convém é entrar-se pelo campo de desmontar o carro para se fazer outro.

A hipótese se de usar um conversor pendurado nos +12V será provavelmente funcional, mas ou terei que encontrar um conversor negativo para poder pendurar a massa (comum) desse conversor nos +12V ou terei que instalar mais uma fonte a partir dos 220V. Isto implica que terei que investigar o que acontecerá se a fonte dos +12 pifar e a dos -4V (neste caso) ficar a funcionar.

Qualquer que seja a solução ela terá que entrar em linha de conta com o que existe e sobre o qual não posso nem quero falar muito e não sobre o que poderia alternativamente existir.
« Última modificação: 15 de Julho de 2017, 22:36 por SerraCabo »
serra-cabo.blogspot.com

Online jm_araujo

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 2.045
  • NERD!
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #36 em: 17 de Julho de 2017, 17:37 »
Ainda a pensar um bocado numa solução para este problema, lembrei-me de outra abordagem com o mesmo resultado, que me ajudou numa pesquisas na net: O regulador que o Serra Cabo pretende é com um diferencial fixo em relação aos 12V.
Em termos práticos funciona como um regulador de tensão negativa se considerarmos os +12V como o GND e o GND como -12V. Não estamos a mudar tensões nenhumas, apenas a mudar a referência. Com base nesta ideia fui procurar por reguladores BUCK negativos com entrada também negativa, o que também não deu muitos resultados porque a maior parte das vezes usam-se reguladores inversores. Mas lá apareceu um resultado numa AN da Linear:
http://cds.linear.com/docs/en/design-note/dn1022f.pdf
Se reparar a topologia é a mesma que temos usado, muda só a referênciação do condensador de saída que para o efeito não faz  diferença, e até é vantajoso porque reduz o problema no pico de corrente ao arranque!
O mais interessante não é o que já sabemos, mas a a solução para o feed-back: um par de transístores em espelho de corrente que estão junto à saída, que tornam a adaptação de um buck qualquer (dos chineses) para o que quer em adicionar  2 transístores e 2 resistências a substituir o circuito de feed-back.
Estou tentado a experimentar o mesmo :)


Offline SerraCabo

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 428
    • Serra Cabo
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #37 em: 18 de Julho de 2017, 12:20 »
Ando com um horário arrevesado, mas, logo que possa, darei uma vista de olhos nesse circuito porque esse tipo de coisas é pouco comum e resolve problemas. É bom ter-se em 'stock' esse tipo de truques.

Darei notícias dentro em pouco.
serra-cabo.blogspot.com

Offline Njay

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 3.048
    • Tróniquices
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #38 em: 19 de Julho de 2017, 12:34 »
Não percebi se os LEDs já existem ou se ainda os vai comprar.

Offline SerraCabo

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 428
    • Serra Cabo
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #39 em: 19 de Julho de 2017, 18:04 »
Tenho que ser eu a comprá-los ou a providenciar para que sejam comprados (mais complicado). Mas são ainda necessárias outras coisas tal como um termostato diferencial (que encontrei no ebay).

Entretanto, enchi-me de coragem, instalei o LTSpice, atuirei-me a ele como gato a bofe, e consegui simular um circuito como pretendo. Tenho agora que ir vergar a mola para outro lado mas publicarei o circuito logo que possível.

Tentei com o Orcad mas parece não haver modelos destes reguladores que realmente funcionem no PSpice (sem infinita complicação).

Não tenho ainda uma opinião sobre o LTSpice porque estou a usar uma versão antiga que ainda corre no XP. Coisas da vida.

Tenho mais um video quase acabado mas tenho ainda que gravar um pedacito.

Abraço a todos.
serra-cabo.blogspot.com

Offline Njay

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 3.048
    • Tróniquices
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #40 em: 19 de Julho de 2017, 22:30 »
Tenho que ser eu a comprá-los ou a providenciar para que sejam comprados (mais complicado).

Já considerou LEDs de alto brilho? Acho que não é difícil encontrá-los com boa luminosidade a 1mA, e até menos (tenho uns, embora não no formato redondo 5mm, que parecem uma lanterna a 300uA). Se pegarmos num caldeirão de 250 LEDs com uma queda de tensão média de 3V, a 12V teremos (12 - 3) * 1mA * 250 = 2.25W total nas resistências, e distribuídos por uma área de 20x20 em vez do calor do conversor todo numa área comparativamente muito pequena; e ainda com menores problemas de fiabilidade no sistema, sem preocupações com o arranque, ... KISS.

Offline rglove

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 526
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #41 em: 21 de Julho de 2017, 01:13 »
Esta coisa não é simples para quem está no início. É um circuito algo manhoso.

Citar
(já so quero perceber este circuito, porque o que está pra tras ja vai mta confusao pra minha cabeça)

Si, esses bonecos correspondem ao fundamental da explicação.

