Monte uma super fonte de bancada para testes e projetos de 1,2V a 20V até 5A

Devido ao grande sucesso do projeto da minha nova fonte de bancada e também pelo número expressivo de acessos naquele post, achei que já era hora de disponibilizar um novo projeto aqui no site. Para quem não sabe, este site é alimentado com minhas experiências diárias, meus projetos de uso próprio ou encomendados e nunca foi um site de referência para esquemas e projetos públicos. Se você buscar no site inteiro, encontrará poucos artigos técnicos que disponibilizam esquemas elétricos de circuitos - se não me falha a memória, o último grande projeto foi o pisca alerta para moto, que ainda tem milhares de acessos até hoje.

Por quê?

Para iniciantes ou veteranos, projetistas ou hobbistas, uma fonte de bancada digna é mandatório. Sempre montei as minhas fontes de laboratório, nunca comprei nenhuma e isso se tornou quase que uma filosofia diyPowered: construa seu próprio equipamento. Pena que a documentação dos meus projetos nunca foi tão religiosa quanto agora, tanto que só tenho registro de duas ou três das várias fontes de bancada que montei aqui no site.

A ideia é manter este projeto em aberto para que qualquer pessoa possa montar a sua fonte também. É um esquema simples, com componentes facilmente encontrados no mercado nacional, sem ajustes nutella e com uma qualidade altíssima. É para montar projetos, para testar equipamentos, para uso diário na batalha sem se entregar.

Princípios

A ideia aqui é ter força, qualidade e simplicidade. Utilizando como coração do projeto um dos mais queridos reguladores de tensão, o LM317T, a fonte é capaz de entregar toda a corrente disponível no transformador graças ao booster auxiliar provido pelo par de transistores Darlington TIP127. Um dos meus favoritos. O projeto utiliza um transformador de 16V+16V x 5A mas você pode utilizar outros transformadores com faixas diferentes de corrente e tensão, ou ainda utilizar enrolamento simples, sem TAP central. O circuito é versátil e várias configurações são possíveis alterando-se o transformador.

A etapa retificadora está superdimensionada e é recomendável mantê-la assim para evitar gargalos e aquecimentos desnecessários. Qualidade, lembra? Se você for utilizar um transformador com maior corrente, eles deverão ser alterados para entregar a corrente desejada com alguma folga. Os capacitores de 4700uF e 2200uF devem ser alterados caso a corrente máxima seja maior que 5A para manter a qualidade. Até 10A recomendo adicionar mais um capacitor de 4700uF antes dos resistores de 0,22R e substituir o capacitor de 2200uF por um de 4700uF. Lembrando que as tensões de trabalho devem ser respeitadas com um limite bem distante da máxima fornecida pelo transformador. 

O LED 1 utilizado como piloto (indica que a fonte está ligada) e o LED 2 ground/lift são de 5mm vermelhos, por isso foram utilizados resistores limitadores de 4,7k. Se você for utilizar LEDs de outras cores ou formatos, recalcule estes resistores de forma a evitar aquecimento neles e também para que os LEDs trabalhem somente com a corrente necessária para serem iluminados, preferencialmente a menor corrente possível.

 

Ao alterar a faixa de tensão da fonte substituindo o transformador original do esquema, não ultrapassar 40V na entrada do LM317T, que é seu limite de operação - como margem de segurança,  não ultrapassar os 33V.

Etapa de potência

Consiga um excelente dissipador de calor, sério. Os Darlingtons geram bastante calor em aplicações como essa e quanto mais frio eles puderem trabalhar, melhor. O LM317T - que também aquece bastante - deve ser montado no mesmo dissipador dos transistores, isolados entre si de preferência com mica, montado entre os transistores, ficando fixado no meio do dissipador com os dois transistores nas suas laterais. Dessa forma, o integrado consegue gerenciar a temperatura de trabalho do conjunto de forma muito eficaz, protegendo a fonte em um possível sobreaquecimento. O torque dos componentes no dissipador deve ser controlado, nem muito e nem pouco, para que toda a superfície dos componentes esteja em contato com o dissipador, aumentando a eficiência da transferência de calor. Pasta térmica é fundamental em ambos os lados dos isoladores. Os diodos 1N4007 não devem ser esquecidos, eles protegem o integrado regulador LM317T.

