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.

Planejamento e execução de projetos DIY 2

Se você não leu a primeira parte do artigo, leia antes aqui

fonte: Internet

Como já falei um pouco sobre meus critérios técnicos de desenvolvimento dia desses, achei válido deixar registrado também meus critérios estéticos de desenvolvimento, na prática. Será mais uma postagem voltada para quem está começando no DIY - também para quem foi iniciado ou já é veterano, mas deixa a desejar em alguns pontos práticos - e costuma exagerar no visual dos projetos. Uma das grandes queixas minhas é a utilização desenfreada de LEDs de alto brilho, coolers desnecessários e microcontroladores para funções primárias que seriam facilmente resolvidas com CIs discretos. E outra, são tentativas falhas de criar silk para painéis dos projetos onde o resultado não vale sequer o tempo perdido. Na dúvida, deixe cru.

Painéis, controles e indicadores visuais

fonte: Internet

Tenho um senso estético bastante chato apurado e me incomodo facilmente com LEDs grandes e brilhantes em painéis que deveriam ser discretos e foscos. Me incomodo mais ainda quando as cores escolhidas são berrantes ou não fazem sentido. Tenho um cérebro bastante confuso. Penso que as cores devem fazer algum sentido com aquilo o que elas querem indicar. Principalmente se tratando de equipamentos de áudio, que geralmente são utilizados em locais com pouca iluminação - como salas de vídeo e entretenimento. Quando olho para algum equipamento de áudio, simpatizo quando os LEDs indicadores fazem alguma menção à função e mais ainda quando consigo linkar a cor com sua função. Sou daqueles que buscam projetos bacanas de serem vistos na Internet e que dedicam alguns minutos em leituras estrangeiras de grandes projetos.

Também me irrito facilmente quando vejo um painel muito bacana com knobs toscos, mal pensados e com cores burras. Pior ainda é quando tentam reaproveitar potenciômetros antigos com knobs mais modernos... Não satisfeitos com o carnaval, aplicam LEDs bizarros com cores diversas e com alto brilho. Fico imaginando a sala desses caras quando eles ligam os projetos: deve ser uma festa rave só.

fonte: Internet

Portanto, cuide bastante na escolha dos LEDs e de suas cores. Case as características de consumo e brilho, os formatos e leve em consideração todo o conjunto. Lembre que LEDs de alto brilho possuem um consumo bastante alto, principalmente se você vai montar algo que seja alimentado por baterias ou pilhas. E seja crítico consigo mesmo, busque inspiração em projetos pela Internet e vá aperfeiçoando suas técnicas e senso crítico. Seja saudável, também, na criação de silk e na adesivação dos painéis. Muitas vezes, o resultado desse trabalho falho não vale sequer o tempo que você perdeu. Então, na dúvida, crie painéis com indicadores e controles dispostos com alguma lógica visual. Mesmo que somente você entenda o que cada LED queira indicar, é mais elegante nada ter descrito num painel a querer arrancar os olhos com adesivações medíocres.

Microcontroladores

Já falei o que penso sobre essa molecada nova que transformou eletrônica em informática e não vou me repetir. Só vou acrescentar que, se você pretende aplicar microcontroladores nos seus projetos, que você os utilize sabiamente para funções avançadas. Nada de ATMEGA para piscar LED ou para temporizar relé. Tenha piedade daqueles que pesquisaram décadas até chegarem a acessíveis dispositivos programáveis destinados a funções avançadas. Deixe de preguiça e vá estudar eletrônica analógica também.

Se você pretende desenvolver projetos envolvendo lógica digital e controle de portas I/O com display e tudo mais, certamente vou lhe recomendar a aplicação de algum microcontrolador, escolhido de acordo com a sua aplicação. No mais, pense em soluções extremamente simples e eficientes utilizando apenas e boa e velha eletrônica analógica.

Coolers (ou FAN)

fonte: Internet

Nos primeiros projetos de fontes e amplificadores de potência, o cara fica meio confuso na escolha dos dissipadores de calor corretos para cada caso. Principalmente quem escolhe projetos mais complexos mesmo sendo um iniciante - meu caso, aos 14 anos de idade, ao escolher um amplificador transistorizado de 180W e fonte simétrica. Me lembro até hoje da peleja que era encontrar bons dissipadores de calor... Hoje é tudo mais fácil, temos muitas lojas físicas e sites dedicados que dispõem de quase todo material necessário para um bom projeto, fora as sucatas e as toneladas de lixo eletrônico disponíveis quase sempre gratuitamente. O caso é que, diferentemente dessa molecada de hoje, eu já sabia mensurar os dissipadores que eu precisaria utilizar caso a caso e somente utilizei coolers em projetos compactos de alta potência, como o PWA 5000 e o PWA700T, 500W e 700W classe AB de pura potência, respectivamente. E somente utilizei coolers por conta do espaço reduzido e por falta de um dissipador maior. É que, como fiz testes de carga máxima e os dois se mostraram grandes e calorosos amplificadores, não quis arriscar a dissipação passiva em dois equipamentos projetados para trabalho contínuo por horas em grande potência. Eis o meu respeito para com os componentes. Mas o que eu vejo por aí são projetos que dispensam por completo a dissipação ativa mas que, por alguma razão, os projetistas insistem em instalar coolers. E não ficam por aí: muitas vezes instalam coolers iluminados por LEDs, o que torna a estética ainda mais sofrível. Isso sem falar do consumo desses coolers, que pode chegar a 400mA! E antes que você fale do PWA 700T possuir um cooler medonho desses, se você puder ler toda a postagem vai entender a razão desse crime. O mesmo não ocorre no PWA 5000, que se utiliza de coolers discretos e devidamente instalados de forma harmônica e planejada, onde até a atuação (velocidade e acionamento de acordo com a necessidade) e direção do fluxo de vento foram pensadas. Isso garante a aplicação dos recursos e promove qualidade, um bom andamento do cronograma e a redução dos custos com dispositivos desnecessários.

