Amplificador BTL (bridged) com TDA2030A 35W + 35W e proteção para os alto-falantes (projeto completo)

Sempre fui apaixonado por montar amplificadores de potência, pré-amplificadores e circuitos de áudio em geral. Nem sei quantos já montei até hoje, foram vários. Meus preferidos são os classe AB, por uma questão de equilíbrio entre qualidade de reprodução e custo de montagem - embora eu tenha uma forte queda pelos classe A, como já falei por aqui antes, no projeto do Pur'A.

Neste projeto, o escolhido foi o clássico circuito integrado TDA2030A, que equipou vários amplificadores comerciais - tive até um cubo de guitarra que usava ele no projeto - em configuração de ponte (bridged) simples, sem o acréscimo dos transistores externos que podem ser vistos no datasheet do componente. A ideia básica era montar um amplificador com boa potência, que fosse compacto, com uma montagem sólida e confiável, extraindo o máximo de potência sem sacrificar a qualidade. E se você conhece a linha de integrados TDA, sabe que possuem uma boa reputação até hoje, principalmente os TDA2030, TDA2040 e TDA2050. Claro que, entre os monolithic integrated circuit in Pentawatt package, ainda prefiro o LM1875, que equipava um outro amplificador que produzi por aqui há algum tempo, mas todos eles possuem características muito interessantes.

Existem outros CIs amplificadores com maior potência e qualidade que o TDA2030A - como o próprio LM1875 que citei antes - mas como possuo vários em casa, já vinha pensando em dar um destino justo para eles! Lembrando que há equivalência entre alguns TDA e LM da Pentawatt package e você poderá compará-los via datasheet para decidir qual será o melhor para o seu projeto, de acordo com a sua necessidade.

Antes de qualquer coisa, tenha muito cuidado ao realizar qualquer tipo de reparo, modificação, ajuste ou intervenção em equipamentos elétricos ou eletrônicos. Primeiramente, pela sua segurança. Não me responsabilizo por quaisquer prejuízos que você possa causar ao equipamento, a você e/ou a terceiros. Faça por sua própria conta e risco.

Montagem do amplificador

Segui o datasheet com algumas pequenas alterações que já usei anteriormente em alguns projetos com o TDA2030A, com foco em uma configuração de ponte. A alimentação vem de uma fonte simétrica com transformador toroidal, bem dimensionada e largamente filtrada - 4 capacitores de 6800uF e 2 de 2200uF na linha final - que entrega 18V + 18V em aberto com capacidade para até 5A, montada cuidadosamente para eliminar possíveis ruídos. A vantagem de uma boa reserva de potência é perceptível quando se reproduz graves e médios graves, dando a percepção de profundidade e clareza, amanteigando os ouvidos e amaciando os woofers. Os bornes de saída possuem duas conexões a mais, que são os pontos de aterramento do amplificador que poderão ser aproveitados em interconexões com outros equipamentos.

Todos os integrados são montados no mesmo dissipador de calor, isolados entre si, e com o menor espaço possível entre componentes, aumentando a eficiência do projeto. Particularmente, gosto muito de montagens P2P/PTP, ou ponto a ponto, aquelas montagens sem uma placa de circuito impresso, onde os componentes são soldados entre si mesmos ou em ilhoses, com curtas conexões. Os prós ficam por conta da simplicidade da produção, da grande efetividade na conexão dos componentes, baixo risco de interferências (trilhas sobrepostas, ruídos etc.) e os contras começam na dificuldade de uma manutenção futura e na probabilidade de erros na montagem. Nesse caso, como se trata de um projeto simples, sem muitos componentes, uma única placa de circuito impresso pode incluir todo o circuito, sem maiores dificuldades. Mas é você quem deve avaliar qual é a melhor opção para o seu projeto.

Se você nunca montou um amplificador Pentawatt package, cuidado na escolha do dissipador: esses integrados geram muito calor, precisam estar bem fixados e com pasta térmica para evitar danos térmicos e funcionamento intermitente - eles possuem proteções internas muito poderosas e ativas. Não subestime a dissipação de calor desses amplificadores: apesar da potência final deles não ser das maiores, geram muito calor e precisam de uma área considerável para manter a temperatura de trabalho segura. O gabinete que eu escolhi permitiu uma montagem muito precisa, cada componente possui um espaço muito delimitado para ser fixado e precisei medir minuciosamente cada item enquanto fazia a montagem dos circuitos.