Quando for montar a fonte no método ponto a ponto (P2P) opte por encurtar ao máximo a distância entre os componentes, aumentando a eficiência do conjunto, e utilize fiação de bitola compatível com a corrente máxima. Em casos de placa de circuito impresso, é extremamente importante traçar largas trilhas para os pontos de alta corrente e também mantendo a distância segura entre elas e as trilhas menores. 

 

Duplo TIP

É sabido que o TIP127 fornece 5A de corrente máxima. Daí você deve estar se perguntando o porquê de ser utilizado em par nessa fonte. Simples: qualidade. Podemos dividir a carga máxima para dois transistores ao invés de utilizar a capacidade máxima do componente, aumentando a vida útil e reduzindo a geração de calor. Para 5A de corrente máxima, cada um trabalharia metade da carga tornando o conjunto de saída seguro. Para cargas maiores que 5A, utilize um transformador de maior corrente e aumente o número de TIP127 na saída de acordo com a corrente máxima do transformador, mantendo uma margem de segurança de pelo menos 2A.

O ajuste da tensão de saída é feito pelo potenciômetro linear de 5k. Não utilize valores maiores, a precisão no ajuste ficará prejudicada. Os valores possíveis ficam entre 1,2V e 20V com o transformador original do esquema. 

Ground/lift

Fontes de qualidade geralmente trazem essa função. Serve para isolar o ground (o comum interno, negativo, GND) do terra (o terra físico, chassis, externo) com uma simples chave, o que é muito útil em várias ocasiões. O LED 2 é iluminado quando o terra externo se une ao ground interno e se apaga quando são desconectados.

O terra (chassis) está conectado o tempo todo unindo o gabinete metálico ao terra externo mas não está conectado ao ground da fonte (negativo, GND) enquanto a chave estiver desligada.

Considerações finais

Este esquema é quase o mesmo da minha atual fonte de bancada, a AT5. Portando, é um circuito maduro e testado. Melhor que isso, é um circuito em uso. Tudo funciona perfeitamente, sem qualquer problema. Algumas atualizações poderão ser feitas com o passar do tempo, e serão publicadas aqui para que todos possam ter acesso ao material. 

Sempre me perguntam qual o software que eu utilizo para gerar esses esquemas e é ExpressPCB na versão Classic. Não é o mais completo e alguns componentes eu preciso improvisar porque ele não traz na lista, mas até hoje foi o único que consegui trabalhar de forma intuitiva. E é gratuito.

 

 

** 20/01/2021

Fiz com muito cuidado e tempo um layout para confecção de placa de circuito impresso pra essa super fonte. Lembrando que precisa espelhar o layout pra poder imprimir, ele está em modo de visualização nos PDFs. Lembrando que essa PCI é para a versão 1.0 da fonte, a primeira versão que está no esquema elétrico ali em cima.

 

Baixe aqui os arquivos em PDF. Pads na placa marcados como A, B, C e D são jumpers.

** 21/01/2021

Para agradar a gregos e troianos, aqui vai o link do PDF contendo o layout já espelhado. Basta imprimir em tamanho real e pronto. Boa montagem!

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!

PR 1500 - Fonte de bancada ajustável de precisão com LM317 1,2V a 15,1V 2A

Operando com tensões baixas e precisas com corrente máxima de 2A, a PR 1500 é um projeto conceito diyPowered que alia performance com confiança para alimentar equipamentos sensíveis em testes de bancada

Este é um projeto que foi iniciado por conta de outro projeto. Durante os estudos e testes do PROCATER ADVANCE, precisei de uma fonte precisa para baixas tensões entre 1.2V e 4.2V com correntes mínimas de 250mA. Claro que tenho uma fonte na bancada, mas ela não me fornece tensões tão baixas assim. Acabei por levantar um circuitinho básico de teste que me permitisse operar essas tensões de forma confiável e estável, para que pudesse efetuar meus testes. Ao fim do projeto do PROCATER ADVANCE, me vi com aquela fontezinha pequena, simples e precisa que tanto me foi útil naquele momento. Decidi fazer desse quebra galho uma ferramenta oficial de bancada. E assim nasceu a PR 1500.