Portanto, mais uma vez, seja crítico. Calcule as dissipações, trabalhe com gabinetes que promovam a troca de ar com grandes e inteligentes frestas de ventilação. Se realmente for necessário aplicar um ou mais coolers ao projeto, o faça de forma discreta e elegante. Se possível, controle esse cooler para que somente gire a 100% se realmente for necessário, otimizando o consumo de corrente, aumentando a vida útil do cooler e silenciando o funcionamento do equipamento. De preferência, crie um controle de velocidade baseado em eletrônica analógica. Você vai ficar impressionado com a facilidade de montagem de um circuito de controle de velocidade para cooler utilizando apenas componentes discretos.

Uma boa ideia é avaliar se seu projeto necessita de constante fluxo de ar. Vamos utilizar como parâmetro um amplificador classe AB de 250W. Potências de classe AB dissipam calor proporcionalmente ao volume de sinal em que estão operando. Se você pretende manter uma boa temperatura de trabalho interna, calcule a rotação desse cooler em torno de 20% da sua capacidade total. Quando o amplificador começar a aquecer, por volta dos 50ºC internos, calibre o circuito de controle do cooler para que libere a rotação a 100% para iniciar a manutenção da temperatura. Obviamente, quando esse limite for gradualmente reduzido, o cooler passará a girar em velocidade proporcional à temperatura medida, até chegar novamente aos 20% iniciais. Dessa forma, você mantém uma faixa de temperatura segura internamente tanto em baixas potências quanto em altas, pelo período de tempo em que o equipamento estiver operando. Lembre-se sempre de que a temperatura interna de trabalho deve ser observada, nunca permita que um amplificador trabalhe em altas temperaturas, mesmo que o limite do componente esteja dentro dos valores admissíveis. Quanto mais cuidados com seu projeto, mais qualidade você conseguirá. Logo, a durabilidade e a robustez serão pontos altos.

Dica quente: existem modelos de fontes ATX que possuem uma plaquinha dedicada ao controle do cooler que pode ser facilmente reaproveitada. Elas já vem com sensor e se utilizam da tensão de 12V fornecida pela própria saída da fonte. Basta conectar o cooler desejado, alimentar a plaquinha e posicionar o sensor no ponto crítico de aquecimento do seu projeto. Se quiser utilizar mais de um cooler ou um cooler mais parrudo, substitua o transistor/MOSFET original por outro que atenda a nova faixa de corrente. A faixa de atuação desses plaquinhas é muito desejável e você pode facilmente alterá-la se for necessário.

Em suma, vai reduzir espaço? Utilize cooler de forma inteligente. Tem espaço? Dissipe passivamente.

Conclusão

Seja o seu maior crítico.

Planejamento e execução de projetos DIY

Pensei que seria interessante contar meus critérios para desenvolvimento de um projeto DIY para aqueles que não conhecem o processo ou que pretendam iniciar no DIY. Talvez fique somente nessa postagem, talvez eu faça mais de um capítulo sobre o tema. A ideia é que essas informações cheguem àqueles iniciantes que não sabem por onde começar e também aos mais experientes, para que possam aprimorar seus processos. 

O projeto no papel é fundamental

Fonte: Internet

Não adianta levar tudo pra bancada e montar. Isso até pode funcionar quando você está com aquela ideia na cabeça e precisa testá-la rapidamente. Mas um projeto requer roteiros bem definidos a serem seguidos para que as variáveis de erro sejam minimizadas ao máximo. Comece pelo básico do básico e coloque no papel tudo aquilo o que você pretende implantar no seu projeto. Se você vai montar um amplificador de potência, anote todas as funcionalidades e itens que você deseja adicionar - peak level, proteção DC, delay output, conexões, etc. - e não se esqueça de nenhum acessório ou componente. Isso evita retrabalhos dolorosos mais tarde, como quando você não prevê o aquecimento da ponte de diodos e tem que abrir espaço para que ela seja afixada num dissipador, por exemplo. É crítico demais para ser corrigido mais tarde, depois de montar a placa e já estar quase finalizando o projeto. Você vai perder tempo repensando o projeto, você vai gastar dinheiro (e mais tempo) se tiver que refazer a placa. E pior ainda se precisar alterar o layout do gabinete. Por isso você deve colocar no papel todos os passos para seguir na bancada. Melhor 'perder tempo' colocando todo o projeto no papel do que depois amargar um projeto mal sucedido. 