O resultado é um amplificador com potência final de 70W em 8Ω, com uma montagem robusta e de qualidade, com um tamanho reduzido e leve, e com um visual elegante. Considere utilizar caixas acústicas de qualidade para aproveitar as características desse amplificador.

Proteção para os alto-falantes (antipop/thump)

Também incluí um circuito de proteção 'soft start' para eliminar aquele 'pop' chato do amplificador ao ser acionado, que empurra com muita força o alto-falante para frente. O funcionamento é muito simples: ao ser acionado pela fonte auxiliar (que não compartilha GND com o amplificador) o circuito temporiza cerca de 2 segundos e ativa os relés, conectando as potências aos alto-falantes. Esse circuito possui dois LEDs, um vermelho (falantes desconectados) e um azul (falantes conectados) que foram montados estrategicamente atrás de um acrílico-espelho, promovendo um efeito de fade muito bacana durante a temporização - do vermelho para o azul -  fornecendo um visual muito elegante ao projeto e servindo como indicador de 'ligado'. Na partida, as potências estão conectadas via relés aos resistores de acionamento, para evitar que a comutação seja 'seca', de 'sem carga' para os alto-falantes. Pequenos detalhes que fazem uma grande diferença e agregam valor e robustez ao projeto.

Você pode aproveitar esse esquema e aplicar o protetor em qualquer amplificador que você já possua ou até mesmo em novos projetos que vier a desenvolver.

Observações sobre a montagem

• Use um bom dissipador de calor ou compense com ventilação auxiliar (cooler)
• Monte a fonte de alimentação com todo cuidado para evitar ruídos e interferências, não poupe esforços e o projeto vai lhe surpreender
• Aperte bem os CIs no dissipador e use pasta térmica para que a transferência de calor seja eficiente
• O terra da entrada (E) é comum ao gabinete e ao GND do circuito, mas você pode isolá-los, caso prefira, a partir de uma chave extra (LIFT/GROUND) que está representada no esquema elétrico como 'opcional' e que pode ser útil em alguns casos
• Use cabos blindados nas entradas de sinal e dê preferência para gabinetes metálicos - se optar por um gabinete plástico, recomendo forrar internamente com folhas metálicas as partes mais próximas do amplificador e aterrá-las, assim como qualquer ponto metálico 'solto' - como o corpo do potenciômetro, suporte do transformador etc. - para evitar interferências e ruídos (sim, é muito sensível se a montagem não for bem estruturada)
  
• Caixas acústicas de 8Ω com duas ou três vias são recomendadas, para que toda a qualidade da reprodução possa ser apreciada
• Atenção aos pontos 'comuns' do circuito, para concentrar a malha e evitar loops de terra

Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico completo do amplificador e se tiver alguma dúvida, comenta aqui na postagem que respondo bem rapidinho : )

Apesar de precisar concluir as laterais do gabinete, o amplificador já está pronto e tocando com muita qualidade! Como de costume, vou deixar algumas fotos atuais dele pra se ter uma ideia do tamanho do gabinete e do desafio que foi montar tudo aí dentro.

Esse vídeo demonstra o acionamento do amplificador e a proteção dos alto-falantes em ação. 

Dissipador principal e finalização das conexões

Primeiras audições (lateral ainda aberta)

Vista superior

Painel frontal

Painel traseiro

Parte inferior

Home theater 5.1 Timpano H5902 - defeito na controladora (não liga)

Session.

Aqui quase tudo tem jeito e quando não tem jeito, vira sucata. Esse home theater Timpano já passou por aqui em 2021, quando comprei por R$ 50 na OLX no escuro. Só que agora, a coisa ficou séria: um belo dia, parou de acender o display - como quando eu consertei pela primeira vez - e como eu gosto muito dela, resolvi abrir de novo.

Não era a fonte de 5V, como antes. Esse aparelho é controlado por uma centralzinha chinesa com USB, cartão de memória e rádio FM, e todas as funções de seleção de canais e de volume são digitais. Ou seja, se esse microcontrolador para de funcionar, adeus aparelho. Como ir atrás de uma controladora vai ser quase impossível - tem pouca informação sobre esse aparelho por aí, e o diyPowered é uma das poucas referências - decidi por uma alternativa radical: remover todo o controle digital, eliminar os amps das caixas central e traseiras L/R (não tenho esses satélites e nunca tive interesse em ter) e deixar o controle de volume old school. Radical demais?!