Obviamente que se tratava de um circuito simples, onde eu regulava a tensão que precisava na hora via trimpot e multímetro. Conferia toda hora se não havia se alterado, antes de testar alguma coisa, porque não havia visual algum me garantindo a tensão na saída dele. Por essa razão, decidi implantar um voltímetro e alguns indicadores legais para uma fonte tão importante para minha bancada. Como sou chato e perfeccionista, o código que deveria levar algumas horas para ficar pronto, levou alguns dias. Isso porque eu queria colocar algumas funções importantes me que permitissem perceber algum evento sem ter que olhar para o display. Porque, normalmente, a gente seleciona a tensão de teste e se volta para o circuito na bancada; não fica olhando para a fonte o tempo todo.

Principais características da PR 1500

Seleção, amostragem e saídas confiáveis: tudo muito bem pensado para evitar problemas durante testes com circuitos caros e complicados. A seleção é fina, oferecendo de 1.2V até 15.1V com escalabilidade de 0,2V a mais ou a menos facilmente selecionável; corrente máxima de 2A em qualquer tensão selecionável com proteção ativa; a amostragem do display é clara e rápida e as saídas possuem proteções ativas contra curtos-circuitos, consumo excessivo (que poderia causar danos aos circuitos da fonte) e sobretensão de pico com alertas visuais e sonoros para todos esses eventos.

Acionamento de ventilação auxiliar quando necessário: para evitar trabalhar com aquecimento constante, foi implantado um sistema muito eficaz de ventilação, que é acionado sempre que o consumo se aproxima dos 700mA ou em seleções de tensão acima de 5V, independentemente da corrente utilizada. É uma forma de aumentar a saúde dos componentes, visto que o gabinete é compacto e com poucas aletas de ventilação natural.

Alimentação lógica independente da alimentação de linha: fundamento que deveria ser seguido pelos fabricantes - e que é seguido pelos melhores, com certeza - é manter a lógica isolada do resto. Um circuito lógico como esse ou até mais simples pode sofrer influências ruins se alimentado na mesma linha que os circuitos em teste na bancada. Um curto-circuito ou uma queda brusca na corrente de linha pode fazer com que o microcontrolador seja reiniciado ou até danificado, já que temos portas ligadas fisicamente aos circuitos em teste para medição da tensão de saída. Em suma, temos fontes distintas, uma para lógica (LEDs, display, backlight, microcontrolador, cooler, etc.) e outra dedicada para linha. A tensão da fonte lógica se aproxima dos 16V x 500mA (em aberto) e é retificada, filtrada e aplicada a dois reguladores, um de 12V (periféricos) e outro de 5V (lógica, display e LEDs) formando um conjunto confiável e descomplicado. Já na fonte dedicada de linha, temos uma tensão de 18V x 2A (em aberto) que é aplicada a um banco de capacitores formando uma linha com 6900MF, com todos os desacoplamentos e filtros necessários até chegar no circuito regulador de saída. Claro que (mais uma vez) vão dizer que sou exagerado, que não precisava de tanta capacitância, que não precisava de trafos com essa capacidade, que desperdicei potência efetiva que eu poderia ter utilizado, que isso e que aquilo e aquele monte de bla bla bla digno de quem não viu ou de quem não quer ver eletrônica de verdade. Pois bem, como sempre falei aqui, meus projetos são feitos para durar. Trato os componentes com respeito e espero um resultado muito melhor do que coloco no papel. Isso é, entre outras coisas, trabalhar com margem de segurança. Então, para criar projetinho fuleiro, prefiro não fazer.

