Jump to content
  • entries
    5
  • comments
    65
  • views
    2,278

About this blog

Dicas, experiências, "causos", de tudo um pouco.

Entries in this blog

Jack O'Neo

Olá pessoal. ;D 

Acredito que boa parte de vocês já tenha visto os vídeos do @infosquad batendo na mesa, e provando por A + B que o método de análise de consumo das placas de note difundido pelos chineses, consumo estático após ligado, já não é, ou talvez nunca tenha sido a maneira mais eficiente de realizar este tipo de análise, mas para quem não viu, deixo os vídeos abaixo.

 

 

 

Nosso amigo Cristian, Latino Americano, pensou brilhantemente, e elaborou uma metodologia singular, aonde ao invés de avaliarmos o consumo estático da carga antes e após ligar, podemos acompanhar a sequência de start das placas em tempo real, passo a passo, habilitação de fontes secundárias, resets, e tudo o mais, em função do consumo da placa em cada etapa da habilitação.

 

Este grande feito por si só já merecia uma publicação aqui para repassar a dica, mas felizmente eu fui capaz de dar a minha humilde contribuição ao novo método, visto que o Cristian estava tendo problemas com os ruídos ao efetuar a leitura com o osciloscópio, acontecia que os ruídos gerados pelas fontes chaveadas das placas acabava aparecendo na tela do osciloscópio misturados ao que de fato queremos ver que é a variação do consumo exercido pela placa.

Depois de praticar com este novo método por algum tempo seremos capazes inclusive de em alguns casos dar diagnóstico e orçamento antes mesmo de abrir a máquina. Promissor né? ;D 

É nestas horas que dá orgulho de ter nascido na America do Sul, este é o método mais revolucionário de análise dos últimos anos e foi produzido por um dos nossos, não foi importado nem da Índia, nem da China, nem da Russia.  

 

Power ZeO, como foi batizado pelo @Alberto Rosa que além de batizar também já montou um protótipo pra ele, é um circuito muito simples que desenvolvi com a finalidade de eliminar os ruídos e amplificar a queda de tensão sobre um shunt para que possamos vela nitidamente na tela do osciloscópio durante a sequência de start das placas.

 

Abaixo deixo o esquema e uma pequena explicação para quem possivelmente não tenha entendido o funcionamento apesar da simplicidade, e no fim da página um link para download do esquema, do desenho da pcb e da serigrafia em pdf.  

 

O projeto é 100% grátis para uso não comercial. 

 

Figura 1

Power ZeO V3.0 by Neo.png

Para utilizar o aparelho ligas tua fonte de bancada regulada em 19.5V até +VIN e -VIN, ligas o plugue BNC do aparelho OSC+ e OSC-  em um dos canais do teu osciloscópio, e ligas a alimentação para a placa em teste em OUT+ e OUT-.

RSHUNT que interrompe a trilha negativa de alimentação da carga, na prática forma um divisor resistivo somado à resistência ofertada pela placa em teste.

Sempre que houver consumo na saída haverá uma queda de tensão sobre ele que será proporcional a corrente consumida pela placa.

C4 e C3 que foram escolhidos empiricamente, tem por função eliminar os ruídos provenientes das fontes chaveadas da fonte em teste.

U1:A Amplifica 10 vezes ou 100 vezes a queda de tensão sobre o RSHUNT de acordo com a posição da chave de seleção X100 e X10 ( três contatos e duas posições) que comuta entre R1 e R2.

R3 é o divisor da equação de ganho ((R1 / R3) + 1 = Ganho. Ex: ((99k / 1k) + 1) = 100X.

U1:B em configuração de buffer, apenas isola o circuito amplificador, da saída que vai para o osciloscópio, e C2 é um filtro para ajudar na estabilidade desta tensão de saída.  

 

Figura 2

WhatsApp Image 2019-02-14 at 15.06.16.jpeg

 

Por que as duas escalas? 

Amplificando 100x podemos usar uma escala de tensão maior no osciloscópio, e desta forma nos livramos totalmente dos ruídos, como pode ser visto na Figura2, mas visto que a saída máxima de tensão do nosso circuito será sempre em média 1V abaixo da tensão que aplicamos na sua alimentação (19.5V), ficamos limitados com essa escala de X100 em até uns 1.8A de consumo, que é suficiente para boa parte das placas atuais, mas se por ventura for necessário em algum momento mais corrente do que isso, podemos usar a escala de X10 que amplifica apenas 10 x a tensão sobre o shunt, desta forma temos que usar uma escala de tensão mais baixa no osciloscópio mas ainda assim conseguimos bons detalhes, e nesta escala o limite máximo teórico seria de 18A, e apesar de que nunca iremos utilizar tanta corrente na pratica, essa divisão de escalas 10x e 100x foi pensada para facilitar o cálculo de quanta corrente está circulando na carga baseado nos gráficos da tela do osciloscópio. ;D A sugestão de corrente máxima para a pcb que foi desenhada é 10A.

Se lemos 0.1V sobre o shunt... 0.1V divididos por 0.1R, conforme a lei de ohm, nos da uma corrente de 1A. -> 0.1V / 0.1R = 1A 

O ganho do circuito calculamos como abaixo: 

Escala x10   -> 0.1V x   10X = 1V

Escala x100 -> 0.1V x 100X = 10V

 

Então se estamos na escala de X10 no Power ZeO, e temos 1A sobre o shunt, teremos 1V na sua saída para o osciloscópio, já na escala de X100 teremos 10V, e aí com base nisso podes dizer qual o consumo de corrente da placa em teste, naquele determinado pico na tela do osciloscópio de acordo com a escala de tensão selecionada nele.

Mamão com açúcar. ;D 

 

Para evitar quaisquer contratempos ainda que muito improváveis, é aconselhável desligar a alimentação do aparelho antes de comutar entre as escalas.

 

Na Figura 3 abaixo podemos ver como ficava a medição sem o Power ZeO, imagem fornecida pelo Alberto, percebam a quantidade absurda de ruídos que ocultavam aquilo que realmente queremos ver.

 

WhatsApp Image 2019-02-12 at 14.19.37.jpeg

Aqui abaixo duas fotos da minha montagem inicial em protoboard V 1.0, e depois já montado em placa perfurada V 3.0:

 

WhatsApp Image 2019-02-13 at 15.21.25.jpeg

Reparem na minha chave de seleção de escala vintage, usando um jumper ;D 

IMG_20190214_145753988.jpg

 

Abaixo a versão do Alberto, a placa eu não sei como ficou pois ele não me mostrou, mas olha o capricho na caixinha... Reparem na gravura na etiqueta. ;D 

 

WhatsApp Image 2019-02-15 at 13.23.32.jpeg

Por hora era tudo que eu tinha pra falar sobre o projeto, espero que vocês montem o aparelhinho também, uma boa base de dados com gráficos de consumo de várias placas pode vir a ser muito útil no futuro para vocês mesmos quando mexendo em outras máquinas idênticas ou até para outros colegas. 

 

Meu agradecimento especial ao @infosquad por divulgar esta metodologia que julgo será muito útil a toda a comunidade técnica, e ao @Alberto Rosa por ser o primeiro Beta Tester, ele montou o dele antes mesmo de eu decidir confeccionar um desenho de pcb, enquanto no projeto ainda constava um LM324 cujo 2 op amps estavam sobrando. ;D 

 

Como prometido aqui está o link para download dos arquivos que auxiliam na montagem.

Jack O'Neo

Então pessoal, é bem comum no dia a dia precisarmos de uma carga pra testar fontes e baterias, e existem diversas formas de fazer isso. 

O uso de resistências dos mais diversos tipos, ou a soma de várias cargas de valor conhecido para extrair um determinado consumo, é o que a maioria faz.

Não há nada de errado em fazer isso, e quem está feliz com esta abordagem já pode parar de ler aqui, pois aqui o que pretendo é complicar o que é simples com intenção de simplificar ainda mais. ;D 

 

Esta postagem tem objetivo de auxiliar na construção de uma carga eletrônica variável, onde através do ajuste de um potenciômetro multivoltas poderemos

selecionar um valor entre 0A e 12A a ser consumido de uma fonte ou bateria em testes.

 

A Lei de Ohm diz pra gente que a corrente consumida por uma carga é obtida pela seguinte fórmula: i = V / R, ou seja a corrente que será consumida pela carga

é o resultado da divisão da tensão que alimenta a carga, pela resistência da carga.

 

EX: Se queremos consumir 2.18A de uma fonte que tem saída fixa de 5V x 5A substituímos os valores na formula R = V / i, e então obteremos, o valor da resistência

      que precisaremos colocar na saída da fonte, 5V / 2.18A = 2.29R.

 

- Neo, Se quisermos então consumir 2.18A de uma fonte de 5V colocamos lá então uma resistência qualquer que tenha 2.29R, é isso?