Esse subwoofer tem muita qualidade, é madeira firme e bate bonito. Já tinha falado antes que toda a potência está baseada nos TDA 2030 - que tenho certo apreço e só troco pelos LM 1875 - sendo que para os graves poderosos temos uma configuração em ponte. Os satélites são meia boca, mas até que soam razoáveis. O conjunto tocando ao mesmo tempo - sub e satélites - surpreendem com certeza, quem conhece os TDA 2030 bem montados vai entender.

Para não perder esse aparelho, optei por tornar tudo 'manual' com potenciômetros para controlar os canais e um LED frontal indicador de ligado. Nada mais. Vou postar as fotos e comentar um pouco sobre as modificações que fiz na placa.

Clica que amplia

Além dessas alterações, também dessoldei os dois CIs que ficam ali perto - o seletor de canais e o volume digital. Dessa forma, não é mais necessário utilizar a fonte dedicada de 5V.

No mais, as ligações frontais são triviais, com potenciômetros. Olhando de frente, ficou o volume master no knob original (o grande), os dois primeiros pots pequenos são dos satélites e o terceiro, do subwoofer. Adoro ajustes finos, aham. O LED é duplo, vermelho e azul, deixei os dois acesos para formar a cor lilás, só pra ficar diferente e combinar com o LED do meu media center ; )

 

Placa com todos os amps

Eliminando os amps...

Só o que vai tocar agora!

 

Acho que salvei esse aparelho de novo. E olha que deu trabalho, mas valeu muito a pena porque realmente tem um som bastante envolvente e nítido. 

Podia ter ficado melhor? Claro que sim: não instalei a malha metálica - como fazemos nas guitarras - como base dos potenciômetros que ajuda na blindagem, mas 'aterrei' todos eles e usei fiação blindada. Não tem ruído ali, testei.

Agora, só entra L/R e sai L/R. Todas as entradas e saídas extras estão desconectadas.

Aqui, uma tentativa falha de apagar o silk do painel. Mais adiante, vou colar um contact por cima pra deixar padrão e tapar os furos da USB e cartão de memória que ficaram expostos. Também não gostei dos knobs menores, pretendo trocar por outros quando der.

Good job : )

Isso é tudo ; )

Como instalar um alerta sonoro de farol aceso no carro? Parte final (montagem padrão)

Se você não leu a primeira parte do projeto, clica aqui. 

Esse é o aspecto final do projeto: caixinha plástica padrão, circuito compacto, tudo P2P (ponto a ponto, sem placa) para reduzir custo e aprimorar o contato entre os componentes e interior totalmente selado.

Ainda não instalei no carro, mas claro que vou registrar todo o processo pra você acompanhar. Lembrando pra quem já sabe e informando pra quem chegou agora, os projetos pro meu carro são postados num blog específico e não mais aqui. o blog foi extinto.

A fiação é bem intuitiva: fio preto GND (massa, negativo da bateria), fio vermelho positivo da chave de farol (lado que vai pro farol, obviamente!) e fio amarelo ACC. Não tem ajustes nem nada, só instalar seguindo essa regrinha aí. Não vou repetir o funcionamento do circuito porque todos os detalhes e possíveis modificações estão na postagem anterior.

 

 

 

** 14/06/2021

Após a finalização do projeto deu aquela coceira pra instalar logo, sabe como é. Fotos, dicas e vídeo demonstrativo a seguir. Tutorial de instalação completo será publicado no site I love my QQ.

 

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!

7 dicas para projetos DIY, seja você iniciante ou veterano

Pois bem. Vou tentar me resumir em sete grandes dicas para projetos DIY, seja você um novato ou um veterano, para que seu tempo seja otimizado e para que o produto final tenha mais qualidade. E se você não leu a série de dois capítulos 'Planejamento e execução de projetos DIY', seria muito produtivo que o fizesse antes de continuar o artigo atual.

• Planejamento e execução de projetos DIY 
• Planejamento e execução de projetos DIY 2

Dica #1 - Planejamento prévio

Não adianta juntar as peças na bancada e sair corroendo placa se você não planejou suas ações antes. Isso vai gerar desperdício de tempo e de material, caso você cometa algum erro ou se esqueça de algum detalhe que deveria estar ali mas não está. Abra um documento de texto e vá anotando os passos do seu projeto. Ou até, paralela ou exclusivamente, tenha um caderno e uma caneta sempre à mão para eventuais anotações e ideias. Meus projetos sempre saem do papel, geralmente, antes de qualquer teste prático em bancada. E sou resistente a simular circuitos no computador: prefiro fazer tudo fisicamente. Então, resumindo, planejamento é fundamental para evitar projetos furados, dispendiosos e que vão tomar muito tempo em retrabalho.

