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Vale a pena consertar uma fonte gamer genérica de 500W?

Session.

Meu PC véio de guerra se entregou esse mês. Placa mãe Gigabyte GA-H61M-S1 (rev. 2.2) é muito guerreira, mas tudo tem seu tempo, e nem posso reclamar. Mas pra piorar o cenário, a fonte 'gamer' genérica de 500W parou de funcionar também, depois de muitos anos de trabalho.

fonte: internet
Essas fontes chinesas de alta potência são muito baratas e algumas possuem um projeto bastante razoável - sem comparações com as fontes conceituadas com selos de eficiência e segurança, por favor. A manutenção delas também costuma ser bem simples, sem muitos circuitos de proteção complexos e sensíveis, com uma etapa de potência robusta e com drivers comuns. Alguns desses projetos trazem componentes difíceis de serem encontrados no mercado nacional, mas se você tem alguma experiência com análise de equivalências entre componentes, certamente será capaz de reparar uma fonte dessas sem muitas dificuldades.


O título do artigo é generalista porque os projetos chineses são muito parecidos ou até mesmo idênticos, mudando apenas o visual externo e às vezes, alguns poucos componentes internos - PC Yes, Fortrek, One Power, MyMax, Cowboy, Bluecase, Brazil PC, GameMax, C3 Tech, Tronos, Tomahawk, Knup, Draxen e outras chinesinhas são quase sempre iguais. Isso sem falar em alguns 'fabricantes' que colam selos de eficiência nesses projetos e enganam um monte de gente por aí. Antes de você me cobrar aqueles clássicos testes de bancada: já tem muito conteúdo desse gênero na internet, e se você quiser ver os testes reais com essas fontes chinesas, sugiro buscar por canais independentes e idôneos para não ser enganado pelos influencers compradinhos ; )

Defeitos mais comuns em fontes gamer


Num contexto geral, as fontes 'gamer' (entre aspas, sim!) chinesas deixam de funcionar por questões de alto consumo, por superaquecimento ou até mesmo por sobrecarga. Por não possuírem circuitos de proteção e monitoramento, o estrago costuma ser grande nesses cenários de alto consumo. Mas se você se diz gamer e quer jogar forte, por que investiu tanto na GPU e deixou a fonte de alimentação em segundo plano?! Alguns defeitos mais comuns nas fontes gamer chinesas:

  • Superaquecimento

    Você montou um super set e quis economizar uns trocados na compra da fonte. Pois bem, quando seu super set estiver consumindo acima dos 20A, a fonte gamer chinesa vai aquecer tanto que o cooler colorido que acende não vai dar conta de resfriar os componentes ativos e ela vai fritar bem rapidinho. Isso ocorre pelo mau dimensionamento da fonte em relação aos demais componentes, principalmente da GPU. Dependendo do nível dos danos, ela pode destruir seu super set : )

  • Sobrecarga

    O consumo do set além da capacidade máxima da fonte leva os componentes ativos à saturação, e como não existem circuitos de proteção e tampouco uma ventilação adequada, os danos costumam ser severos e muitas vezes, irreversíveis. É comum nas sobrecargas o derretimento de fios e conectores, fumaça e cheiro de queimado, fogo e até mesmo estouros de componentes na fonte. 

  • Falha no start (fonte não liga/não parte)

    Desliguei ontem e tava tudo normal; daí, hoje de manhã, não quis ligar. Mesmo com o computador 'desligado', ou seja, apenas conectado à rede elétrica, um circuito muito importante sempre estará ativo: a fonte stand by. É uma fonte dentro da fonte que serve, basicamente, para alimentar circuitos importantes à partida da potência e também para fornecer 5Vsb à placa mãe, chamado de 'power good' pelos mais íntimos. Se essa fonte falhar, seu computador não vai ligar mais. Costuma ser o defeito mais simples de ser reparado, na maioria dos casos, e foi este o defeito que a minha fonte apresentou.

Essa fonte, que eu venho utilizando há alguns anos, promete 500W. Duvido que consiga chegar aos 350W com qualidade de energia. De toda forma, como nunca usei muitos recursos, ela sempre trabalhou numa margem de segurança bem grande, distante da chance de superaquecimento e sobrecarga. Ela tinha uma etiqueta de identificação do 'fabricante' e suas características técnicas, mas numa limpeza mais detalhada que fiz há algum tempo, a etiqueta descolou e eu não sei onde posso ter guardado pra colar depois. Acho que era uma One Power.