- Sim, é mais ou menos isso...

Temos que saber além do valor de resistência, quantos Watts serão dissipados por essa resistência ao receber essa corrente de 2.18A,

pois se colocarmos uma resistência com capacidade de dissipação inferior ao necessário ela vai ser danificada, então substituindo na fórmula W = V x i,

5V x 2.18A = 10.9W.

Caso obter um consumo aproximado não for um problema, (e geralmente não é), podemos usar uma resistência de valor aproximado ao obtido nos cálculos, 

que suporte a quantidade de watts que serão consumidos sempre com alguma sobra, e colocar na saída da fonte.

Para este exemplo então a associação de dois resistores de 4.7 Ohms 10W em paralelo, nos daria uma resistência de 2.35R  20W e resolveria o problema.

 

Mas... Ficar associando resistores, ou resistências de chuveiro(mergulhadas em água, ou não), ou lâmpadas, para cada teste que desejamos, ou precisamos fazer, nas várias fontes 

que passarão ao longo do tempo pela nossa bancada, todas bem diferentes umas das outras é um saco, haja paciência. (A minha já se esgotou a algum tempo e esse texto é a prova.)

 

A ideia então é montar uma carga eletrônica que nos propiciará escolher um consumo específico de corrente, e que servirá para testar a maioria das fontes DC que passarem por nossas mãos.

 

Este projeto foi pensado para extrair no máximo 300W de uma fonte em teste, e consegue fazer isso enquanto os mosfets estiverem a no máximo 100°C de temperatura,

consegue testar baterias e fontes DC de até uns 160V, e ofertar um consumo de 0 a 12A, ou seja, em 160V o limite de corrente máximo que podes setar no potenciômetro é  1.87A.

Se esse valor for ultrapassado pode ser que de tempo da proteção térmica acionar e salvar os mosfets e pode ser que não, então o projeto não é idiot proof,

terás que ajustar o potenciômetro para a posição 0A antes de iniciar o teste de uma fonte.

 

A proteção térmica adotada tem a intenção, e deve, ajudar a proteger os mosfets em caso de dissipadores inadequados, ou ventilação insuficientes, algo que você deverá corrigir,

tanto na hora da montagem, quanto anos depois quando casualmente uma ventoinha parar de funcionar...

 

Como calculas o limite máximo para cada tensão então?

Assim: 300 / tensão = Limite máximo em Amperes.

EX: 300W / 30V = 10A.

Portanto, o limite máximo de 12A só pode ser setado para fontes/baterias com tensão de saída de até 25V, e a minha sugestão é que você sempre inicie o consumo em 0A

e vá ajustando gradualmente até o limite máximo.

Não pretendo utilizar está carga para testar tensões superiores a 32V e só posso atestar o funcionamento perfeito até está tensão que foi a máxima que eu coloquei no aparelho,

apesar dos limites máximos serem bem superiores. Não acredito que haverá qualquer problema em tensões superiores, mas é por sua conta e risco. ;D 

 

Queremos dissipar 300w então a alma deste projeto são bons dissipadores de calor, escolhi fixar cada mosfet em um daqueles dissipadores 775 da intel com base de cobre,

e sugiro que façam o mesmo, pois o resultado nos testes foi perfeito, os mosfets quando dissipando 300W ficam muito quentes mas não alcançam os 100°C, que era o que eu desejava.

A escolha dos mosfets  IRFP260N foi principalmente em função de terem um baixíssimo rds(on) cada um com 0.04 Ohms, visto que 2 estão em paralelo temos 0.02 Ohms entre o drain e source,

e também por todas as suas outras características serem ideais para o projeto, sugiro que deem uma olhada no datasheet, não é difícil de encontrar, e tem bom preço, mas... se for preciso,

por qualquer motivo, usar outros mosfets, tenha em mente que os limites dos mosfets escolhidos, bem como o limite dos dissipadores, determinam os limites do aparelho.

Os outros componentes do projetos que requerem atenção são os trimpots, todos de 25 voltas e 5% de precisão, e é sugerido para maior controle da seleção de consumo, um potenciômetro

de 10 voltas e 5% de precisão. 

Ainda sobre os dissipadores e mosfets, já que desejamos o melhor contato possível entre as superfícies deles, não podemos isolar os mosfets dos dissipadores usando thermal pads, ou mica,

portanto se a caixa que usares pra montar o aparelho for metálica terás que isolar os dissipadores da carcaça, não fazer isso poderia ocasionar curto com a fonte em teste,

caso tenha carcaça metálica também e estejam próximas uma da outra na bancada.

 

Este aparelho precisa ser alimentado com fonte de 12V e a corrente necessária varia de acordo com com as ventoinhas escolhidas para o arrefecimento dos dissipadores,

via de regra 1A será suficiente, no entanto se a temperatura ambiente estiver acima de 25°C  pode ser necessário colocar ventoinhas mais parrudas,

a mesma fonte que alimenta o circuito alimenta as ventoinhas, então se for o caso, use uma fonte de 12V compatível com as ventoinhas que escolher, o consumo do circuito é baixo.

 

Todos os arquivos necessários para a confecção da placa e montagem estarão disponíveis no acervo do fórum.

 

Lista de materiais:

 

1x - Shunt 0.0015R (Sob medida explicações abaixo.)

2x - Dissipadores 775 Intel com base de cobre.

1x - Placa de circuito impresso com um lado cobreado 11.3cm x 7.9cm

1x - Fonte 12V 1A ( para alimentar o aparelho ) 

 

3x - 0.1uF -> C1-C2,C6

1x - 10uF -> C5

1x - 100uF -> C7

 

2x - 10k -> R1,R15

1x - 5.1k -> R2

1x - 43k -> R3

5x - 1k -> R4,R8,R9,R12,R13

3x - 100r -> R5,R7,R17

3x - 47k -> R6,R16,R19

1x - 5.6k -> R10

2x - 100k -> R11, RV3

1x - 15k ou 1x 16k -> R14

1X - 4.7k -> R18

 

1x - LM324 -> U1

1x - TL431 -> U2

1x - LM393 -> U3

 

2x - IRFP260 -> Q1 Q2

1x - BD139 -> Q5

3x - BC549BP  -> Q6 Q7 Q8

 

2x - 1N4007 -> D2-D3

 

1x - Botão normalmente fechado. (Este tipo de botão abre o contato quando apertado, e fica conectado quando não pressionado.) 

 

1x - NTC 10K -> NTC1

 

1x - Trimpot 25voltas 100K 5% -> RV2

1x - Trimpot 25voltas 10k -> RV4

 

1x - Potenciômetro 10voltas 10k 5% -> POT CTRL

 

1x - RL1 Rele 12V * 28A (Daqueles normais de nobreaks.)

 

Este projeto foi feito com base em um esquema que circula na internet já a um bom tempo, e que inclusive já ganhou versão dos Chineses no Aliexpress, o original era para 3.3A, mas já tem versões de 6.6A, e 10A, a questão toda é que pela escolha dos componentes e pelo fato de tais produtos não virem com dissipador e ventoinhas, seu uso é sugerido para no máximo 65W mesmo na versão de 10A, o que quer dizer que só podes consumir 10A de uma fonte em teste de no máximo 6.5V, e o produto citado não tem proteção térmica para os mosfets, sendo assim caso você ultrapasse os limites provavelmente destruirá os mosfets. 

Evidenciados os problemas acima fica claro o porquê de estarmos montando nossa própria versão que tem algumas vantagens.

 

Os projetos mais comuns de cargas eletrônicas utilizam um resistor de shunt de valor maior do que o rds(on) do mosfet, sendo assim a maior parte do calor será dissipada nos resistores, 

no entanto para drenar 10A em 30V nesses resistores, precisaríamos associar vários resistores em paralelo para conseguirmos um resistor de no mínimo 300W então por questão de custos, e lógica, optamos por usar um shunt de valor menor do que o rds(on) dos mosfets, e desta forma dissiparemos o calor nos mosfets que estão instalados em bons dissipadores, e com ventilação forçada, muito mais fácil. ;D

Há duas coisa a serem consideradas sobre o assunto ainda, essa abordagem que escolhemos traz um pró e um contra, o pró é que devido nosso shunt ter uma resistência baixíssima ele praticamente não dissipa calor, sendo assim a resistência dele não varia o que torna nosso aparelho mais estável na regulagem de quantos amperes serão drenados da fonte, (se usássemos resistores teríamos que ficar corrigindo o potenciômetro frequentemente para manter o consumo na faixa escolhida, pois quando aquecidos a resistência deles aumenta), já o contra se dá pelo mesmo motivo, por ter um valor irrisório a queda de tensão sobre o shunt é ínfima, e para podermos mensurar e utilizar este valor para comparação com alguma precisão, precisamos adicionar 1 OP-AMP ao projeto, visto que utilizaremos um 1 único CI com todos os OP-AMPs necessários o contra não conta. ;D 

 

Nosso shunt será então um pedaço de fio de cobre rígido (maciço) de 7,5cm de comprimento, com espessura de 1,2mm, dobrado em forma de "M", para que caiba no lugar a ele designado na placa, com uns 3 a 4mm estanhados nas extremidades, simples assim, aqui eu retirei o fio do indutor de 5V da saída de uma sucata de fonte ATX (fica a dica). A resistência estimada para um fio de cobre de tais características é de aproximadamente 0.0015 Ohms, os multímetros convencionais não medem com a precisão necessária, então acredite na matemática, é pra isso que ela foi inventada (resolver problemas uhaeuheauhuh).Ainda assim eu deixei um mecanismo de compensação.