Citar
e nao entendo a funçao do cond, da bobine e do schottky neste circuito..

O condensador vai recolhendo a 'energia' que vai passando pela resistência.

A bobina funciona como uma espécie de transformador. Quando o transístor está ligado, recolhe energia do condensador sob a forma de uma dada intensidade a uma dada tensão e, quando o transístor está desligado, devolve pelo díodo, ao circuito, uma tensão mais alta e uma corrente mais baixa. Não se surpreenda se lhe disser que, neste contexto, a bobina se comporta como um transformador com apenas um enrolamento.

O Schottky serve para evitar que quando o transístor estiver ligado os +12V não fluam para o transístor (seria um curto-circuito).

Citar
Qdo o condesador dispara, nao ejecta tensoes negativas pelos leds e dar cabo deles?

O condensador não dispara. Responde apenas ao 'disparo' do transístor.

Já não participo no fórum há bastante tempo, mas tenho dado uma vista de olhos nos tópicos e achei este interessante para completar a explicação :)

Quando há sempre corrente a passar pelo indutor, a tensão média no indutor é 0 V, isso é relativamente simples de demonstrar. Da mesma forma que é relativamente simples de demonstrar que a corrente média no condensador tem de ser 0 também. Se a tensão média no indutor não for 0 V, a corrente no indutor aumenta com o tempo e se a corrente média no condensador não for 0, a tensão no condensador aumenta com o tempo.

Sabendo isto é fácil analisar esse circuito, visto que a tensão de saída média será a tensão média no dreno do MOSFET. Controlando o duty cycle é possível controlar a tensão de saída.

O díodo tem como função fornecer um caminho para a corrente do indutor quando o transístor entra no corte. Se não existisse o díodo, não haveria por onde a corrente no indutor fluir quando o transístor entrasse em corte e a tensão no indutor iria ter um pico enorme.

Cumps

Offline SerraCabo

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 428
    • Serra Cabo
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #42 em: 21 de Julho de 2017, 11:15 »
Trata-se de uma variante comutada de um regulador analógico em shunt em que a energia que seria dissipada pelo analógico é devolvida ao ramal da fonte de alimentação.

Uma versão provavelmente funcional foi desenvolvida em LTSpice cujo diagrama se segue.

A fonte de alimentação principal é V1.

V3 e R4 simula uma carga que tem que funcionar a uma tensão mais baixa que a de alimentação principal. (V3 podia ser V1 mas o circuito fica mais bem arrumado).

L1 controlado por U1 catapulta a energia excedente para V1.

U2 inverte o sinal à retroacção pois o regulador tem que funcionar em função da tensão de entrada e não em função da de saída.



O ganho de U2 (R5, R6) é capaz de ser um bocado excessivo.

Estou agora a trabalhar num circuito mais complexo para ?recuperação de energia? de múltiplas tensões.

Não sei ainda se todo este trabalho faz sentido mas é um excelente exercício de abertura de possibilidades.
« Última modificação: 21 de Julho de 2017, 11:51 por SerraCabo »
serra-cabo.blogspot.com

Offline SerraCabo

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 428
    • Serra Cabo
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #43 em: 21 de Julho de 2017, 12:07 »
O circuito acima foi gerado com base no circuito que eles propõem.

Posteriormente tentei substituir o U1 pelos LT1170 e LT1171 (um de cada vez :) ) e parecia que o simulador ignorava a presença de ambos.

Este LTSpice parece interessante para coisas pequenas mas a funcionalidade dele face ao PSpice parece muito fraca. Uma das coisas aborrecidas é que as pontas de prova não ficam agarradas ao circuito (desaparecem após clicar). Também parece não ter pontas de prova diferenciais nem indicações de tensão e corrente em cada linha.

Depois parece que os ICs aparecem com o formato físico e não com o diagrama habitual.

A livraria da Linear parece bem preenchida, mas, fora dela, tudo parece necessitar ser importado.

Caso haja soluções para estas hipotéticas deficiências, por favor, ajudem aqui o caloiro.
serra-cabo.blogspot.com

Offline Njay

  • Mini Robot
  • *
  • Mensagens: 3.048
    • Tróniquices
Re: Regulador às arrecuas
« Responder #44 em: 21 de Julho de 2017, 18:49 »
Para fazer uma medição diferencial no LTspice é clicar num nó e "arrastar" até ao outro, largando aí.

As correntes medem-se nos pinos dos componentes, passeie com o rato no ponto de ligação que vê a forma da ponta de prova a mudar.

Dá para adicionar modelos à biblioteca (e não livraria.... é library e não bookstore :) ) de forma relativamente simples, mas não me lembro de cor como fazer isso... já agora o Help é bom e tem tudo.