Como boa prática, sempre que for dimensionar uma fonte de alimentação - para qualquer equipamento - deixe uma margem de segurança igual ou maior que 100W. Ou seja, se a máquina consumir 500W no pico de funcionamento, aplique uma fonte de 600W ou mais. 

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.

Reparando a fonte 'gamer'


Resumindo a análise, como não tinha nenhum dano nos circuitos 'maiores', restava somente a fonte stand by. Esse projeto usa o XY6112 DIP7, ou seja, ele possui as mesmas dimensões de um DIP8 mas possui 7 pinos. Não encontrei nem no Mercado Livre, e se fosse ele o 'culpado', eu precisaria adaptar outro CI ou comprar um novo pela China - obviamente, não valeria o transtorno pelo valor de uma fonte dessas. Testei todos os componentes em volta e não encontrei nada fora do comum, restando ainda a dúvida sobre o CI. Seguindo as trilhas, encontrei dois resistores de 3 M em série ligados ao positivo da ponte retificadora, e um deles (R502) estava aberto. Sem cantar vitória - porque o resistor poderia ter aberto em razão de um defeito no XY6162 - substituí o resistor por outro de 3,3 M que eu tinha e acionei a fonte, que ligou de imediato com todas as tensões corretas. Como deu tudo certo, fiz a troca pelo resistor de mesmo valor e potência pra ficar bonito. Esse reparo - da fonte stand by - é o mais comum nesse tipo de fonte, e até mesmo em outros projetos que não utilizam CIs. Vale lembrar que, quando uma fonte ATX não liga e você não possui danos nos circuitos principais (linhas de 12V/5V/3,3V/-12V) nem no conjunto primário, vá direto na fonte stand by. Já vi muita gente 'experiente' descartar fontes excelentes só por causa desse defeitinho.

Vale a pena consertar uma fonte gamer? 


Basicamente, depende do valor comercial da mesma fonte nova, da extensão dos danos, da sua capacidade técnica, do valor do reparo e da disponibilidade de peças de reposição - ou ainda, da possibilidade de intercambiar componentes por equivalentes. Por aqui, dificilmente descarto as placas sem antes esmiuçar o defeito até chegar num ponto onde o conserto se torna inviável. Geralmente, dá conserto. E quando não dá, reaproveito todos os componentes que consigo testar.

Aproveitei pra limpar a fonte antes da placa mãe nova chegar, pra montar tudo novamente no padrão diyPowered.
 

Resistor de teste usado no reparo

Zero filtros na entrada AC

Essa fonte não possui nenhum filtro na entrada AC e nem varistor pós-fusível, como se vê na maioria das chinesas. Se você for utilizar ela diretamente na tomada, sem um nobreak ou filtro de linha, recomendo adicionar os componentes marcados na placa para criar a rede de filtragem para os distúrbios mais comuns. Preciso nem falar de aterramento, né?





A fonte stand by

Clássico 'controlador'

Visão geral da fonte




Projeto de fonte de alimentação simples para iniciantes (fonte regulada e não regulada)

fonte: internet
Há algum tempo, falei sobre projetos simples de montar para iniciantes, estudantes e hobbystas em eletrônica. De lá pra cá, alguns projetos intermediários e dicas foram publicados, mas ainda não tinha publicado um projeto que todo mundo quer montar logo no início: uma fonte de alimentação simples. Eu mesmo, quando comecei minhas aventuras em eletrônica, montei várias fontes de bancada e adaptadores AC/DC para alimentar meus primeiros discman : )

Então, para preencher essa lacuna no site que existe faz tempo sobre projetos simples de montar, aqui vai uma fonte de alimentação básica que vai servir como base para diversos outros projetos. As características são:

  • Entrada bivolt manual, selecionável por chave comutadora 110V ou 220V
  • Fusível de proteção na entrada
  • Transformador de força que irá fornecer 12V com corrente máxima de 1A
  • Duas versões: não regulada e regulada, mantendo a mesma configuração inicial
  • LED indicador de circuito energizado (acende quando a fonte está ligada)
  • Proteção contra curto-circuito e superaquecimento

Lembrando que você pode alterar a tensão de saída da fonte para outras faixas de alimentação, como 5V, 6V, 8V e por aí vai, apenas substituindo o regulador da família 78XX. Caso precise de uma tensão maior que 12V, também será necessário alterar o transformador. Vale ressaltar que os reguladores dessa família precisam ter na sua entrada uma tensão pelo menos 2V maior que a sua saída regulada - para o regulador 7812, por exemplo, é necessário uma tensão de pelo menos 14V no terminal de entrada dele.