Dica #2 - Testes

Se você seguiu a dica #1, certamente vai seguir a dica #2: teste tudo de forma incansável, verifique aquecimentos, tensões incorretas, variações de corrente ou fugas em circuitos. Verifique a massa, certifique-se de que tudo está conforme antes de qualquer coisa. Se é um projeto de áudio ou que envolva RF, seja ainda mais cuidadoso. Uma ou duas trilhas mal traçadas na PCI podem se transformar em antenas que não deveriam existir, colocando seu projeto em risco e fazendo você perder um tempo precioso analisando um circuito que está montado corretamente, mas que ficou prejudicado pelo layout da placa. Outro erro clássico nos projetos é montar uma fonte mal dimensionada, pobre ou ruidosa. Antes de alimentar seu precioso circuito, monte a fonte com toda atenção, teste quantas vezes achar necessário e somente dê o circuito por finalizado quando realmente sentir confiança na sua montagem. Uma fonte fora de padrão certamente vai comprometer seu projeto, tomando mais tempo em bancada do que o necessário.

Dica #3 - Componentes

Nunca, mas nunca trate seus componentes sem o devido respeito. Se você é do tipo que lê datasheet, sabe muito bem dos cuidados que se deve ter para evitar a perda do CI ou do FET. Um descuido e você conecta um circuito com a polaridade invertida, ou se engana com a pinagem na hora da montagem, se esquece de cuidados básicos e coloca seu projeto em risco. Depois, perde mais tempo refazendo o projeto do que o testando, de fato. Selecione cuidadosamente os componentes, teste cada um deles antes de colocar no circuito, cuide os valores de tensão de trabalho dos capacitores, a corrente máxima dos diodos e não ultrapasse os limites de cada componente. De preferência, mantenha uma margem de segurança para componentes ativos, como os capacitores e os diodos da fonte de alimentação: se você tem uma fonte que fornece 18V em aberto (sem carga) mas que com carga (ou regulador) cai para 12V - que é a tensão necessária para alimentar seu projeto - tenha o bom senso de não utilizar um eletrolítico de 16V, como se vê por aí. Certamente vai acontecer o inevitável, mais cedo ou mais tarde: esse capacitor vai estufar e passar a não trabalhar corretamente. O resultado num circuito de áudio, por exemplo? Ruídos fortes e mau funcionamento, estalos e, na maior maré de azar, a queima das saídas. Tomando por exemplo meus projetos, no HS-1875Mi tenho uma fonte simétrica de +/- 20V x 5A com 17600MF de reserva em dois bancos de 8800MF cada. Sabe a tensão de trabalho dos capacitores? 35V. Sim, margem de segurança alta para evitar problemas futuros. Caso tenha curiosidade, tenha a oportunidade de desmontar um receiver ou amplificador de potência dos anos 80/90 e você entenderá o porquê de esses aparelhos ainda funcionarem até hoje, muitas vezes com componentes intactos e originais de fábrica. 

Dica #4 - Montagem

Particularmente, prefiro as montagens em caixas metálicas. Além da grande resistência mecânica, também fornece blindagem efetiva aos circuitos, afastando qualquer ruído irradiado ou parasitas do gênero. Claro que é mais complicado trabalhar com metais, principalmente na furação de painéis, mas vale o trabalho que dá. Quando for montar seu projeto, após todas as dicas anteriores, atente-se ao organismo interno que você está criando. Quanto mais organizado, melhor trabalhará seu organismo. Passe cabos de forma que a estética não esteja acima do bom senso de isolar a alimentação dos sinais, use cabos de qualidade, avalie corretamente os componentes ativos para não economizar no dissipador de calor e, sempre que necessário, utilize cabos blindados para sinal. Outra coisa muito importante é aterrar todo e qualquer ponto metálico 'solto' dentro do gabinete, como o corpo de potenciômetros, dissipadores de calor, suportes metálicos e tudo o que puder se revelar uma antena. Se o gabinete for metálico, esse problema se torna quase nulo, mas por questões de qualidade, o faça da mesma forma. No final de tudo, aterre o gabinete também, de uma forma que não haja loop de terra, casando tudo de forma bonita e técnica, sem aranhas e emaranhados de fios medonhos, por favor. Se o case for pequeno, avalie a necessidade de isolar cada circuito fisicamente.