 

Na imagem abaixo da pra observar nosso shunt desenhado em laranja. 

 

Posição dos componentes.png

 

Ainda referente a imagem acima percebam que D5 e R19 desenhados em vermelho tem suas serigrafias invertidas, mas por quê? 

Simples, eles vão ser colocados pelo lado de baixo da placa caso contrário não teria como colocar o relê. ;D 

Com toda certeza deve haver formas melhores de interligar os componentes mas garanto que como está funciona.

Ainda sobre a imagem acima, esta é a posição dos componentes na placa, vocês devem se basear nela para efetuar a montagem dos componentes na placa.

No canto superior esquerdo da imagem temos a entrada da fonte em testes (test), no canto inferior esquerdo temos a entrada de alimentação do circuito (12V) e logo ao lado de J5 temos outra marcação 12V que é onde são ligadas as ventoinhas e a alimentação do volt/amperímetro. 

Logo ao lado de (test) temos (AMP) que é o local onde devem ser conectados os fios do amperímetro, +A é o fio de entrada de corrente do amperímetro, -A é o fio de saída, e +V seria para ligar o fio de aferição de tensão do voltímetro, logo abaixo do shunt temos (volt) que seria para os modelos de volt/amperímetro que tem dois fios mais finos para a aferição de tensão, no entanto depois de efetuar a montagem percebi que a aferição de tensão fica mais correta se ligarmos os fios do voltímetro diretamente no plugue da fonte em testes, pois quando passa alta corrente pelos fios eles passam a esquentar um pouco e gerar alguma resistência que afeta consideravelmente a medição da tensão.

 

Dicas sobre a montagem:

    É melhor começar inserindo e soldando todos os resistores, pois desta forma a sobra dos pinos deles podem ser usadas para em seguida fazer os jumpers da placa...

    U1 e U3 foram montados em soquetes compatíveis com seus invólucros para facilitar reposição no futuro caso seja necessário, reparem que o pino 1 de ambos apontam um para o outro, não é absolutamente                         necessário utilizar os soquetes mas é uma boa ideia, e o preço deles é ínfimo também... 

    Apesar de Q1 e Q2 estarem desenhados na placa eles precisam ser ligados até aquele ponto da placa com fios de 15 cm, de outra forma não seria possível fixá-los nos dissipadores de calor, e ambos precisam ser                  conectados por fios com o mesmo tamanho o mais exatamente possível, pois estão em paralelo, e os fios também geram alguma resistência.

 

 

Este abaixo é o layout da placa que estará disponível para download em formato PDF para uma melhor qualidade de impressão, não é nenhum primor de placa mas da conta do recado.

O projeto é 100% livre para uso não comercial. 

Layout carga eletrônica.png

 

 

Não foi o método que utilizei, não conhecia, mas adorei este método para transferir o toner para a PCB, olhem que fácil, e como fica perfeito...

 

 

 

Imagino que com a lista de materiais, com o layout para confecção da placa, que pode ser baixado em pdf no link no final da postagem, quem quiser apenas usufruir do aparelho já consegue montar o seu, abaixo vou deixar explicações básicas de como o aparelho funciona, estarei mostrando o circuito em blocos, pois desta forma a compreensão se torna muito mais fácil, e também porque o esquema ficou meio bagunçado devido a falta de espaço na tela...

 

Na figura abaixo temos a etapa inicial do circuito, onde o protagonista é o U2 TL431 sendo usado para criar uma tensão de referência de 2V, a partir da alimentação geral do circuito que é 12V.

Esta tensão de referência é entregue ao potenciômetro que vai controlar o consumo de corrente a ser drenado da fonte em teste, é evidente que na saída do potenciômetro que está ligado entre o terra e a tensão de referencia, teremos então uma tensão que varia de 0V até 2V.

 

Electronic Load Part1 - 1.png

- Neo, se já temos uma tensão variável de 0V a 2V para efetuar o controle do aparelho, por que diabos colocaste um OP-AMP na saída dele?

O motivo é este exibido na figura abaixo, se colocarmos uma carga qualquer diretamente na saída do potenciômetro a resistência dessa CARGA passa a fazer parte diretamente do circuito que cria a tensão de referência, que neste caso sendo de 47K como na figura, faz com que nossa tensão de referência que queríamos que fosse de 2V caia para 1.8V, o potenciômetro continua em 100%, e sendo assim, não conseguiríamos alcançar o limite máximo de corrente a ser consumido da fonte em testes pois este limite de 12A só será alcançado tendo 2V na saída do potenciômetro. 

 

 

Electronic Load Part1 - 2.png

Reparem na figura abaixo onde a mesma carga de 47k que ocasionava a queda da tensão de referência para 1.8V, foi ligada na saída do OP-AMP.

Perceberam que agora a tensão continua exatamente igual como na primeira figura?

Este OP-AMP está arranjado em configuração de Buffer, e a gente identifica isso pela ligação do pino 2 diretamente ao pino 1 formando um loop de realimentação, nesta configuração, a tensão que entra no pino 3 será a mesma na saída pino 1, mas é ai que está a função deste OP-AMP, na entrada dele pino 3 a resistência é extremamente alta a ponto de não influenciar na tensão de referência, e na saída pino 1 a resistência é bem mais baixa, o que é ideal para a corrente fluir.

Adotando então este circuito para a criação da tensão de controle do aparelho garantimos que teremos uma tensão de 0V a 2V plenamente estável.

Electronic Load Part1 - 3.png

Nota 1: Se diminuirmos o valor da resistência da CARGA para 1K no circuito da figura acima, já se notará uma pequena queda nesta tensão, que vai de 2.11V para 2.09V mas ainda assim estável e acima de 2V, e a tendência é que quanto menor for o valor da resistência colocada como carga maior será esta queda, afinal quanto mais baixa a resistência da CARGA mais perto estamos de colocar um curto na saída do OP-AMP. Neste aparelho está tensão de referência alimentará um outro OP-AMP sendo assim, a resistência da carga será altíssima a ponto de não influenciar a saída deste primeiro OP-AMP.

 

Nota 2: Para quem já está mais avançado na eletrônica pode ser que D3 e R5 pareçam estranhos no ninho sem o contexto adequado, D3 será explicado mais pra frente quando ficará extremamente claro suas funções (sim mais de uma), quanto ao R5 ele visa atuar como uma proteção para o RV1 que é sugerido para ser um potenciômetro multivoltas de precisão que não é tão barato assim, da forma como está inserido no circuito caso o pino 3 do OP-AMP entre em curto com o terra devido a algum problema, R5 que tem resistência maior vai impedir um curto total com o terra, e atuará como uma zona de escape para a corrente que passa pelo potenciômetro visando não danificá-lo caso isso aconteça.

 

Nota 3: Vários componentes que interagem diretamente com está parte do circuito foram excluídos destes esquemas para que fosse possível a compreensão facilitada e em etapas da "coisa".

 

 

 

Electronic Load Part2 - 1.png

Então, chegamos na segunda parte do circuito que é a parte que controla quanto de corrente vamos extrair da fonte em testes.
Pra simplificar a explicação substituí o circuito da parte 1 mostrado anteriormente por este potenciômetro em serie com R2.

Reparem que nossos 2V que vem da parte 1, chegam no R1 que está ligado a R15 que vai ao terra, ou seja temos um divisor resistivo, (10  / (10 + 10)) * 2 = 1 então nossa tensão de referência será sempre dividida pela metade antes de chegar na entrada não inversora do U1:B que aí está sendo usado como comparador, e terá limite máximo portanto de 1V.
Porque escolheste está tensão de 1V para controlar o consumo Neo? Simples, o projeto original (que não é meu, e não se sabe ao certo de quem é) utilizava um shunt de 0.1R e sabemos que I = V / R então i = 1 / 0.1 = 10A ou seja quando a tensão sobre o shunt fosse 1V teríamos um consumo de 10A na fonte em testes, então  não fui eu que escolhi, até poderia ter mudado mas time que está ganhando não se mexe.
No nosso caso não queríamos dissipar a corrente no resistor de shunt, queríamos dissipa-la nos mosfets, para que isso fosse possível o valor da resistência do shunt teria que ser menor que a resistência dos mosfets, então na prática quando tivéssemos 1v passando sobre ele teríamos uma corrente muito maior 666.67A pra ser mais exato.