Abaixo, o esquema elétrico para que você possa montar esse projeto com facilidade. A grande vantagem de utilizar o regulador é que a tensão de saída será sempre a mesma, regulada, com proteção contra curto-circuito, superaquecimento e garantindo grande estabilidade de energia ao circuito que for alimentado por essa fonte. Importante que você utilize um dissipador de calor no regulador, ele aquece bastante quanto maior for a corrente consumida pela carga que será alimentada.

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.




Baixe aqui o arquivo PDF com o esquema elétrico da fonte de alimentação e se tiver alguma dúvida, comenta aqui na postagem que respondo bem rapidinho : )

Reparo monitor LG Flatron W2243SV com placa inverter universal SQB 422 V 1.2

Session.

Tenho esse monitor há alguns anos e ele estava encostado num canto por um grave defeito que deu no inverter, destruindo parte das trilhas e tornando a recuperação um pesadelo. É meu segundo monitor LG de mesmo modelo, e tenho muito apreço por ele e pela qualidade da imagem, mesmo se tratando de uma tela antiga e com geração de vídeo somente VGA.

Como já havia estudado, existem algumas placas universais na China que salvam esses monitores com uma simples adaptação, por um valor muito interessante. Essa placa é a SQB 422 V 1.2 e não existem muitas informações sobre ela por aí. Por isso, fiz uma grande pesquisa e consegui algumas rasas informações sobre ela:

  • Entrada de tensão de alimentação entre 12V e 15V (máximo)
  • Em meus testes de bancada, consumiu cerca de 2,3A com as lâmpadas no brilho máximo
  • É possível usar jumper nas saídas para ligar telas com menos lâmpadas
  • Possui boa montagem, simples, com transformadores independentes
  • A aparência pode variar de acordo com a sua compra, mas a placa é a mesma

Claro que eu havia me esquecido que a tensão de trabalho do driver original é 22V e comprei essa placa sem pensar. Ah, mas você pode regular os 22V da fonte original; claro, eu tentei fazer isso e gerei muito calor, a perda é grande. A solução mais fácil foi instalar uma fonte adicional de 12V internamente para alimentar a placa, deixando os 22V originais somente como referência* para a placa de sinal. Por isso, quando você for comprar uma dessas placas inversoras CCFL universais, atente-se a esse detalhe da alimentação para poder usar a fonte original do monitor.

* a placa de sinal recebe 5V e 22V da fonte original. Se você ligar o monitor somente com os 5V, a placa até aciona normalmente, mas, ao desligar e ligar novamente, costuma acontecer de gerar erro na leitura dos 22V e o LED acender e piscar a cada 3, 4 segundos

Conectando os fios


A placa vem com quatro fios: preto GND, vermelho + 12V ~ 15V e dois amarelos. O fio amarelo ao lado do fio vermelho é conectado ao EN (enable) da placa de sinal e faz o acionamento do driver para acender as lâmpadas, enquanto que o fio amarelo ao lado do fio preto é quem faz o controle de brilho. A única 'queixa' foi que não consegui aproveitar o controle de brilho (dimmer) porque a placa de sinal desse monitor provavelmente possui alguma peculiaridade, dessa forma, não funcionou e eu mantive a configuração como está - sem o controle, as lâmpadas permanecem com brilho total. Assim, ao tentar controlar o brilho digital pelo menu, nada acontece. Demais funcionalidades que não usam o backlight seguiram funcionando, claro - contraste, cor etc.

No mais, não tem mistério nessa adaptação e eu salvei um ótimo monitor para usar como primário - tenho outro de 19" que será usado como secundário. 

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.

Resolução máxima do monitor

Visão geral SQB 422 V 1.2

Parte inferior da SQB 422 V 1.2

Driver original com trilhas destruídas

Detalhe da fiação SQB 422 V 1.2

Primeiros testes

Placa de sinal do LG W2243S

Lâmpadas acesas após anos!

Fonte adaptada para o inverter

Fechado o monitor

Sim, troquei o LED original vermelho por este!

Detalhe do LED verde

Como montar um inversor no-break ou UPS 12VDC x 220VAC/110VAC - projeto versátil old school para uso em emergências

Big big session.