Monitor de corrente: no canto inferior esquerdo do display é destacada e palavra 'LOAD' com um ícone de uma 'alavanca'. Quando a fonte atinge o consumo de 700mA em qualquer tensão selecionada ou a partir dos 5V, essa 'alavanca' 'passa para cima', indicando que o consumo de corrente foi aumentado, acionando o cooler e o LED amarelo. Também há outro ícone no display que serve como indicador de 'health' da fonte: um rostinho simpático formado por =] só que rotacionado 90º à direita. Quando essa 'alavanca' de corrente 'sobe', o rostinho simpático muda de =] para =O indicando o mesmo estado.

Funcionamento discreto: dificilmente o circuitinho da PR 1500 vai abrir o bico e chorar. Mesmo que você leve o consumo em teste ao limite dela. Vai acionar cooler? Vai. Vai aquecer? Claro. Mas abrir o bico?! Não vai. Isso porque foi feito para durar, foi feito para trabalhar sem chororô e sem frescura. Por isso é confiável.

Eventos de erro

Caso a fonte encontre algum problema na partida, durante a checagem que é impressa no display como 'Check things...', o LED vermelho se acenderá, bips serão emitidos até que a fonte seja desligada e o display exibirá a mensagem 'Restart now!'. Ao religá-la, o autoteste será refeito. Se o problema for eliminado, a mensagem 'Ready' será mostrada na tela, conforme partida padrão (fotos abaixo!) da fonte. O LED vermelho indica alguma falha e os bips servem como alerta sonoro para eventos como falha na tensão da linha, erro no circuito regulador, falha na lógica, curto-circuito na saída da linha, cooler inoperante ou girando com dificuldade, temperatura excedente no circuito regulador ou no interior do gabinete (indicaria falha geral, que poderia ser um dos trafos ou algum setor no circuito lógico) e falha na amostragem ou coleta de tensão. Todos os erros foram testados na bancada e a fonte se comportou conforme o esperado, suspendendo a corrente na saída de linha e emitindo todos os alertas.

A lógica é baseada no ATMEGA328P/PU, assim como os últimos projetos do tipo. Tenho gostado de trabalhar com esse MC por conta do custo e da facilidade de operação. Também pela rapidez e pelas inúmeras alternativas para se fazer a mesma coisa, isso é muito importante para quem pratica DIY. Claro que algumas atualizações serão feitas daqui em diante, visando melhorias na fonte e mais qualidade final. Mas assim como a maioria dos projetos daqui, a PR 1500 é um protótipo, e como tal, não deve ser avaliada como um produto final.

E mais uma vez, lixo eletrônico ganhando vida. De novos mesmo, somente o ATMEGA328P/PU e o display. Sem mais por enquanto, as fotos.

Painel frontal com LED power (verde) e display

Vista inferior

Painel traseiro com fusível, cabo AC e chave (odeio projeto feito às
pressas: sempre dá alguma merda encrenca que não tem volta. Nesse
caso, esse parafuso em cima deveria ter ficado na parte inferior, mas
eu medi tudo errado e o resultado está aí. Depois dessa, nem quis
abrir a furação do cooler nesse painel traseiro...)

Fonte sendo ligada 1

Fonte sendo ligada2

Fonte sendo ligada3: faz check in das tensões e estado da linha, aciona
cooler e verifica temperatura do dissipador e gabinete (interno)

Fonte sendo ligada 4: se passar nos testes, estará pronta para uso

Fonte ligada e pronta após os testes iniciais (note a informação
útil acima no display, indicando acionamento da ventilação auxiliar)

Esta era uma das tensões que eu precisava nos testes (note espaço
dedicado aos eventos na parte superior direita, ao lado de Ready!)