Então na realidade a tensão sobre nosso shunt R20 com uma corrente de 12A circulando por ele nos daria uma tensão de 0,018V presumindo que o valor do shunt seja de 0.0015R, e aí é que entra o U1:C que arranjado com rv2 e r13 na entrada não inversora e com r6 e r7 15.74k na entrada inversora é um amplificador diferencial, com ganho de 48x o valor da entrada, este carinha pega então a tensão baixíssima de 0.018V e multiplica por 48 para nos dar uma tensão de saída de 0.864V supondo que o valor do shunt é de 0.0015R, já considerando nossos 12.2A marcados no amperímetro lado inferior esquerdo da imagem e o valor do R20 no projeto que é 0.0017 teríamos um valor de 0.99552 na saída do U1:C, como então o voltímetro na saída de U1:C mostra 1.04V? Fácil, na configuração clássica do amplificador diferencial R6 e RV2 deveriam ter o mesmo valor, como propositadamente alteramos o valor de RV2 para 100K e o tornamos um resistor variável conseguimos através dele efetuar o ajuste preciso da tensão para o valor que queremos que é justo este de 1.04V que é a mesma tensão máxima que temos lá no pino 5 do U1:B. e é desta forma que fazemos o ajuste fino da corrente máxima que o aparelho suportará.
A fórmula para encontrar a tensão que circulará sobre o shunt é aquela velha conhecida de todos V = A * R...
A fórmula para calcular o ganho do op-amp é: Ganho = (R6 / R7) + 1

Sabendo o ganho podemos calcular a tensão de saída do op-amp com base na tensão da entrada inversora (-), basta multiplicar esta tensão pelo ganho .

 

Ex: 

Suponhamos que tivéssemos um shunt de 0.06 Ohms, e que o valor de R6 fosse 72K, R7 3k, e que passando por este shunt teríamos uma corrente de 3A.

V = 3 * 0.06
V = 0.18

Então 0.18V seria a tensão medida sobre o shunt, quando passar por ele uma corrente de 3A.

 

O ganho do op-amp seria:
G = (72 / 3) + 1
G =  24 + 1

G = 25

 

Então nossa tensão de 0.18V multiplicada pelo ganho do op-amp seria a saída no pino 8 do U1:C.
Vout = 0.18 * 25
Vout = 4.5V

 


Voltando ao u1:B, no uso clássico do op-amp como comparador se tivermos uma tensão maior na entrada inversora (-) do que na entrada não inversora  (+) temos como saída a tensão de alimentação VSS utilizada na alimentação dele (pino 11), e se for o contrário teremos a tensão de VCC (pino 4) como saída, neste nosso caso no entanto, teremos sempre tensões de valores iguais ou muito próximos tanto na entrada inversora quanto na entrada não inversora e por isso a tensão de saída vai variar de acordo com a tensão que for aplicada na sua entrada, e sendo assim, conseguimos utilizar os Fets irfp260N na sua região linear, e variar a sua resistência entre dreno e source para determinar quanta corrente circulará no circuito através deles.
Se bem recordo eles começam a conduzir entre dreno e source quando a tensão no seu gate está na casa dos 3.7V esta informação pode ser confirmada no datasheet do componente fornecido no início do tópico, se eles por qualquer motivo saírem da região linear de trabalho, eles estarão saturados, e estando saturados a resistência entre Drain e Source será aquela definida no datasheet por RDS(on), isto seria para nós um grande problema, um desastre, visto que desta forma ele faria um curto na saída da fonte em testes, mas nos meus testes aqui nunca ocorreu saturação, continuo usando os mesmos mosfets adquiridos quando comecei a montagem do projeto no início de 2018, e não tive problema com nenhuma fonte em testes também.

Lembram que eu ia explicar D3 mais tarde? Chegou a vez dele hehehe. ;D 
Reparem que logo ao lado de D3 temos um voltímetro ligado entre o terra da fonte em testes e o terra da fonte que alimenta o circuito do aparelho perceberam que ele marca ali um valor próximo da queda de tensão inerente da passagem da corrente pelo diodo? Pois é, a primeira função do diodo é manter o negativo da fonte que alimenta os OP-AMP em 0V, para podermos zerar o consumo da fonte em testes, isso não seria possível caso os negativos das duas fontes estivessem conectados diretamente (o negativo da fonte em teste sempre fica acima de 0V) pois os próprios fios que utilizamos para ligar a fonte em testes ao aparelho formam um divisor resistivo com a resistência da carga (nossos mosfets), a segunda função de D3 é permitir que sempre haja alguma tensão maior que 0V no negativo da fonte em testes para ser amplificada pelo U1:C, nós forçamos isso com a referencia de tensão da parte 1 ligada ao terra da fonte em teste e tendo que passar pelo diodo criando um offset, visualizem comigo, se com 12.2A circulando pelo shunt a tensão sobre ele é de 0.018V que tensão teríamos sobre ele com um consumo de 0.05A? É uma tensão tão baixa e tão próxima de 0V que torna a vida do U1:C um inferno, ele nem mesmo consegue perceber que há uma tensão positiva ali, então D3 nos permite garantir, que sempre haverá uma tensão positiva na entrada inversora do U1:C, e como esta tensão também estará presente na entrada não inversora e o que queremos é amplificar a diferença entre elas quando passam pelo R20 nosso shunt, desta forma facilitamos um bocado a vida do U1:C, que com esse pequeno offset entre o negativo das duas fontes consegue trabalhar normalmente.

 

Mas como na vida nada é fácil, D3 nos trás também um problema.
Visto que sempre teremos uma tensão positiva para ser comparada nas entradas do U1:C sempre teremos uma saída positiva na saída dele, sendo assim sempre teremos uma tensão maior na entrada inversora do U1:B do que na sua entrada não inversora quando ele estiver fornecendo 0V para o divisor resistivo R1 + R15, então na prática ao rodarmos nosso potenciômetro da tensão de referência até que equiparássemos as duas tensões a saída para o gate dos mosfets seria 0V, e continuando a rodar o potenciômetro conseguiríamos equiparar estas tensões, o problema disso é que a carga mínima que poderíamos aplicar a fonte em testes seria bem maior que 0A, e o que queremos do aparelho é que seja capaz de ofertar desde consumos irrisórios como 0.02A até mais ou menos os 12.2A, pois a entrada inversora do U1:B nunca estaria em 0V.


E isso nos leva a próxima etapa do circuito onde contornaremos esse problema com a adição de um duplo comparador LM393 ao circuito, cujo um dos comparadores servirá para resolver este problema gerado por D3 e o outro será utilizado para uma proteção térmica dos mosfets... E finalmente a saga da carga eletrônica terá seu fim. ;D 

- Tá Neo, mas e o U1:D não vais falar sobre ele?
- Então, se você não sentiu dificuldade de identificar a função dele parabéns pule essa explicação, se você não entendeu como e porque o U1:D está ali olhe a imagem acima e compare com as imagens da primeira parte da explicação, qual a configuração em que o U1:D está arranjado? Pense aí, antes e prosseguir com a leitura.
Isso mesmo outro buffer, com a mesma finalidade do anterior, queremos uma saída de tensão para cada mosfet para assegurar que tenhamos corrente suficiente para o controle adequado deles, então nós fazemos uma "cópia" da tensão de saída do U1:B usando o U1:D, devido a um muito pequeno ganho inerente da utilização dos op-amps em configuração de buffer, a tensão na saída do U1:D estará sempre 0.02v acima da tensão de saída do U1:B sendo assim o mosfet Q2 sempre estará conduzindo e dissipando em forma de calor uma miséria de corrente a mais que o Q1, muito mas muito pouca coisa mesmo, nada para se preocupar.
Mas... O fato de sabermos que ele sempre estará conduzindo e dissipando mais corrente faz dele o local perfeito para inserir um NTC e implementar a proteção térmica, pois sendo assim Q1 estará sempre mais frio que ele.
Nota: Embora saibamos que os fabricantes tentem manter o padrão estabelecido nos datasheets, podem haver pequenas diferenças nos componentes entre os lotes de produção, então procure adquirir os  2 mosfets de mesmo lote.

 

          Electronic Load completo 2.png

Pessoal antes de dar seguimento a leitura, visto que esse esquema está uma bagunça seria bom vocês perderem um tempo olhando pra ele e identificando as partes mostradas isoladas anteriormente, desta forma ficará claro quais são os componentes novos adicionados.

