Desleixo, corte de custo ou tudo isso junto num projeto?!

Session.

Já declarei minha preferência pelos equipamentos SMS aqui antes e faz muito tempo que venho pensando em criar esse artigo sobre a TS Shara. Quem acompanha a trajetória do diyPowered já conhece bem as premissas e valores que sustentam essa ideia/movimento pró qualidade. E a TS Shara é uma das marcas em que eu não confiaria meus equipamentos. Uma pena, uma empresa nacional com 30 anos de história...

Já tive a oportunidade de trabalhar com alguns modelos de no-breaks e de estabilizadores de tensão da marca e em raras ocasiões pude me deparar com um equipamento projetado de forma eficiente, respeitando os componentes, pensando nas futuras manutenções que todo e qualquer equipamento de proteção deverá passar ainda. Repito: raros modelos em que eu já tive a oportunidade de trabalhar pude conferir qualidade e preocupação com um projeto bem executado.

Os gabinetes

Os metálicos, em especial, são frágeis, montados em chapas finas e costumam vir com pequenos amassados já de fábrica. Os parafusos dificilmente fixam corretamente a tampa e as coisas parecem que não foram feitas umas para as outras, deixando frestas e muitas vezes um aspecto relaxado que me deixa sempre bastante decepcionado.

Os gabinetes plásticos, em geral, possuem até boa concepção mas em alguns casos falham no quesito ventilação natural e fixação dos componentes: fiação encostando no transformador por exemplo, é pedir para ter problema. Em questão de design até que são atraentes, pena que internamente a atração para o técnico reparador seja repulsa.

Ativos

As placas possuem um tamanho bastante razoável, tornando os equipamentos compactos. Mas isso entra em conflito direto quando o assunto é manutenção. Vários componentes são em formato SMD, como resistores, capacitores e até o queridinho LM324: tudo SMD. Gosto de SMD mas em circuitos que não vão demandar uma manutenção futura grande. Daí você tem uma PCI frágil, trilhas estreitas, componentes SMD próximos demais e pontos de aquecimento tão mal dimensionados que a placa chega a ficar toda marcada. E alguns componentes esquentam muito mesmo... Tem uma autorizada aqui na cidade que nem se dá ao trabalho de reparar, já orça placa nova. Isso também vale para alguns modelos da NHS - outra nacional com décadas de história - que tive por várias ocasiões em bancada, que também vêm cheios de SMD e você se obriga a trocar a placa inteira para evitar o risco e o trabalho chato que é mexer em SMD. Mas diferentemente da TS Shara, os equipamentos da NHS seguem um certo protocolo de produção que, embora cometam os mesmos erros na concepção desenfreada por SMD, ainda conseguem se distanciar da TS Shara em qualidade. Fora que os NHS raramente dão problema. Mas fica pra um outro post a NHS.

Situação difícil de entender (ou pegadinha do projetista)

Dia desses veio para minha bancada um TS Shara UPS Mini 600 Bivolt Black com um defeito comum: desliga as saídas ao faltar energia elétrica. Para os mais experientes é uma barbada. Mas nunca é uma barbada quando se trata de um TS Shara! Fiz a troca do relé de saída, que realmente estava com os contatos ruins, mas ao testar o no-break ele ainda apresentava o mesmo problema. Testei TUDO EXAUSTIVAMENTE por horas e o problema persistia. Chamei o Vinícius (voa.aquino@msn.com - quem fez as melhores fotos desse post!) pra dar uma olhada junto comigo porque naquela tarde eu já havia enfrentado emoções fortes com um cliente folgado em atendimento de campo. Depois de uns dez minutos pensando coletivamente, chegamos a uma conclusão que nos deixou com cara de idiotas: alguém na TS Shara achou cool colocar seis tomadas num nobreak de 600VA com uma bateria de 2A, mas achou coolest destinar 3 dessas tomadas apenas como tomadas protegidas. Ou seja, enquanto eu continha uma vontade imensurável de atirar aquele embuste comercial na parede também tentava entender o que levou essa gente a fazer essa cagada. Imagina o usuário final ligando seu computador ali nas tais tomadas protegidas e quando falta energia elétrica, ele perdendo todo seu trabalho... e ainda vai ligar na loja que vendeu pra ele puto da cara. Até que eles possuem um álibi: uma etiqueta muito da mal feita ali atrás, só pra dizer que não avisaram... que vergonha. É algo comum em alguns modelos a distinção de tomadas UPS e tomadas estabilizadas, claro que é. Mas o correto é que o fabricante deixe isso explícito no equipamento. No mais, explanada minha repulsa às cagadas comerciais dessa marca em questão, quando você quiser saber mais sobre algum equipamento, consulte um técnico e não acredite em vendedores. Eles só vendem. Eu só venderia algo que eu comprasse.