Há muito tempo não me dedicava a um projeto novo. O último foi lá em novembro de 2022, a fonte de bancada com LM317 e TIP36, que está firme e forte até hoje, e confesso que já estava sentindo falta disso : )

Como eu falei antes, faz muito tempo que quero montar um projeto de inversor para uso em emergências, como estar no meio do nada e precisar carregar um celular, acender lâmpadas, usar um ferro de solda em locais onde não tem energia elétrica - como um box de garagem, na manutenção do carro, por exemplo - e que fosse portátil e versátil. Não apenas se limitando a isso, o inversor também deveria apresentar um comportamento de um no-break, permitindo seu uso permanente (sempre conectado à rede elétrica) para sustentação de outros equipamentos, já que contamos com um circuito completo de chaveamento, carga e flutuação de baterias. A única ressalva aqui foi que omiti um circuito relevante para um no-break, que pode ser facilmente implementado se essa for a sua necessidade, e que falarei mais adiante sobre ele.

Partindo dessa premissa, fui esboçando cada detalhe do que viria a ser o primeiro projeto de inversor DC/AC diyPowered. E por ser o primeiro, não poderia ser feito de qualquer jeito: precisava ser do jeito diyPowered de criar.

Se você chegou aqui agora e nunca tinha ouvido falar de mim nem do diyPowered, vou tentar explicar de forma rápida o que seria esse jeito diyPowered de criar: 

  • respeitar os limites dos componentes: trabalhar com margem de segurança mesmo que o componente suporte situações atípicas
  • projetar com segurança: prever aquecimentos excessivos e minimizá-los ao máximo possível, gerenciar a proteção dos circuitos e do operador, organizar painéis intuitivos e de fácil leitura
  • reciclagem de lixo eletrônico: reaproveitar componentes em novos projetos, absorvendo parte do lixo gerado por empresas e por pessoas

Existem outros propósitos envolvidos aqui, mas um dia desses eu dedico um post somente para isso. Vamos ao que interessa agora!

Características do projeto


Como sempre, utilizei componentes fáceis de serem encontrados num circuito de baixa manutenção - e que fosse de fácil manutenção quando necessário - com um esquema elétrico que permitisse upgrades dinâmicos, como por exemplo, aumentar a potência do inversor apenas alterando o transformador e os MOSFETS da saída. Também foi previsto uma possível recarga de baterias automotivas, de forma emergencial, visto que a corrente de carga do inversor não é do tipo 'carga rápida' e pode levar algumas horas para que a carga esteja completa ou seja suficiente para a partida do motor.

Sobre o gabinete escolhido: resistente, compacto e que permitisse uma manutenção fácil e descomplicada, praticamente um tool-less, acessível por um fecho de pressão. A ideia inicial seria montar o inversor numa caixa de ferramentas bem forte, mas como eu não pretendia gastar com isso e também por se tratar de um protótipo, resolvi sacrificar meu porta-componentes - que já foi um porta-joias um dia. Se você for montar esse projeto, recomendo um gabinete bastante resistente para que suporte o peso da bateria e do transformador.

Luminária universal


Outra característica seria permitir que fossem instaladas lâmpadas - preferencialmente LED - comerciais diretamente no inversor, para utilização como luminária. A única observação é quanto ao range de operação: precisa ser bivolt, já que o inversor pode operar tanto em 110V quanto em 220V.

Portas USB 5V 1A


Permite a carga de até dois dispositivos de forma simultânea sem a utilização do inversor, ou seja, a carga acontece diretamente da bateria para os dispositivos. A corrente máxima é de 1A e esta corrente é dividida quando dois dispositivos são conectados.

Bateria interna


Uma bateria de 12V x 7A foi adicionada ao circuito e pode ser acessada facilmente apenas levantando a tampa superior do inversor, facilitando a manutenção. Baterias de mesmo formato com correntes maiores podem ser adicionadas, o que aumentará o tempo de carga de forma proporcional, também ampliando a autonomia do inversor.

Conexão de engate rápido para baterias externas


É possível adicionar baterias externas ao inversor, bem como carregar baterias automotivas em casos extremos. A carga é lenta, mas segura e controlada. Outra possibilidade é utilizar o inversor somente com baterias externas, por exemplo, numa situação atípica onde se conecta o borne externo do inversor diretamente à bateria de um veículo.

Bivolt manual


O inversor pode operar em redes 110V e 220V e a tensão de saída no modo bateria será a mesma selecionada na chave traseira. Ou seja, se a rede elétrica for 110V, a saída do inversor em modo bateria será 110V e vice-versa.