 

Entre U1:A e U1:B um pouco acima deles temos o U3A, que é o cara que resolve o problema inserido pelo D3, como ele faz isso?

Bom, U3:A recebe no seu pino 3 terminal não inversor sempre a metade da tensão que tivermos na saída do U1:A visto que RV3(100k pode ser substituído por resistor) + R11(100k), formam um divisor resistivo antes da sua entrada, e no seu pino 2 terminal inversor ele amostra a tensão (positiva) do negativo da fonte em testes, já sabemos que a tensão no seu pino 2 será sempre maior que 0V devido aos motivos explicados anteriormente relacionados a D3, então enquanto a tensão no pino 2 for maior que a tensão no pino 3 o U3:A vai atuar como um mosfet interligando o terra da fonte que alimenta o circuito com o negativo da fonte em testes, desta forma mantendo o negativo da fonte em testes em 0V, e conforme a tensão na saída do U1:A for aumentando (conforme rodamos o RV1) é como se o suposto mosfet fosse lentamente aumentando sua resistência e deixando de conduzir cada vez mais, então a tensão no negativo da fonte em testes vai subindo gradualmente, e quando a tensão no pino 3 for maior que a tensão no pino 2 ele deixara de conduzir e se comportará como uma chave aberta e ai a tensão no negativo da fonte em testes estará livre de qualquer amarra, isso nos permite alcançar um valor próximo de 0A de consumo no aparelho.

 

A imagem abaixo mostra nossa proteção térmica em funcionamento, comparem as tensões do U3:B no canto superior esquerdo da imagem. 

 

Electronic Load completo.png

Então pessoal estamos chegando ao fim da "saga" da carga eletrônica... Imagino que a imagem fale por si só, mas para alguém que não tenha entendido eu vou explicar como essa proteção funciona.

 

Enquanto a tensão no pino 6 (inversor) do U3:B for maior que a tensão no pino 5 ( não inversor) ele vai se comportar da mesma forma que o U3:A ou seja sua saída será interligada ao terra da fonte que alimenta o circuito, desta forma não permitindo que a tensão de 12V que alimenta o circuito passe por R12, e então o Q5 terá na sua saída 0V.

Quando essa situação muda e a tensão no pino 6 fica menor que a tensão no pino 5 os 12V passam por R12 e Q5 passa a levar 12V para o rele RL1, ao mesmo tempo em que Q7 leva 12V para Q8 e Q6, quando isso acontece o rele arma e desconecta a fonte em testes dos mosfets Q1 e Q2 que nesta hora estarão a 100° C, ao mesmo tempo em que Q8 leva terra para a entrada do U1A que fica portanto com saída de 0V sendo assim setamos 0A de consumo, e ao mesmo tempo, visto que a condição de sobretemperatura foi atingida, Q6 é ativado para criar um desvio sobre o NTC, interligando o pino 6 ao negativo da fonte em testes, ele garante que mesmo quando o NTC esfriar, a tensão no pino 6 continue menor do que a tensão no pino 5 e a proteção continue armada, até que alguém pressione o botão (normalmente fechado) que fica entre Q7 e Q6, desarmando a proteção.

RV4 deve ser regulado portanto para um valor que faça com que a tensão na entrada do pino 5 fique pouca coisa maior que a tensão no pino6 quando o NTC estiver a 99°C de temperatura, vai variar de acordo com o componente que cada um utilizar, mas via de regra comece com 2v no pino 5 e vá medindo a temperatura nos mosfets usando um termopar no multímetro ou aqueles termômetros a laser, quando ele estiver a 99°C meça a tensão no pino 6, sabendo a tensão ali, setas a tensão no pino 5 para algo muito pouca coisa maior e pronto, quando chegar a 100°c a proteção arma.

O NTC como a maioria já deve saber é um resistor que conforme vai esquentando diminui a sua resistência interna, e é desta forma que a tensão vai diminuindo no pino 6 a medida em que os mosfets Q1 e Q2 esquentam, ele deve ser fixado no dissipador de calor de Q2 encostando no Q2 preferencialmente.

 

Vale apena mencionar aqui, que daria pra criar uma interface de controle "fodastica" pra esse troço usando arduino, se alguém quiser se aventurar de recriar isso aí com arduino vou ficar felizão de ver fotos e vídeos, eu não fui pra este lado porque queria uma ferramenta robusta, ao mesmo tempo fácil de reparar, e o mais barata possível, mas ajudo até onde conseguir.

 

Peço gentilmente que se alguém perceber algo que esqueci, ou algum erro, que deixe pra gente nos comentários, pra que eu possa acrescentar ou corrigir. ;D

Se você leu até aqui, espero que tenha gostado da leitura, espero que com as informações aqui contidas você possa montar uma carga eletrônica para si, e deixo meu mais sincero muito obrigado, é raro hoje quem se interesse por ler "bíblias" como está que escrevi. 


Este projeto é meu presente de Natal para a família EletrônicaBR, espero que seja útil a alguns de vocês, pois com os percalços da vida este projeto me tomou quase 1 ano. 

 

Deixo aqui o link para Download do Pacotão de Arquivos que auxiliarão na montagem.

 

Editado: Tinha até esquecido, mas acabei postando umas fotos e um pequeno vídeo do projeto funcionando, deixo aqui pra quem quiser ver. 

Abaixo a minha assimétrica mostrando consumo de 305.4w 

IMG_20180710_222452747.jpg

Esta é a plaquinha do circuito que ainda continua sem uma caixa, isso deve mudar em breve huaeuhaeu do lado esquerdo da imagem os dois dissipadores 775 com base de cobre, esta versão de volt/amperímetro que usei tem limite de 10A por isso o bug uhaeuhaeuhae nesta foto estava a 10.7A.

IMG_20180710_222459000.jpg

Esta abaixo é a placa protótipo antes da montagem, depois de montar e testar tudo tive que fazer algumas mudanças pra poder disponibilizar pra vocês, a minha será eternamente esta aí, deu pra contornar os problemas que encontrei. 

 

WhatsApp Image 2018-06-27 at 16.28.42.jpeg

E este é o Vídeo rápido mostrando o projeto em funcionamento. 

 

Abaixo deixo algumas fotos do shunt que foi solicitada pelo colega @jackfider e já deixo mais algumas que havia tirado durante a montagem.

DSC01926.JPGDSC01925.JPG

IMG_20181211_234115440.jpg

Jack O'Neo

Este projeto é 100% grátis, um membro do fórum solicitou ajuda para montar algo similar, com base no que foi pedido, depois de entender o que foi proposto inicialmente, elaborei esta versão um pouco mais funcional da coisa, apesar de ter optado por manter a simplicidade, que permite montagem sem placa de circuito impresso.

Eu, @Hélio, @curtolo, e @Paulo Noce estamos pensando, e trabalhando, em melhorias, toda e qualquer sugestão é bem vinda.

Quando terminarmos todos os arquivos necessários para a montagem estarão disponíveis na área de montagens. 

 

Testador Fonte TV 11.05.18.png

 

Todos os resistores são de 1/4w com exceção de R7 que precisa ser de 5W, R7 pode ser de 3r3 ou 4r7, a diferença é pouca, e tem a finalidade de limitar o consumo de corrente a aproximados 0.40A quando a tensão de standby for 5V equiparando o brilho da lâmpada independente da tensão de standby.

Quando a tensão de standby for de 3.3V basta mudar a posição da chave seletora para a posição 3.3V em que a saída ignora R7 e vai direto para a lâmpada.

Os resistores de 10 Ohms tem apenas a função de atuarem como fusíveis no caso de ligação incorreta ou algo inesperado, qualquer um de valor baixo serve, 4r7, 10r, 47r, 100r etc... 

As lâmpadas propostas podem ser encontradas facilmente, e com custo extremamente baixo.

As chaves seletoras INVERTER ON P / T, e POWER ON P / T, são aquelas de duas posições, e 3 contatos, sendo que o contato do meio é o comum( Qualquer uma servirá. )

As chaves seletoras A/P DIM 3.3V / 5V, e STBY 5V / 3.3V aparecem separadas no esquema para ilustrar a funcionalidade, mas foram pensadas para ser apenas 1 chave de 2 posições e 6 contatos, pois a função das duas é comutar a tensão de standby provida pela fonte em teste entre 3v e 5v, R6 e R7 devem ser conectados no mesmo lado da chave os terminais centrais são as duas saídas, e do outro lado liga-se R5 e a saída direta para a lâmpada de 6.  

As chaves liga e desliga são aquelas de duas posições e 2 contatos. ( Qualquer uma serve, use a que achar mais legal. )

As chaves de seleção POWER ON P / T, e INVERTER ON P / T, serve para alternar entre tensão Positiva, ou Terra, para o acionamento da fonte e do inverter, e POWER ON/OFF, e INVERTER ON/OFF são autoexplicativas.