Dica #5 - Isolando circuitos

Por ter montado muitos projetos em gabinetes compactos, acabei aprendendo essa na marra. Se você deixar um circuito sensível muito próximo do trafo ou de algum componente similar, certamente vai ganhar ruído irradiado. E isso vale para circuitos muito próximos, que podem influenciar negativamente no funcionamento coletivo, seja irradiando ou conduzindo de forma parasita alguma frequência. Por isso, sempre que necessário, isole fisicamente os circuitos utilizando a fantástica gaiola de Faraday - há muitas formas de criar uma, basta estudar sobre o assunto. Esses cuidados também se aplicam ao layout da placa de circuito impresso, para que trilhas críticas não se cruzem ou circuitos não estejam distantes o suficiente para evitar interferências. Um descuido, nesse caso, pode invalidar totalmente o funcionamento do projeto, principalmente se tratando de circuitos de RF ou com osciladores precisos.

Dica #6 - Revisão final

Antes de declarar finalizado um projeto, mesmo após seguir rigorosamente cada etapa de testes, faça o mais importante: teste tudo novamente! Siga o equipamento da entrada AC até cada setor. Se tudo está de acordo, cada cabo passado corretamente, tudo bem afixado, nenhum curto ou placa tocando onde não deve tocar, daí sim: ligue o equipamento e comece a testar as tensões da fonte, se tudo bate e está correto. Verifique se algum componente está aquecendo além do previsto no projeto e tome as providências. Um exemplo clássico é na montagem de fontes, de inversores ou de amplificadores de potência, quanto ao dissipador de calor escolhido. Quem tem experiência em montagem e desenvolvimento, seleciona dissipador no olho, sem pensar. Mas quem chegou dia desses, pode se confundir e aplicar menos área do que o necessário. Vejo muitos projetos com LM, TDA, IRF, TIP e pontes de diodos com menos área dissipativa do que o ideal, e com menos área ainda do que o desejável num projeto seguro. O resultado é sempre o mesmo: vida útil reduzida e um projeto fadado ao fracasso. E quando falo em fracasso, falo de equipamentos que deveriam funcionar milhares de horas sem qualquer problema, mas que terminam condenados por imperícia ou por economia de projeto. Ouço muito o termo 'mas estava no datasheet' na tentativa de justificar um projeto falho e o que eu tenho a dizer sobre isso é o seguinte: datasheet não ensina técnico, apenas parametriza suas aplicações. Se o datasheet diz que tal componente dissipa 40W, obviamente que isso é um parâmetro máximo e jamais um limite máximo para seu projeto. Seguindo cegamente o datasheet, sem possuir experiência ou senso crítico, você encurtará drasticamente a vida útil do componente, embora ele vá funcionar 'normalmente' dentro do seu circuito. Por isso, tenha bom senso.

Dica #7 - Projeto finalizado nunca está pronto!

Se todas as dicas anteriores foram úteis, dentre seus próprios métodos de produção e desenvolvimento, você finalizou um projeto. Mas sempre fica aquela vontade de ter feito alguma coisa diferente, uma função que você não pensou na época e que gostaria de aplicar agora. E nem sempre dá certo ou é possível. Isso porque projeto fechado é projeto fechado, mas você tem uma linha, agora. Dentro do mesmo projeto, crie variações, uma nova versão, ou até uma versão experimental. Você estará exercitando suas técnicas e descobrindo mais do universo DIY. Mas deixe o projeto atual intacto, a menos que você apenas queira atualizar um microcontrolador ou alterar algum parâmetro interno sem alterar painéis e funções principais. 

A ideia básica por trás do DIY é criar e por isso, crie! Encontre maneiras de desenvolver novas soluções a partir das grandes ideias que você já teve, como forma de aperfeiçoamento pessoal, profissional e executivo. Um projeto finalizado nunca está pronto, mas um projeto finalizado é um ponto de partida prontinho para novas soluções, novas ideias e grandes projetos. 

Conclusão

Imagine quanto tempo você vai levar para desenvolver uma fonte de alimentação bacana e segura. Agora, leve em conta que essa mesma fonte de alimentação poderia servir de base para inúmeros projetos, e que esse tempo que você dedicou no desenvolvimento dessa fonte será poupado, podendo ser aplicado aos demais setores do projeto. Isso é DIY, é desenvolver e produzir de forma ascendente, sem olhar para os erros passados como falhas, mas sim como degraus evolutivos para seus projetos.