Fusíveis de proteção AC e DC


Para aumentar a segurança de operação do inversor, foram adicionados dois fusíveis principais, um para a entrada de energia elétrica e outro para as baterias. Um LED no painel frontal é iluminado caso o fusível das baterias se rompa, indicando a falha.

Conector de força padronizado


Por ser portátil, o cabo de força é removível. Qualquer cabo com mesmo padrão pode ser utilizado, facilitando a reposição caso necessário.

Cooler interno autogerenciado


Em situações extremas - temperatura ambiente acima dos 28º C, carga de múltiplas baterias ou de baterias automotivas - um cooler interno pode ser acionado de forma automática para manutenção da temperatura de trabalho do conjunto. Esse cooler não permanece ativo todo o tempo, sendo acionado somente se for necessário e é alimentado pela fonte auxiliar.

Circuito carregador inteligente


Tensão regulada e controlada com corrente segura, permite o carregamento total com posterior flutuação, mantendo as baterias sempre prontas para uso. Quando chaveado em modo normal - rede elétrica presente - o enrolamento do transformador é dedicado ao circuito carregador, fornecendo uma tensão de 16,4V em aberto que é regulada para 14,4V e gerenciada pelo controlador de carga, alternando a bateria para flutuação de forma automática quando a tensão final alcança os 14,2V - a tensão final de carga pode alcançar 14,4V até 14,6V de acordo com a maioria dos fabricantes de baterias do tipo chumbo-ácida, mas optei por um cut off antecipado para evitar desgastes prematuros. Um voltímetro digital foi adicionado para permitir o monitoramento da carga da bateria.

Chaveamento AC/DC inteligente


Quando o inversor está em modo bateria, nenhum dos relés está atracado, reduzindo ao máximo qualquer carga extra. Também foram aplicados LEDs vermelhos nessa condição, por serem de baixo consumo e o cooler não é utilizado em modo bateria, visto que o circuito inversor não gera aquecimento que justifique a aplicação de ventilação forçada.

Painel frontal e indicadores visuais


O painel do inversor permite controle total sobre as funcionalidades com chave geral, que corta totalmente o contato da bateria. Dessa forma, não existe corrente de stand by. Alguns LEDs foram adicionados para auxiliar a leitura da operação - rede elétrica presente, modo bateria, carga completa, USB ativa e fusível DC aberto - e outras duas chaves permitem ligar/desligar o inversor e as portas USB. 

A possibilidade de desligar o inversor pela chave frontal vem da necessidade de manter o inversor conectado à rede elétrica durante a recarga das baterias. Caso falte energia elétrica durante a recarga, o inversor não entrará em operação, mantendo a carga das baterias inalteradas. Já a chave que permite desligar as portas USB, desconecta totalmente o regulador de 5V da bateria, impossibilitando qualquer consumo de stand by.

Outras aplicações para o projeto


Aproveitando o mesmo circuito inversor com a adição de um circuito cut off de proteção contra descargas profundas das baterias, podemos criar outro projeto bastante interessante: um no-break/UPS para sustentar modem, roteador, switch e equipamentos de telefonia, levando em consideração que esses equipamentos possuem consumo baixo e poderiam ser facilmente atendidos com transformadores menores e entregando grande autonomia final.

Outra aplicação interessante é utilizar o inversor em veículos como motor home, ônibus e triciclos para acionamento de cargas AC diretamente pela tensão da bateria. Algumas pequenas alterações e seria possível operar o inversor a partir de 24VDC e até 48VDC, por exemplo. O circuito original é muito versátil e pode ser aproveitado para diversas outras aplicações, servindo como base para diversos outros projetos.

Considerações finais


O esquema elétrico permite alterações para aumentar a potência do inversor, como mencionei anteriormente, basta alterar o transformador e os MOSFETS, caso necessário. Não incluí um feedback, então, aproximando-se da capacidade máxima do transformador, a tensão tende a cair. Não vi necessidade real para implementar o feedback, mas você pode facilmente adaptar um ao circuito atual. Importante manter conexões e fiação compatíveis com as correntes elevadas para evitar danos e aquecimentos desnecessários ao inversor. Aqui vão algumas recomendações relevantes:

  • Cuidado com as chaves e porta-fusíveis escolhidos, esses componentes precisam suportar altas correntes sem sofrer danos ou gerar aquecimentos
  • O carregador pode ser alterado para fornecer maior corrente, basta adaptar um transistor ao LM317 (no datasheet do LM317 você encontra formas de fazer isso, é excelente para conseguir maiores correntes)
  • O transformador principal é chaveado constantemente, então, escolha um que possa suportar o trabalho duro
  • Relés de qualidade, por favor! 
  • Fiação interna com bitola de acordo com a corrente
  • O voltímetro é opcional, mas altamente recomendável
  • Não existe um circuito de cut off para proteger as baterias contra descarga profunda e isso é intencional: como é um inversor de emergência, é viável sacrificar as baterias para conseguir carregar um celular, por exemplo (se a sua intenção for montar um no-break/UPS, recomendo implementar o circuito de proteção ao projeto)
  • A fonte de alimentação auxiliar pode ser substituída por algum enrolamento do transformador principal, desde que esse possua mais linhas disponíveis, mas vai implicar em algumas adaptações no projeto - por segurança e bom-senso, mantenha essa fonte auxiliar!
  • LEDs utilizados são do tipo comuns, se você for usar outros tipos - como de alto brilho, por exemplo - os resistores limitadores podem ser recalculados
  • O cooler é opcional: não aplicá-lo no projeto vai exigir que você use um dissipador de calor muito eficiente nos componentes críticos - lembrando que o cooler serviria para resfriar o transformador também
  • Ao alterar a potência do inversor e/ou o número de baterias, recalcule os fusíveis de proteção F1 e F2 para manter a segurança da operação

Pretendo fazer uma série de testes com o inversor, para maiores detalhes de comportamento de uso - autonomia máxima, tempos de carga etc. - e os dados serão postados aqui, de forma a complementar as informações de características do projeto.

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.


Manutenção de bateria tool-less

Bocal E27 padrão

Detalhe do cooler

Painel traseiro

Painel frontal

Acionamento da chave principal

Acionamento do inversor

Acionamento das portas USB

Calibração do carregador

Tensão de flutuação da bateria (READY)

Cabo auxiliar

Conexão padrão


E temos o esquema elétrico sim, claro! Formato PDF disponível para download aqui. Considere apoiar o site para que mais projetos e ideias possam ser compartilhadas por aqui : )

*** 12/10/2023

Corrigido esquema elétrico que apresentava uma conexão incorreta em RL1



*** 27/10/2023

Corrigido esquema elétrico que apresentava uma conexão incorreta com o cooler




post original que acompanhou o projeto

Faz tempo que brinco com um circuito de inversor e faz mas tempo ainda que tenho vontade de montar um inversor pra chamar de meu - assim como aconteceu lá em 2017 com o projeto do amplificador de potência classe A Pur'A. Então, vamos definir aqui alguns pontos desse inversor:

  • Entrada AC 110V/220V selecionável via chave
  • Bateria interna 12V X 7A 
  • Saída 110VAC ou 220VAC selecionável via chave
  • Portas USB 5V de alta corrente via bateria (não usa o inversor)
  • Carregador inteligente integrado ao projeto
  • Conector para banco de baterias auxiliares externo (máximo 28A, ou 3 baterias externas + 1 interna)
  • Monitor digital de carga da bateria com chave de liga/desliga - para poupar a bateria no modo inversor
  • Forma de onda modificada (ainda não mensurei qual a frequência exata de saída)

A ideia é montar tudo numa caixa de ferramentas para tornar o transporte mais fácil, prático e para proteger o circuito, fornecendo ao projeto maior robustez na montagem. Mais adiante, vou disponibilizar o circuito de base desse projeto, que permite diversas melhorias e outras aplicações também.

*** 18/08/2023

Algumas alterações nas características do projeto

  • Entrada AC 110V/220V selecionável via chave (se entrar 110V, sai 110V e vice-versa)
  • Bateria interna 12V X 7A 
  • Saída 110VAC/220VAC acompanhando o padrão de entrada (se entrar 110V, sai 110V e vice-versa
  • Portas USB 5V de alta corrente via bateria (não usa o inversor)
  • Carregador inteligente integrado ao projeto (usa o mesmo transformador do inversor, que é chaveado quando há tensão AC na entrada e trabalha em modo normal)
  • Conector para banco de baterias auxiliares externo (máximo 28A, ou 3 baterias externas + 1 interna) alterado o projeto por conta da limitação do transformador de saída, que não justifica o banco externo tão largo, sendo possível adicionar apenas uma bateria extra de 12V X 7A (duas baterias no máximo, contando com a interna)
  • Monitor digital de carga da bateria com chave de liga/desliga - para poupar a bateria no modo inversor
  • Forma de onda modificada (ainda não mensurei qual a frequência exata de saída)
  • Chave AC para ligar/desligar as tomadas de saída (quando se quer manter o carregador ligado e as cargas desligadas)
  • Possibilidade de ligar o inversor às baterias automotivas, usando a tomada externa, para uso emergencial (como usar as saídas para iluminação noturna, ligar acessórios, usar o ferro de solda em reparos etc. e permite uma carga de forma controlada, é lenta, mas é possível se a bateria estiver com carga baixa que impeça a partida do motor)
  • Cooler interno assistido - em casos de recarga extrema, ou seja, baterias com baixa capacidade ou automotivas, o dissipador interno aquece bastante devido ao carregador ativo, sendo necessário resfriamento por cooler, que permanece parado em condições normais e somente é acionado nas condições extremas de uso