Quando o standby da fonte for de 5V a chave STBY 5V / 3.3V deve estar na posição em que R7 faz a conexão do circuito com a lâmpada de 6V.

O consumo em Watts das lâmpadas de 24V e 12V foram escolhidos para propiciar um consumo de 1.25A em ambas.

Como já devem ter percebido acima 3 fios saem do dispositivo com função de acionamento podem ser finos, muito pouca corrente vai passar por eles, e 4 fios fornecem alimentação, em ordem da esquerda pra direita na parte inferior temos STANDBY, 12V, 24V, e TERRA.

 

Havendo interesse podemos criar uma versão 2.0, com seleção automática da tensão de standby, no entanto esta versão do testador exigiria confecção de uma placa de circuito impresso, algo que esta aí acima dispensa pela simplicidade.

 

 

Novo - atualizado em: 17/05/18.

 

1.jpg  

Na imagem acima vemos a correção do primeiro circuito proposto, e também umas poucas melhorias.

Visto que adicionamos caminhos separados para a tensão de stanby quando for de 5V ou 3.3V usando a chave de 3 contatos, e que adicionamos um resistor em série com a lâmpada (quando selecionado 5V) para propiciar consumo equivalente independentemente da tensão que entra no standby, passou despercebido num primeiro momento que a queda de tensão sobre o resistor equipara não só a corrente consumida, mas também a tensão, tendo dito isso, o resistor R6 5V, ficou desnecessário, é importante que se use R7 5W com valor mais próximo possível do sugerido para que a tensão entre o divisor resistivo formado pela lâmpada e o R7 fique em 3.3V ou algo muito próximo disso, considero qualquer valor entre 3.1V e 3.4V aceitável.

Como assim lâmpada e divisor resistivo? Uma lâmpada para o circuito nada mais é do que uma resistência... O cálculo para determinar o valor da resistência de uma lâmpada é simples, desde que tenhamos os dados.

Diz a lei de Ohm Resistência = Volts / Amperes. 

Então sabendo que nossa lâmpada é de 6V e que consome 5W já é possível calcular, pois 5W / 6V =  0.8333A.

Sendo assim R = 6v / 0.8333A que dá: 7.2 Ohms.

Sabendo a resistência da lâmpada podemos calcular qual será o consumo ofertado pela lâmpada, para as novas tensões de 5V e 3.3V.

Sabendo que A = V / R:

para a tensão de 3.3V teremos um consumo de: 0.45A.

para a tensão de 5V teríamos sem o resistor R7 um consumo de:  0.69A.

Eu queria que o consumo fosse similar nas duas tensões, para que o brilho da lâmpada ficasse sempre igual, de forma que com o passar do tempo de utilização do aparelho, poderíamos deduzir pelo brilho quando standby estivesse fornecendo menos corrente do que o normal, qual a saída mais rápida para isso? Aumentar a resistência da lâmpada que já tínhamos, e sendo assim visto que nossa lâmpada nada mais é que um resistor de 7.2 Ohms se adicionarmos o resistor de 3 Ohms 5W em série como ficaria o cálculo?

5V / 10.2 Ohms = 0.49A dããããã, mas não ficou com 0.45A, o Neo não sabe calcular as coisas... uhhuHUAEUHAE

Agora refaça o cálculo utilizando a tensão correta né cara daí vai certo... ;D

Introduzindo no cálculo a queda de tensão sobre o diodo D2 (o valor da queda varia de acordo com o diodo, mas costuma-se calcular como sendo algo entre 0.3V à 0.7V).

Obtemos então considerando 0.4v de queda 4.6V / 10.2 Ohms = 0.45A.

Não podemos esquecer que quando aquecem o valor das resistências muda, então é normal que apesar de calcularmos exista uma margem de erro, mas para cálculos é isso aí mesmo.

Com a adição do R7 formamos um divisor resistivo no ponto em que ele encontra a lâmpada, algo que havia passado despercebido no primeiro momento.

A formula para o cálculo também é simples...

O resistor conectado terra (no nosso caso a lâmpada) 7.2 Ohms chamamos de RB, e o resistor conectado a tensão positiva chamamos de RA, a tensão de saída onde eles se encontram chamaremos To, e a tensão que chega no RA de TI.

A formula então é:

To = (RB / (RB+RA)) x TI.

 

To = (7.2 / (7.2+3)) x 4.6

To = (7.2 /10.2) x 4.6

To = 0.7058 x 4.6

To = 3.24V

 

Sendo que independente do valor da tensão de entrada no standby ser 3.3V ou 5V, teremos "3.3V" disponível no divisor, não há necessidade portanto de mantermos o R6 do primeiro esquema, no circuito.

 

Para sinalizar que o aparelho está setado para 3.3V ou 5V inseri no circuito um led que só acenderá com a chave posicionada em 5V, e foi por isso que adicionamos D2 no circuito, para impedir que quando a chave estivesse na posição 3.3V o led ficasse aceso também.

Outra mudança significativa em relação a versão anteriormente proposta, foi a redução de 7 chaves para apenas 4.

STBY 5V / 3.3V agora sem a necessidade do segundo resistor de saída vira uma chave comum de 2 posições e 3 contatos.

A / P DIM ON/OFF é uma chave de duas posições e 2 contatos. ( liga e desliga ).

As outras duas foram substituídas por chaves de 3 posições e 4 contatos, sendo que quando na posição central o contato fica desconectado, virando para um lado comuta terra, e virando para o outro comuta a tensão positiva do standby.

O @Hélio informou que o aparelho pode ser utilizado com chaves de duas posições e três contatos, para ficar ciente de como utilizar desta forma, visite o link abaixo caso não tenha vindo de lá, e leia a mensagem dele.

 

 

Na imagem abaixo vemos a versão em que foi incorporado um volt/amperímetro ao circuito usando também uma chave de 3 posições e 4 contatos para selecionar a tensão a ser medida, Standby, 12V, 24V.

Visto que a maioria desses volt/amperímetros atuais precisa de alimentação externa para funcionar adequadamente vais precisar ou de uma fonte externa ou adicionar uma bateria capaz de alimentá-lo, se optar por bateria dá até pra fazer um sistema de carregamento para ela usando o standby, 12v ou 24v. Se alguém optar por algo assim e quiser compartilhar conosco a solução será legal, se precisarem de ajuda com isso estamos aí também, mas é algo que a princípio não pus no papel, por isso estou deixando apenas a ideia.

Olhando pro projeto é fácil perceber que toda e qualquer carga consumida por qualquer uma das três lâmpadas é medida pelo amperímetro, o valor vai subindo de acordo com a quantidade de lâmpadas ligadas, mais uma vez, com o tempo de uso, conhecendo as placas com as quais estás trabalhando ficará fácil determinar se as fontes estão fornecendo a corrente que comumente deveriam entregar.

Esta abaixo é a versão 1.2

2.jpg

 

Abaixo vou deixar as próximas duas imagens que serão explicadas uma outra hora, só pra matar a curiosidade de quem por ventura esteja curioso pra ver o que vem por aí...

Lembrando que além desta abaixo que tinha objetivo de gastar uns R$: 120,00, e acho que não consegui, vou ainda produzir pelo menos mais uma versão, talvez duas, que seriam uma das duas a minha escolha caso fosse trabalhar com tvs diariamente.

 

Alguém vai montar esta abaixo? Não sei, tem que ter eletrônica na veia pra montar essa traquitana, mas foi um exercício interessante para a minha cachola,;D e claro partes das ideias abaixo podem vir a fazer parte de qualquer testador que optares por montar. 

 

Novo - Atualizado em: 19/05/18.

Então pessoal, estamos quase chegando ao fim da saga do testador de fontes de TV, esta abaixo é a versão 2.0 que conta com alguns recursos a mais e como devem ter notado utiliza apenas 1 lâmpada de 2 filamentos para os testes.

 

3.jpg

O que essa versão trás de novidades? 

Ela detecta se a tensão de standby é 3.3v ou 5v, e o circuito no lado esquerdo da imagem serve para selecionar através de um único push button qual das tensões em teste aparecerá no voltímetro, e as entradas de 12v e 24v agora alimentam o mesmo filamento da lâmpada dividindo a carga entre si.

Para poder testar as duas tensões 12v e 24v, em um mesmo filamento a estrategia adotada foi usar dois reguladores de tensão LM350 um para cada linha, que precisam ser regulados precisamente para a mesma tensão, no esquema estão reguladas para 10.70V mas o que vai de fato determinar a tensão na prática é a queda mínima que vai ocorrer sobre o LM350 da linha de 12V, a ideia é usar a tensão máxima possível na linha de 12V e igualar esta tensão na saída do LM350 da linha de 24V, a sugestão é usar em RV1 e RV2 trimpots de 25 voltas, para conseguir que as saídas fiquem idênticas.