Então, quando for comprar no-break e o vendedor lhe oferecer esse embuste aí, dê uma risadinha de canto e pergunte se tem outra marca. De preferência SMS Legrand, que dificilmente dá problema. E quando um SMS dá problema, é fácil reparar e é mais fácil ainda conseguir peças pra ele.

Me lembrei agora de um outro caso curioso com a marca: um modelo diferente desse não trazia identificação correta da tensão de saída: foi impresso 115V/220V sendo igual para a entrada. Erro de digitação?! Ao ligar na tomada pra testar, a saída dele era 220V quando deveria ser 115V. Esse no-break era novo, acabava de chegar da fábrica e iria para uma cliente. Identifiquei as saídas pra evitar problemas...

Importante lembrar que...

Só pra constar, a ideia aqui é mostrar fatos e não denegrir a imagem ou a história da marca TS Shara, que passa dos 30 anos de história e é nacional. Valorizo muito o trabalho, a tecnologia e a produção do nosso país, mas sou exigente nisso porque lá fora, se um engenheiro ou técnico reparador visse esse nível de projeto, certamente teríamos mais posts como este. Aqui, trata-se de um artigo CONSTRUTIVO para fins de melhorias em processos e projetos. 

Uma grande fonte de informação sobre como anda a qualidade dos projetos - e isso vale para qualquer segmento fabril - pode estar justamente lá na outra ponta: o técnico reparador. Esse carinha tem muita informação e acesso a praticamente todas as marcas do mercado. Passem a consultar o técnico reparador que, sem sombra de dúvidas, seus processos serão aprimorados

E sobre a SMS Legrand, não tenho qualquer vínculo com a empresa e este não foi um post patrocinado.

Detalhe de carga na bateria

Bateria muito próxima ao transformador que é muito
próximo da placa que fica colado na fiação

Frontal da carcaça

Aqui, o embuste: três tomadas UPS e três 'protegidas'

Muito SMD...

Detalhe da face cobreada da placa

Etiqueta de identificação do produto

Novo projeto - super fonte de bancada inteligente (microcontrolada, digital e ainda sem nome)

Como mencionei lá na página 'produção', a fonte de bancada F5812ADJ está cansada e uma novíssima já se encontra em desenvolvimento. O projeto está a toda e já tenho praticamente todo o programa dela escrito e testado, restando pequenos ajustes que virão com a montagem final dela em gabinete. Por isso achei que já era hora de criar o post desse novo projeto para gravar os logs como antigamente, e também para me guiar no curso atual.

Ainda não tem nome, modelo ou coisa que o valha. Mas já temos algumas características a mencionar:

• Fonte de alto poder com filtros AC, grande reserva de potência e regulagem ativa controlada digitalmente via ATMEGA;
  
• Controle fino de seleção de tensão e amostragem em display LED dedicado;
• Proteção ativa e rápida contra curto-circuito, carga excessiva (overload) e alta temperatura que desliga a carga, gera alertas sonoros e visuais e em condição de alta temperatura de operação também aciona ventilação forçada (cooler) para resfriar rapidamente todo o sistema (o cooler não é utilizado durante operação normal, apenas em modo de proteção);
  
• Alertas sonoros e visuais para todos os eventos;
  
• Chaves de seleção de tensão com dupla função: chave para aumentar tensão, chave para diminuir tensão e quando pressionadas simultaneamente, resetam a saída da fonte para seu estado inicial (menor tensão ou zero);
  
• Modo de espera (stand by) que mantém sistema pronto para uso com baixíssimo consumo de segundo plano (permite corte da alimentação AC via chave traseira para longos períodos sem uso); somente stand by
  
• Cooler de alto rendimento para condições de alta temperatura permite ao sistema uma rápida recuperação do seu estado normal de operação (acionado somente em modo de proteção contra alta temperatura);
  
• Ground separado do terra da carcaça (selecionável);
  
• Operação em 127V ou 220V selecionável internamente; somente 220V
  
• Tamanho reduzido e gabinete com ventilação natural estendida;
  
• Dissipação de calor superdimensionada em todos os componentes críticos;
  
• Componentes superdimensionados (claro!);

Por enquanto são essas as características ** iniciais ** do projeto, podendo ser alteradas, subtraídas ou adicionadas funções e melhorias.