Tensão máxima da fonte

Tensão limite onde o cooler é acionado

Quando o cooler é acionado, o LED amarelo permanece aceso

Reparo - Fonte de bancada Instrutherm FA-3005

Segundo o Cristian, gaúcho autêntico e gente finíssima lá do trabalho, essa fonte estava por lá jogada num canto faz tempo e alguns tentaram se aventurar em repará-la, mas sem sucesso. Como eu adoro desafios, acabei por catar a fonte meses depois de tê-la visto. Fiquei tentado a mexer desde que vi essa fonte, e essa semana o fiz. 

Adendo: esta é uma session. Isso significa que, a partir dessa postagem, teremos registros de belezas como essa, de reparos ou de registros, apenas. Session é o nome dessa coisa que segue.

A fonte estava muito suja, sem parafusos de fixação da placa de potência e ajuste e também da tampa. Entre um atendimento e outro, mexia na fonte na tentativa de descobrir o porquê de ela não regular a tensão. Os defeitos eram:

- Não regulava tensão nem corrente e ficava batendo relé enquanto eu tentava ajustes;

- Não zerava a tensão nem a corrente, e quando fechava o ajuste de corrente, um resistor aquecia ao ponto de ficar marcado pelo calor;

- Relés batendo durante manuseio e tentativa de ajuste de tensão.

Parti do início e testei tudo. Troquei o resistor que aqueceu e ficou marcado (escurecido) por outro de maior potência e me deparei com uma peça que foi retirada e não devolvida: um diodo. E qual diodo seria esse?! Pela configuração, optei por um 1N4148, que abriu logo nos primeiros testes. Substituí o carinha por um 1N4007, que funcionou bem. Durante esse processo, troquei ideias com o Cristian, que foi de grande ajuda para encontrar o resistor e o diodo, cedidos pelo próprio da sua bancada. 

Testei os trimpots de calibração, que estavam bons. Só me faltava trocar os dois LM 741, que faziam a regulagem de avanço e fina. Um dia depois, mandei buscar e instalei. E lá estava a tensão, ajustando perfeitamente! Só precisei calibrar a fonte para que tudo funcionasse. Não encontrei esquema elétrico em lugar algum, tive que descobrir como calibrar na marra. O resultado foi uma grande surpresa: a fonte, que estava condenada a ficar jogada, ganhou sobrevida e vai servir para inúmeros testes. Se você tiver o esquema elétrico ou manual dessa fonte, se manifeste que posto aqui no blog com todos os devidos e merecidos créditos!

Após a recompensa de fazer a super fonte reviver, limpei cada canto dela e a remontei, além de fazer algumas ressoldas críticas, só por garantia. E claro, tem fotos!

Ainda sujinha, recém consertada

O trafão

Já limpa e remontada com carga e tensão 12V

Os monstros 2N3055 (são 3!)

Painel da fonte

Placa de potência e controle (relés de proteção e estágios)

Vista traseira

A fonte é fantástica, permitindo ajuste fino de tensão e corrente. Agradecimentos ao Cristian, que trocou ideias e acompanhou todo o processo, que durou um dia e meio e foi muito bem sucedido. 

F5812ADJ - Fonte tripla para bancada com saída dedicada ajustável

Indispensável em qualquer bancada e com múltiplas utilidades, uma boa fonte necessita de estabilidade, blindagem, ótima filtragem, proteções AC/DC e corrente útil para acionar equipamentos ou para testes em protótipos de projetos DIY. Com este propósito e com um projeto enxuto, foi desenvolvida a F5812ADJ

Partindo do princípio que uma fonte de bancada não tem mistério, não hesitei em iniciar o projeto com o clássico: filtro AC, fusível, transformador, diodos, capacitores. A grande sacada fica por conta da saída tripla 5V, 8V e 12V, sendo esta última ajustável até 20V. Com capacidade para fornecer 1A de corrente simultaneamente nas três fontes, a F5812ADJ também conta com proteção exclusiva 'Passive Charge', que só libera a tensão da fonte para os controladores cerca de dois segundos após o acionamento da fonte. Dessa forma, ao acionar a fonte, os capacitores principais se carregam rapidamente sem qualquer carga, o que promove maior eficiência na filtragem e protege o setor primário (diodos e capacitores principais) e o secundário (controladores) aumentando a vida útil de todo o sistema e minimizando ao máximo qualquer possível ruído. Todas as saídas possuem proteção contra curto, corrente reversa, sobrecarga e podem ser facilmente desarmadas em caso de aquecimento excessivo. Componentes como diodos, fiação e trilhas da placa, bornes, tensão de trabalho de capacitores, dissipação de resistores e até o dissipador de calor dos controladores foram superdimensionados para aumentar a vida útil da fonte. Isso é respeitar os limites do bom senso, contrário ao que fazem por aí.