Teste todas as etapas

Fonte: Internet

Cada etapa finalizada requer testes. Se você criou o esquema elétrico, por mais perfeito que pareça, mesmo tendo sido simulado no computador com sucesso, ele precisa ser montado fisicamente. Somente assim você saberá onde está aquecendo, se precisa alterar resistores, onde está ocorrendo corrente demais e se os componentes escolhidos estão de acordo com a sua aplicação. 

Ainda tomando um amplificador de potência como exemplo, cada transistor escolhido poderá lhe dar um timbre diferenciado, ou até mais ou menos potência final. Os capacitores eletrolíticos são vaidosos e se você não souber como aplicá-los, seu projeto já vai começar mal. Por isso teste seu esquema em bancada, afine o circuito e seja caprichoso com seu trabalho. 

Selecione os componentes e calcule sua margem de erro

Fonte: Internet

Este é um ponto crítico. Muita gente compra componentes em qualquer loja, de qualquer jeito, sem qualquer procedência. E fica pior ainda quando se trata de integrados e transistores de alto desempenho. Se você aplica uma tensão de 65Vcc - tensão comumente encontrada em amplificadores de potência e fontes simétricas avançadas - num transistor falsificado por algum tempo - equipamento em uso - ele não terá a mesma durabilidade e qualidade sonora de um original. E você também encontrará sérios problemas com aquecimento. Isso sem falar que os falsificados possuem um péssimo acabamento e uma resistência física pobre. Tenha cuidado ao comprar seus componentes e não acredite em valores baixos demais.

Calcular a sua margem de erro durante testes evita que você precise sair de casa novamente para comprar novos componentes - gastando um tempo precioso que deveria ser aplicado ao projeto. E se lembre de que todos os componentes que você utilizou durante os testes não serão utilizados no seu projeto. Isso mesmo. Protótipo é protótipo e, por mil razões diferentes, você utilizará componentes novos quando for montar seu projeto original. Por isso compre mais componentes para testes do que você compraria para o projeto final.

Seja cuidadoso com o layout da placa

Fonte: Arquivo DIY

Muitos erros acontecem porque a placa foi mal desenhada. Interferências, clock, ruídos e até um circuito que se recusa a funcionar. Por isso evite cruzar trilhas de energia com trilhas de sinal, mantenha o transformador de força afastado dos circuitos sensíveis, utilize seções vazias da placa para formar cercas GND e crie barreiras físicas, se for o caso. Calcule cada espaço antes de desenhar seu layout para evitar retrabalhos e gastos excessivos com o projeto. 

Se você for utilizar a montagem ponto a ponto - técnica de soldar os componentes entre si sem a utilização de uma placa - os cuidados deverão ser redobrados para evitar o contato de componentes que possam danificar o circuito. Montagens ponto a ponto - P2P - são práticas e eficazes mas requerem muita organização e cuidado por parte do montador. E não é a melhor forma de se montar um projeto mais complexo, não tenha dúvidas.

Crie um design limpo

Fonte: Internet

Quando for pensar no painel do seu gabinete, faça algo limpo e simples. LEDs em excesso com cores berrantes e alto brilho não são legais, coolers não são necessários para tudo e menos ainda bonitos. E por falar em coolers, prefira não utilizá-los por conta do seu ruído, da sujeira que ele acumula e pela manutenção futura que você será obrigado a fazer. Cooler não é legal, não é bonito e somente se utiliza em projetos onde realmente existe a necessidade da troca de calor auxiliar. Pequenos amplificadores de potência, fontes de média potência e coisas do tipo não necessitam de cooler. E se mesmo assim você julgar necessário - ou apenas quiser, seja lá por qual razão - utilizar um cooler, seja sensato ao escolher um modelo discreto, com fluxo de ar compatível com a aplicação e sem LEDs. E queira instalá-lo em uma região onde não será visto. E quanto aos LEDs do painel frontal, também tenha bom senso ao selecionar o tamanho, o formato e as cores. Menos é mais.

E por fim, dedique tempo ao seu projeto

Se você não dedicar tempo ao seu projeto, certamente uma de duas coisas acontecerão: a primeira - e mais comum - é que seu projeto não vai sair da bancada; a segunda, o projeto não funcionará como você esperava. Tempo é a ferramenta que você mais precisa. Estude seu projeto, se comprometa a iniciá-lo e a terminá-lo definindo seus prazos, conheça novas maneiras de fazer uma mesma coisa e faça tudo conforme você achar melhor, seguindo o bom senso de pesquisar e ser cuidadoso com as etapas. Somente assim os resultados serão positivos. Erros poderão ocorrer, claro. Por isso devemos trabalhar com margens de erro devidamente calculadas, componentes de qualidade e ferramentas adequadas para cada operação.