** 29/08/2020 ---------------------------------------------------------------

Algumas alterações no projeto:

• Corrente aberta (sem ajuste) com amostragem em display LED dedicado;
• Transformador dedicado para potência de 16V + 16V x 5A;
• Alimentação da parte lógica, sensores, proteção (relé, cooler etc.) dedicada;
• Etapa de potência superdimensionada (5x maior do que a corrente máxima da fonte);
• Reserva de potência de 18,800µF;
• Diodos da etapa retificadora dimensionados para 8A 12A; selecionados 6A2
• Display de operação (tensão e corrente) conjugado para montagem em painel;
• Gabinete metálico, totalmente blindado, com boa ventilação natural e terra isolável do GND da fonte (útil em algumas situações);
• Cabo de força padrão novo reforçado;
• Algumas melhorias no código, em destaque as proteções e tempos de atuação dos sensores;

** 06/09/2020 ---------------------------------------------------------------

Hoje foi dia de furar o gabinete e começar a alinhar os componentes maiores: os dois trafos (potência e acessórios/lógica) e o dissipador de calor principal, que é bem parrudo e dissipa todos os reguladores e transistores do projeto. Um único dissipador para tudo, sim. Dessa forma consigo monitorar a temperatura de trabalho com um único sensor, otimizando meu bloco de códigos e compactando mais ainda o projeto, que conta com um gabinete bastante apertado e dissipação passiva.

Com a folia dos Correios em greve, ainda não recebi alguns componentes do painel e não pude iniciar as furações e definições dele. Também instalei os circuitos retificadores - que na potência, conta com diodos 6A2 e uma super filtragem - e fixei os filtros de entrada AC e o relé do liga/desliga. Esse relé - acho que ainda não havia mencionado - é quem alimenta (AC) o trafo da potência, sendo o responsável por cortar a energia elétrica dele quando o sistema entra em stand by, tornando o consumo de espera extremamente baixo - só fica ativa a fonte de acessórios/lógica. Dessa forma, além de reduzir drasticamente o consumo de espera, também poupa todos os componentes ativos como o transformador, os diodos, o banco de capacitores etc.

Dentro dessa session, também cuidei de manter isolados o GND da carcaça (comum) e o terra que vem da tomada, como já mencionei anteriormente. O que ainda fiquei devendo é se essa comutação será via chave no painel ou na traseira da fonte, e qual tipo de chave será essa. E como não poderia ser diferente, quebrei mais uma broca.

Além do painel que não pude trabalhar por causa dos Correios, preciso de um cabo de força decente para a fonte.

** 14/09/2020 ---------------------------------------------------------------

Dia de passar cabeamento pelo gabinete, interconectar os circuitos e de testar a potência. Tudo correu como previsto no papel, potência testada assim como os reguladores e demais drivers acionadores. Aproveitei para fixar o cooler da proteção térmica, testar o seu acionamento e também já fixei a placa lógica ao gabinete. Com sorte eu recebo essa semana algumas coisas dos Correios para dar prosseguimento ao projeto. 

 

** 26/09/2020 ---------------------------------------------------------------

 

Depois de muita espera, consegui resgatar as peças numa agência dos Correios... Já furei o painel frontal para encaixar o voltímetro/amperímetro e selecionei os dois LEDs frontais principais, indicadores das funções e status. São dois LEDs bicolores, um indicando status e o outro indicando se a fonte está ligada ou em stand by. Finalmente vou poder tocar o projeto novamente!

** 27/09/2020 ---------------------------------------------------------------

LEDs, display, botões power e de seleção de tensão afixados, fiação passada. Agora é interconectar a lógica ao conjunto e iniciar os testes práticos. 

 

** 29/09/2020 ---------------------------------------------------------------

 

Cabeamento do painel frontal interconectado à placa lógica e de controle. Fiação extra para os componentes ativos passados e agora é a parte que vai ficando mais divertido: ligar tudo e otimizar o código.  

** 04/10/2020 ---------------------------------------------------------------

 

Tudo interconectado e primeiro teste com carga executado com sucesso. Preciso rever o alinhamento dos componentes no dissipador, alguns estão com deficiência na dissipação de calor. Também configurei a porta serial que permite gravação de programa diretamente na fonte, sem retirar o ATMEGA, utilizando a placa Arduino Uno. Isso ajuda bastante a atualizar e otimizar o programa sem ter que ficar retirando e colocando de volta do ATMEGA.