Estando as duas saídas com a mesma tensão elas irão dividir a carga entre si.

Foram adicionados 2 leds de cores diferentes, um na saída de cada LM350 para indicar quais das tensões estão presentes.

 

A detecção da tensão de standby foi feita utilizando dois OP AMPs, e o conjunto zener D7 + R13.

Os dois mosfets Q1 e Q2 substituíram as chaves que comutavam entre as tensões de standby. SW1 está no circuito apenas para que se possa verificar o correto comutamento das possíveis tensões de standby.

Os dois OP AMPs estão configurados como comparadores de tensão, e suas entradas estão invertidas, notem que o LM324 é alimentado com fonte externa ou bateria de 6 a 12V.

D7 + R13 formam a nossa tensão de referência para comparação, que passa por C3 apenas para garantir uma saída de 3.6V constante, precisamos que esta tensão de referência seja maior do que a menor tensão de standby e menor do que a máxima, dessa forma os comparadores sempre estarão com suas saídas invertidas e por consequência apenas 1 dos mosfets estará ativado por vez, então use qualquer zener maior que 3.3V e menor que 5V.

A tensão de referência, já que precisa de saída constante independente da tensão presente no standby, e tem que ter tensão maior que a tensão de mínima de entrada foi gerada a partir de alimentação externa (bateria ou fonte).

 

U3A recebe a tensão de referencia na sua entrada não inversora, e a tensão de entrada na entrada inversora, U3B recebe em suas entradas justamente o contrário. Como isso funciona?

Se a tensão presente na entrada não inversora(+) for maior, do que a tensão presente na entrada inversora(-), a saída será positiva e terá a tensão positiva utilizada na alimentação do OP AMP.

Se a tensão na entrada inversora(-) for maior, do que a tensão na entrada não inversora(+), a saída será aterrada.

Então da maneira como conectamos nossos OP AMPs um deles sempre estará ligado enquanto o outro estiver desligado permitindo que apenas um dos mosfets, Q1 ou Q2, conduzam corrente para a lâmpada e para a saída A/P DIM.

 

Os resistores R9 e R10 ambos de 5W foram adicionados para acrescentar algum consumo extra, desta forma garantimos um consumo de aproximados 415ma na tensão de standby, e 1.75A a serem divididos entre as fontes de 12V e 24V quando as duas estiverem presentes. Na falta de uma delas, (podemos ocasionar isto desligando as chaves que precedem os LM350), a que estiver presente consumira aproximados 1.75A.

 

Os diodos D1 e D2 servem para unir as saídas de 10.2V provenientes das fontes de 12V e 24V, e previnem que caso apenas uma das duas esteja presente o led da outra fique aceso.

O restante desta parte a direita do circuito, vocês já conhecem das explicações anteriores.

 

Vamos ao circuito de seleção da tensão que aparece no voltímetro do aparelho. ;D 

O que eu queria quando comecei a desenhar esse circuito era adicionar valor ao projeto, e que ao ligar o aparelho a primeira tensão a aparecer no voltímetro fosse a tensão que aparece primeiro nas placas fonte, standby, sendo que poderia com o clique de um push button comutar entre as 3 possibilidades de tensões em teste.

A primeira ideia foi usar um contador de décadas e limitá-lo para que contasse apenas até 3, daí pesquisando sobre isso encontrei o datasheet do CD4027 que dentre outras coisas pode ser usado para criar um contador de décadas ele é um Dual J-KMaster-Slave Flip-Flop. Quem tiver dúvidas e quiser conhecer a fundo o funcionamento deste tipo de circuito sugiro que dê uma olhada nos vídeos do Gregori do all eletronics no youtube. 

Inicialmente do jeito que tinha montado ele realmente contava até 3, e voltava a zero no final, o problema disso é que na posição 0 ele obviamente não mostrava nada no voltímetro, e já pra testar o standby que é a fonte padrão tinha que apertar o botão uma vez, clicando novamente ele ia para a linha de 12v, e clicando novamente ele ia pra linha de 24v, quando chegava neste ponto clicava novamente e voltava a zero, e eu queria é que ele funcionasse de modo cíclico, alternando apenas entre as 3 tensões disponíveis.

O que precisávamos fazer então ficou claro, o que queríamos de fato é que contasse de 0 até 2, e queríamos que o 0 fosse a primeira saída.

Pra limitar a contagem até 2 o que fizemos foi adicionar uma porta AND ligada nas duas saídas, desta forma quando ele conta 3, que seriam as duas saídas com nível alto, a porta AND fica com estado alto na sua saída, e faz o reset da contagem nos pinos 4 e 12 do CI, e ele volta para 0.

Para tornar 0 + 0 uma saída de nível alto, utilizamos uma porta NOR, desta forma quando as duas entradas da porta estão em nível baixo, ela fica com nível alto na saída, fazendo com que o standby apareça no voltímetro assim que conectados os fios a placa fonte e ligamos a alimentação a fonte/bateria externa 12v do aparelho, se for usar com bateria adicione uma chave liga e desliga. 

Para que pudéssemos comutar entre as 3 tensões a serem medidas no voltímetro tínhamos estas três saídas lógicas, maravilha, colocas ali 3 mosfets um para cada linha e ta tudo resolvido... Não foi bem assim hueuhaehueaUHeahu ;D

Inicialmente tentei usar mosfets tipo N, para comutar as linhas até o voltímetro, e evidente que não funcionou pois eu precisava de uma tensão positiva maior do que a tensão no source, as três saídas quando ativas tem 5V, então a tensão de 5V passava com uma pequena queda e as outra ficavam abaixo de 5V pois com 5v no gate o mosfet não acionava corretamente. 

Daí o que fiz foi colocar os mosfets tipo P, que precisam de uma tensão menor no gate do que a tensão no source, mas a tensão de acionamento que eu tinha era de 5V que é menor do que 12v e 24v mas não é menor que 5V e é maior do que 3.3V...

A saída que encontrei foi esta aí, coloquei mosfets tipo N, que quando acionados com 5V em seus gastes pelas saídas do 4027, leva terra para o gate do mosfet tipo P, que agora com tensão 0V no seu gate, pode comutar qualquer uma das tensões que colocarmos nos seus sources, de 3.3V a 24V.

Coloquei o circuito para funcionar e novo erro, qualquer que fosse a saída ativa a tensão no voltímetro era "5 virgula qualquer coisa"... Depois de analisar melhor coloquei os diodos após cada mosfet tipo P para impedir que o acionamento de um mosfet permitisse condução do diodo interno dos outros dois mosfets. Agora eu tinha a certeza que tudo estava certo e que ia funcionar como eu queria. Bah...

Que tristeza, fiz essa naba toda pra medir as tensões no voltímetro e por causa da queda de tensão dos malditos diodos a tensão não fica correta... uhhuahuauhaehuaHUUHuahE

Alguns destes volt/amperímetros tem regulagem e poderiam ser calibrados, mas normalmente quando alteramos o ajuste de tensão a medição de corrente também é afetada, daria trabalho, não gostei...

Solução, adicionamos uma fonte de tensão negativa na referência de terra do voltímetro com valor idêntico da queda do diodo + diferença ocasionada pelo resistor de descarregamento do circuito R9, desta forma compensamos a queda do diodo, e finalmente podemos medir com precisão as tensões das linhas. Dependendo do diodo escolhido, a queda de tensão muda, então é necessário medir a queda sobre o diodo que vai utilizar pra determinar o valor de tensão da fonte negativa que vais precisar usar, no projeto ficou com -0.5V. 

Poderíamos ter usado 3 relês substituindo os 3 mosfets e os 3 diodos, mas o trauma gerado por muitos anos consertando no-breaks não me permitiria optar por um relê a não ser que fosse a única opção. aeuhAEUHaehu

Notem que no circuito a parte de alimentação do 4027 não aparece, mas ele é alimentado também pela fonte/bateria externa de 12V.

Tendo dito isso acho que basicamente tudo que havia para saber sobre o projeto desta versão ficou explicado, se alguém tiver encontrado um erro, outra solução, tiver uma sugestão, ou uma dúvida fique a vontade pra usar os comentários. 

 

Abaixo deixo a solução que encontrei para não adicionar mais dois CIs no circuito apenas para usar uma porta lógica de cada, são os equivalentes de U5 e U6.

o de cima atua como uma porta AND e o de baixo como uma porta NOR. Podem haver soluções melhores, mas eu tinha dois OP AMPs sobrando no LM324 e resolvi usá-los.

Podes então, removendo a seleção de tensão em teste com push button do projeto caso não queiras, usar 1 LM258/358 apenas para o circuito de detecção de tensão do standby.