*** 21/08/2023

Testes de carga da bateria interna e smartphone via porta USB ocorreu com sucesso, embora gere bastante calor. O dissipador de calor precisou ser substituído para melhor troca de calor nessas condições, mesmo com o cooler atuando, a temperatura ficou alta para meus parâmetros de segurança e durabilidade dos projetos. 

Com a substituição do dissipador e sem acionamento do cooler, a temperatura se mantém razoavelmente dentro do esperado, mas ainda bastante quente em condições extremas de carga. Estou reavaliando a utilização do cooler, talvez não seja mais necessário.

*** 03/09/2023

Iniciada a furação do gabinete para instalação das chaves e porta-fusíveis. Também foram definidas as posições de fixação internas dos componentes e algumas alterações nos dissipadores - de novo, aham - para que tudo caiba estrategicamente sem 'conflitos'. E acho que será necessário adicionar o cooler sim, dissipação é alta para manter os dissipadores enclausurados.

*** 08/09/2023

Praticamente 90% do projeto montado no gabinete e testado, tudo funcionando como deveria. Agora faltam os detalhes finais como LEDs indicadores e outros pormenores para finalização. Algumas alterações:

  • Portas USB 5V de alta corrente via bateria (não usa o inversor) com chave on/off e LED azul piscante indicador de funcionamento
  • Somente um LED indicador de status (Verde = rede elétrica, ligado, carregando bateria(s), saídas acionadas; Amarelo = modo bateria, sem rede elétrica presente, indicador de inversor ativo)
  • Chave no painel frontal para desativar o circuito inversor (serve para quando você quer apenas carregar baterias sem correr o risco de faltar energia elétrica e o inversor entrar em funcionamento)
  • Chave AC para ligar/desligar as tomadas de saída (quando se quer manter o carregador ligado e as cargas desligadas)

    Chave AC principal controla as saídas: foi eliminado do projeto a chave para ligar e desligar as saídas porque é possível manter o carregador ativo (PW ON) com o inversor (gatilho) desativado; dessa forma, caso falte energia elétrica, as baterias não serão consumidas 

*** 10/09/2023

Revisão e início da documentação do projeto, esquemas elétricos e características. Algumas alterações e pendências:

  • Somente um LED indicador de status (Verde = rede elétrica, ligado, carregando bateria(s), saídas acionadas; Amarelo = modo bateria, sem rede elétrica presente, indicador de inversor ativo)

    Adicionado um LED a mais para indicar 'contato com a bateria' ao acionar a chave SW1 principal, já que nenhuma indicação ocorre quando o inversor está desabilitado; temos três LEDs principais, agora: contato com a bateria, AC in/carregador ON e inversor ON

  • Instalado o voltímetro digital no painel frontal, acionado na mesma chave que controla as portas USB
  • Analisando melhorias no circuito carregador - cut off preciso, maior capacidade de carga, estágios de carga lenta e carga rápida

*** 14/09/2023

Esquema elétrico pronto e faltando apenas pequenos detalhes para finalização do projeto. Algumas alterações e pendências:

  • Cut off calibrado para corte do carregamento e alternância para flutuação das baterias
  • Mantida corrente de carga atual (não será alterada a capacidade máxima de carga nem criados estágios de carga lenta e rápida)
  • Somente um LED indicador de status (Verde = rede elétrica, ligado, carregando bateria(s), saídas acionadas; Amarelo = modo bateria, sem rede elétrica presente, indicador de inversor ativo) 

    Após implementação de melhorias no projeto, será revisto o painel de LEDs indicadores
*** 17/09/2023

Revisão dos circuitos e alteração do LED de contato da bateria, que foi alterado para o voltímetro, que permanece aceso nessa condição. Calibrando circuito de proteção contra descarga profunda das baterias, será testado e validado a seguir.