 

Estou próximo de finalizar o projeto, faltando apenas alguns ajustes e correções.

** 12/10/2020 ---------------------------------------------------------------

Dia de ajustes. E de modificações na etapa de potência, que tinha uma queda de tensão grande quando  se aumentava a corrente. Problema resolvido. Já estou na etapa final, faltam poucos detalhes pra acertar como o disparo das proteções de overload e temperatura. No mais, a fonte me parece mais um projeto grandioso. 

 

** 15/10/2020 ---------------------------------------------------------------

 

Desconfio que os diodos ou o trafo da potência estejam com alguma deficiência na entrega de corrente, porque depois dos testes do dia 12/10 a tensão passou a cair bastante novamente. Em suma, vou testar o circuito regulador com uma fonte externa para verificar se meu trafo/retificador está bom.  

** 16/10/2020 ---------------------------------------------------------------

 

Como diriam no Hackaday, FAIL OF THE WEEK! Levantando meu esquema elétrico do circuito regulador - depois de rever meu trafo e retificadores de alta corrente - notei uma deficiência absurda na regulação quando em carga a partir dos 2A. Impensável para um trafo da Comando de 16V + 16V que entrega até 5.4A, comprado há uns 3 anos.

Solução: a simplicidade é sempre a melhor solução. Vou utilizar o bom e velho potenciômetro para fazer a regulagem da tensão e deixar de lado a seleção digital da tensão. Vai me poupar tempo - já que preciso muito que essa fonte seja concluída por conta de projetos parados na bancada - e estabelecer ainda mais confiabilidade ao projeto. No fim, foi até bom dar essa zebra aí: imagina ter na saída da fonte um circuito complexo de alta corrente alimentado com 5V; agora imagine uma falha na regulação digital que faça com que a potência abra toda a tensão disponível na saída. Imaginou? Pois é. Dificilmente isso vai acontecer se a regulação for feita pela boa e velha eletrônica.

Por fim, todas as demais funções atribuídas ao microcontrolador permanecerão (power, cooling, temp, overload etc.) ficando de fora somente essa função da regulação digital. Ontem fiz o teste de carga com o circuito da potência sendo regulado por potenciômetro e nenhuma queda de tensão relevante foi notada, tudo dentro do esperado - algo na ordem de 12.2V que caiu para 12.0V o que é mais do que normal para uma carga máxima de 5.4A. No mais, agora a coisa fica pronta!

** 18/10/2020 ---------------------------------------------------------------

Reta final! Finalmente afinei o circuito de potência e conseguir tirar corrente mais que suficiente para a grande maioria dos projetos. A fonte antiga tinha uma corrente máxima simultânea de 3A, mas limitada em 1A por linha de regulagem, o que me deixava na mão às vezes em alguns projetos e testes.

O trafo promete até 5.4A com alguma queda pouca de tensão, mas como sigo fielmente as premissas diyPowered não vou fazer o carinha aquecer muito: limitei a corrente máxima final para 4.2A, entrando em proteção a partir dos 4.33A ou em pico. Também modifiquei a etapa de potência e passei a utilizar transistores Darlington porque são robustos, possuem um ganho absurdo e são altamente confiáveis. Também finalizei o painel frontal adicionando a chave LIFT/GROUND que permite conectar ou desconectar o comum da fonte ao terra da rede elétrica. Fiquei muito satisfeito com o desempenho da fonte, agora que o hardware foi finalizado. Adiante, virão os testes de temperatura com o gabinete fechado, para ver como se comporta o sistema. O projeto é tão completo que talvez mereça um vídeo à moda PROCATER e afins, vamos ver. 

 

** 25/10/2020 ---------------------------------------------------------------

 

Potência redondinha, tudo muito afinado. Mas surgiu aquele probleminha clássico de dissipação a partir dos 3A. O dissipador é parrudo mas temos ali transistores Darlington, né. Nem preciso dizer o quanto aquecem. O gabinete é pequeno, o projeto é compacto (como quase sempre) e a partir dessa corrente ele aquece bastante, não chega ao ponto de entrar em modo proteção mas chega perto. Daí a solução vai ser: a partir da temperatura X o cooler começa a girar muito devagarinho só pra circular ar dentro do gabinete, aumentando gradativamente essa rotação em relação ao aumento da temperatura. Em algum momento haverá um equilíbrio térmico entre o calor gerado e a circulação do ar, tornando o funcionamento do cooler silencioso e quase imperceptível. Não é a melhor solução, mas dentro do pouco espaço físico que tenho e para manter a fonte funcionando dentro de uma temperatura aceitável, se torna uma boa opção. Lembrar de dimensionar mais o dissipador quando usar Darlington...