Os voltímetros digitais são comerciais e foram adquiridos pelo Banggood. Demoraram para chegar, mas valeu a espera. São ligeiramente precisos e possuem consumo extremamente baixo, podem ser alimentados com tensões entre 4,5V e 30V e medem tensões até 99VDC.

Sistema Passive Charge

Ao acionar a fonte pela chave ON/OFF (painel traseiro) nenhum dos voltímetros é acionado, tampouco há tensão nos controladores e nos bornes de saída; o LED amarelo se ilumina. Cerca de dois segundos depois, o LED amarelo se apaga, os controladores recebem a tensão da fonte, os voltímetros indicam as tensões na saída e o LED verde se ilumina. A fonte se encontra funcional neste momento.

Ao desligar a fonte pela chave ON/OFF, a tensão geral começa a diminuir até certo ponto - sem zerar - onde a proteção 'Passive Charge' atua novamente cortando a tensão presente nos controladores, mantendo-a nos capacitores principais que se descarregam muito lentamente. Mesmo com essa descarga lenta, sempre existirá uma tensão residual nos capacitores principais para auxiliar a fonte num próximo acionamento. Assim, os capacitores principais não serão carregados 'do zero' novamente - a carga será retomada a partir da tensão residual, aumentando a vida útil do setor primário e acelerando a liberação da proteção 'Passive Charge'. 

Mais uma vez o lixo eletrônico ganhando vida nova: a carcaça é de um estabilizador, o transformador de 15V+15V x3A saiu de um no-break antigo; capacitores, diodos, controladores e todos os componentes foram reaproveitados de placas da sucata. Apenas os voltímetros foram comprados - há algum tempo, e bem baratinhos. 

Painel frontal com a fonte ligada
(bornes da esquerda +V e bornes da direita GND)

Detalhe da ventilação (dissipadores estrategicamente montados)

Com carga

Fonte sendo ligada (LED amarelo = 'Passive Charge')

Painel traseiro com a chave ON/OFF

* O voltímetro dos 8V mostra sempre 0,1V a mais do que deveria. Dado o preço e a distância para reclamar garantia, decidi deixar por isso mesmo.

** 22/09/2014 - O voltímetro dos 8V que apresentava 0,1V a mais passa a exibir a tensão correta após alguns minutos. Os outros dois voltímetros funcionam corretamente, somente este apresenta esse problema. Como disse anteriormente, pelo valor do produto e pelo tempo que levaria a troca por um novo, decidi não reclamar garantia. E levando em conta que todos os projetos DIY são protótipos de uso, se algum dia eu for produzir a F5812ADJ por alguma razão, o farei com todo cuidado e selecionarei os componentes corretamente.

Decidi melhorar a aparência gerando o silk para o painel. Atualizo a postagem assim que for aplicado.

Detalhe do voltímetro dos 8V

** 27/09/2014 - Silk finalizado e afixado no painel da fonte. Como a ideia é não gastar - ou gastar o mínimo possível - com os projetos, tudo foi feito em casa mesmo. Como eu disse anteriormente nesta postagem, se por ventura eu for produzir essa fonte algum dia, o farei da forma mais digna possível. Porque o protótipo é perfeito.

Silk aplicado (meia boca, mas custo zero)

Quanto ao sistema Passive Charge - que só libera a tensão da fonte para os controladores cerca de dois segundos após o acionamento da fonte - criei um vídeo demonstrativo.