*** 24/09/2023

Circuito de proteção contra descarga profunda das baterias validado e implementado no projeto, que passa a cortar o funcionamento do inversor quando a bateria atingir 10,5V. Nessa condição, o driver do inversor é interrompido e um LED é acionado juntamente com um buzzer contínuo. Driver controlador do cooler aprimorado e calibrado.

Algumas melhorias que serão estudadas a partir de agora, já que o projeto inicial se encontra concluído e em fase de testes contínuos para validar sua qualidade:

  • Lanterna embutida (luz ambiente) não será implementado
  • Sinalizador pulsante de emergência não será implementado
  • Bocal padrão E27 para instalação de lâmpada LED 110V/220V até 45W diretamente no inversor

*** 27/09/2023

Circuito carregador aprimorado na tensão de cut off (14,2V) e flutuação (13,4V) com regulação fina e validada. 


*** 02/10/2023
  • Circuito cut off de proteção contra descargas profundas removido do projeto: como se trata de um inversor para uso em emergências, entende-se que a bateria pode ser sacrificada em casos extremos em prol de recarregar um celular, por exemplo
  • Instalado o bocal padrão E27 para instalação de qualquer lâmpada (preferencialmente LED, por questões de consumo) que seja bivolt 110V/220V até 60W, alimentada diretamente pelo inversor, funcionando como uma luminária de emergência
  • Implementado LED indicador de fusível aberto (proteção da bateria)

*** 06/10/2023

Últimas revisões do projeto e do esquema elétrico para publicação. 

Fonte de bancada variável com LM 317 e TIP 36 1,2V a 16V x 5A com proteção

Session.

Desde a última vez que montei algum projeto, já até me mudei de cidade. Fazia tempo que não pegava algo pra fazer do início ao fim. Claro, alguns testes, circuitos pra validar e coisas assim eu até vinha fazendo, mas projeto mesmo, nenhum. Minha fonte de bancada conceito morreu um dia desses, não partia mais o Atmega. Como eu não tinha outro microcontrolador para queimar o programa e colocar no lugar, desativei todos os controles 'software' e liguei a potência dela direto. Funcionava normalmente, mas sem aquele monte de proteção que tinha via código. O que aconteceu? Deixei carregando uma bateria e deu aquecimento no dissipador, muito além do esperado. A potência se foi com um show de fumaça.

Como eu estava muito sem paciência pra desmontar e consertar ela - e bem no fundo, era mais uma fonte conceito do que qualquer outra coisa - acabei deixando de lado. Acabei não fazendo coisa alguma com ela e decidi partir pra uma nova fonte, à moda antiga, sem gadgets e bem raiz. É basicamente o mesmo esquema da anterior, na parte de potência, com poucas modificações, e com uma proteção contra curto-circuito e sobrecarga baseado em relé que corta totalmente o negativo da saída. Efetivo.

Não tem muito o que dizer sobre esse projeto: é só mais uma fonte de bancada. O dissipador é bruto, dos antigos processadores AMD, e segura facilmente o calorão gerado pelo TIP 36. O LM 317T conduz até certo ponto, sem se esforçar, e mesmo assim você deve fixá-lo no mesmo dissipador do transistor de potência para que ele possa monitorar a temperatura de trabalho do conjunto e possa habilitar proteção térmica, caso necessário.

Eu recomendo que você use um excelente dissipador de calor para não precisar de cooler. Vai por mim, o conjunto aquece muito a partir dos 3A. Também use pasta térmica sem miséria e aperte bem os parafusos com isoladores de mica, se possível.

Proteção contra curto e sobrecarga

É uma coisa bem simples: o relé de 24V trabalha com uma tensão de pouco mais de 10V por conta do resistor de 470R. Como a queda de tensão nos capacitores é grande quando há um curto ou uma sobrecarga, essa tensão de 10V cai mais ainda, desatracando o relé de forma natural, protegendo a fonte de danos e aquecimento desnecessário para suprimir o evento. Para rearmar a fonte, basta pressionar a chave SW2.

Ao ligar a fonte pela chave AC, sempre será necessário pressionar SW2 para armar o circuito pela primeira vez.
 

Esquema da fonte










Fiz um vídeo da fonte em funcionamento que inclui o teste de curto, imagens com a tampa aberta e outras informações sobre esse projeto:

Teste da proteção contra curto: https://youtube.com/shorts/1vpl1bLWPBQ

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