 

No mais, daqui a pouco ela dá as caras aqui no site. 

** 29/10/2020 ---------------------------------------------------------------

 

Done! Ajuste fino via termistor (o segundo, de acionamento raiz, sem passar pelo ATMEGA) para excitar a potência do cooler e fazer com que o ar circule a partir do aquecimento extra do dissipador principal. Ficou bastante eficiente, sem barulho e sendo desligado após baixar a temperatura interna. Mais adiante já crio a postagem sobre ela, e vai dar assunto!

Quanto ao nome da criação, ando bastante sem criatividade...

** 02/11/2020 ---------------------------------------------------------------

Projeto concluído com sucesso!

Como adaptar fones de ouvido a (quase) qualquer equipamento?

Pode parecer simples para quem já está na área há alguns carnavais, mas muita gente não sabe por onde começar. Recebi um e-mail do Marcio (olá!) esse final de semana onde ele diz ter uma TV Semp igual àquela minha e que gostaria de saber como adaptar uma saída para fones de ouvido nela. Mas nas suas próprias palavras, ele não tem a menor noção de como fazer isso. Então, Marcio, vamos a um tutorial básico!

Primeiramente, você vai ter que comprar em alguma loja de componentes eletrônicos (ou utilizar algum de sucata) um plug P2 (dos pequenos, iguais aos de fones de celular) ou P10 (aquele formato grande que chamam de 'banana') fêmea estéreo. Esse padrão do plug (P2 ou P10) depende do fone de ouvido que você pretende usar. Seja qual for o padrão adotado, é importante que o plug possua um formato que permita a fixação em painel, seja por rosca ou por encaixe, senão você terá que colar e isso atrapalhará futuras manutenções. Também compre dois resistores de 120R 1/4W. Importante esse plug possuir chave integrada, não é difícil encontrar, porque precisamos dela para comutar entre os fones e os falantes da TV, fazendo a função de desligar os falantes quando o fone é plugado e religá-los quando os fones são desconectados. 

De posse desse plug (que constitui 80% desse projeto!), vamos iniciar os trabalhos. Defina onde você vai fixar esse plug para os fones, antes de qualquer coisa, e já faça a furação. Feito isso, aquele chicote dos falantes vai ter que ser cortado e cada ponta soldada de acordo com o esquema. Não tem mistério aqui. Aquelas chaves de seleção podem parecer complicadas, mas usando um multímetro na escala de continuidade você poderá identificar facilmente a posição em que elas se encontram sem ter o fone conectado. Solde os resistores seguindo o esquema (a saída da chave que vai para os fones deve estar aberta, e quando se conecta o fone ela se fecha passando som para os fones e cortando os falantes) e fixe o plug onde você furou no gabinete da TV. Antes de ligar a TV, meça todas as conexões entre os cabos positivo e negativo dos falantes, tanto com o fone plugado quanto desplugado e certifique-se de que não há curto-circuito. Não tenha pressa de testar: melhor 'perder' cinco, dez minutos conferindo o circuito do que danificar o equipamento. Se tudo foi seguido à risca, deve funcionar de primeira sem complicações.

Importante lembrar que trabalhar com TVs (e com outros equipamentos também) pode ser perigoso devido às tensões altíssimas que são encontradas em diversos pontos, além das áreas vivas, que não possuem qualquer isolamento da rede elétrica. Tome precauções também nas conexões para não criar um curto na saída do amplificador que, dependendo do tipo, poderá queimar instantaneamente. Não me responsabilizo por quaisquer danos ao equipamento e tampouco por possíveis acidentes que por ventura ocorram. Tome todos os cuidados e descarregue os circuitos antes de qualquer procedimento.

O esquema pode ser alterado para trabalhar com outros equipamentos também, sem qualquer problema, com as devidas alterações dos valores de R1 e R2. É possível utilizar em TVs e equipamentos com saída mono seguindo o esquema em anexo. Espero que seja de grande ajuda!

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