 

Encontrei um erro no projeto, a solução é fácil mas... Vou compartilhar com vocês mesmo assim heahueahuaehu

Presumindo que iria usar um quad op amp LM324 sendo que dois foram usados no circuito de detecção do standby e os outros 2 nas portas AND e NOR, percebam que no primeiro circuito alimentei o CI com 12V que era uma tensão ideal para chavear os mosfets tipo N que comutam entre as possíveis tensões de standby, e nos circuitos abaixo eu queria que as saídas das portas fossem 5V, então alimentei com 5V, mas como trata-se de apenas 1 CI a alimentação ou é uma, ou outra, hueahuAEUHeahueAHU  a solução é então usar dois LM258/358 ao invés de 1 LM324. 

 

Sobre as portas abaixo o funcionamento é simples:

Para a primeira imagem que é de um equivalente de porta AND queríamos que a saída do U2:D fosse nível alto apenas quando as duas entradas da porta estivessem em nível alto, se tivermos nível alto no gate mas não tivermos nível alto no drain Q5 não conduz, e vice e versa, então quando tivermos nível alto em ambos, o source de Q5 que estava aterrado pelo resistor R15 fica agora positivo, e entrega tensão positiva na entrada não inversora(+) do OP AMP, quando esta tensão positiva surge no source de Q5, ela também ativa o gate de Q6, que passa a conduzir terra para a entrada inversora(+) do U2:D, desta forma a saída vai para nível lógico alto. 

Vou deixar a explicação da segunda porta na parte de baixo da imagem para facilitar a leitura e observação do circuito.

4.jpg

Para a porta NOR escolhemos mosfets tipo P ao invés dos tipo N usados na porta AND.

Sendo que os mosfets tipo P precisam de uma tensão menor no gate para permitir a condução da tensão de seu source para seu drain, Q3 e Q4 estão normalmente acionados quando recebem em seus gates estado lógico baixo, desta forma Q4 leva 5v para a entrada não inversora(+) do U3:A, e Q3 leva terra para a entrada inversora(-) do U3:A, fazendo com que sua saída fique em estado alto.

Se Q4 recebe em seu gate um estado lógico alto ele deixa de conduzir, e o terra chega na entrada não inversora do U3:A através de R9, sendo assim visto que já temos terra na entrada inversora(-) a saída vai para nível baixo.

Se Q3 recebe nível alto em seu gate ele deixa de conduzir, sendo assim R8 passa a levar 5V para a entrada inversora(-) do U3:A, e desta forma, sendo que temos terra na entrada não inversora(+) do U3:A, sua saída vai para nível lógico baixo.

Se Q3 e Q4 recebem em seus gates simultaneamente nível lógico alto, Q4 deixa de conduzir e R9 leva terra para a entrada não inversora(-) do U3:A, e Q3 deixa de conduzir e desta forma R8 leva 5V para a entrada inversora do U3:A, fazendo com que sua saída vá para nível lógico baixo.

Pode até parecer fácil olhando pro esquema, mas me tomou alguns neurônios e algumas horas pra chegar nessa configuração aí uhaehuaeuhaeuhea ;D 

 

Novo - Atualizado em:  28/10/18.

 

Então pessoal, finalizando a saga está aí a postagem da versão que eu montaria, levando em conta que é uma ferramenta simples, que tem que gerar e não gastar dinheiro... ;D

Essa versão reúne um pouco de tudo que vimos até agora, então não demanda muitas explicações.

A chave com um X em cima está ali apenas para a simulação deve ser excluída na hora da montagem.

Sugiro a utilização de duas células reaproveitadas de baterias de notebooks ligadas em série somando 8.4V quando plenamente carregadas, para a alimentação tanto do volt/amperímetro, quanto para o circuito de seleção de tensão de standby. Adicionar um dcjack para carregamento das baterias é uma boa ideia, usas uma fonte regulável de bancada pra isso.

 

A confecção da placa para o circuito de seleção automática de standby fica a critério de cada um, os esquemas estarão disponíveis pra download, então se alguém fizer questão de desenhar uma placa especialmente pra isso fique a vontade, eu particularmente, em função da baixa complexidade, e também em virtude de não ter que repetir a montagem, optaria por usar uma placa universal perfurada. 

 

Minha Escolha.png

 

Deixo aqui meu agradecimento aos amigos: 

@DinhoOliveira e @Hélio pelas contribuições excelentes que deram no projeto.
@curtolo e @Paulo Noce por participarem no background nas ideias e incentivando. 

 

Download do Pacotão de Esquemas.

 

Façam bom proveito, e não se esqueçam de deixar fotos lá no Tópico Principal caso realizem a montagem. ;D 

Abraços.

 

 

const5.gif

Vou deixar esse cara escavando essa pilha de escombros que cresce sozinha até o final dos tempos.

Jack O'Neo

     Então pessoal, dia desses olhando as postagens no fórum me deparei com alguém querendo uma fonte chaveada de tensão maior, gastando pouco, como no passado eu já tinha modificado algumas atx para uso próprio,

estou compartilhando com vocês o procedimento que funciona maravilhosamente bem para este modelo de fonte e para vários outros modelos que utilizam os mesmos CIs ( KA7500 LM339 ).

Optei por este modelo específico da Duex pois tinha em mãos algumas peças, é uma receitinha de bolo que se seguida a risca traz ótimos resultados e é super simples de executar.

 

Aviso: O primário das fontes ATX trabalha com a tensão da rede e pode te matar, então se não tem ideia do que está fazendo, não faça nada, peça logo ajuda de alguém que sabe!

Este conteúdo é direcionado exclusivamente para técnicos, apesar de ser receita de bolo. ;D 

 

A estratégia é modificar o divisor resistivo conectado ao pino 1 do KA7500 que é um substituto pino a pino do TL494, ( inclusive um CI melhor do que o TL494 na minha opinião ), pois é ali que o controle das tensões é feito.

Para que identifiquem a fonte alvo da modificação, abaixo segue duas fotos:

IMG_20171214_140933548.jpg

Esta acima é a lata da dita cuja.

IMG_20171211_135829995.jpg

Olhando no canto inferior direito é possível ler: ATX12V-03E rev: 2.1

 

E sem mais delongas vamos ao que interessa...

 

IMG_20171211_135849400.jpg

Marquei as áreas interessantes com retângulos vermelhos para facilitar a identificação.

1 - Antes de mais nada certifique-se de que a fonte a ser modificada está funcionando corretamente.

2 - A segunda coisa a fazer é substituir todos os capacitores do secundário por novos de tensão apropriada. Os que forem de 10V substitua por 25V, os que forem de 16V substitua por 35V, sempre mantendo a mesma capacitância ou aumentando pouca coisa.

3 - Substitua o resistor que fica entre o R45 e o jumper por um igual ao da foto: 2.2K.

4 - Remova os resistores R29 e R36.

5 - Remova da placa o zener 12V ZD3 que ficava originalmente onde agora está o trimpot de 20k e o resistor ao seu lado, R15 se bem me lembro, o retângulo acima do trimpot mostra um bloco semelhante ao que havia no local onde agora temos o trimpot.

6 - Coloque o trimpot substituindo o resistor ao lado de ZD3 que tem marcação R15 se não estou enganado, pino 1 para cima e pinos 2 e 3 ligados juntos na parte de baixo, como na parte de baixo ZD3 e R15 são ligados a mesma trilha eu usei o furo da parte de baixo do ZD3 para ligar o pino 2 ou 3 do trimpot, não lembro, e não faz diferença. Caso optem por utilizar um potenciômetro comum linear de 20k, interliguem os pinos 2 e 3 e levem apenas dois fios para substituir R15 um partindo do pino 1 e outro do pino 2.

7 - A ventoinha original da fonte era ligada na saída fixa de 12V que agora tem tensão variável, essa ventoinha tem no mínimo duas funções no circuito, arrefecer a fonte, e atuar como carga mínima na linha que era originalmente de 12V, então vais ter que bolar alguma coisa pra resolver isso, aqui como a ideia era fixar um valor de tensão maior eu optei por usar um LM7812 com dissipador de calor próprio e bem pequeno, instalei no mesmo local onde vocês vêem saindo da fonte a esquerda do trimpot os fios da ventoinha, o pino 1 vai no lugar do fio vermelho, o pino 2 no lugar do fio preto, e o pino 3 fica acima da placa, soldei o fio vermelho da ventoinha no pino 3 acima da placa, e o preto no terra do conector fan2 que obviamente não vem na placa.

Essas ventoinhas costumam funcionar mesmo com tensões bem abaixo de 12V, então tudo o que fiz com o LM7812 foi criar um limite de no máximo 12V, em tensões mais baixas ela arrefece menos o conjunto, o que não chega a ser um problema pois mesmo no limite da fonte que é 12A usando a tensão mínima de 4.82V o consumo em watts é bem menor 4.82V * 12.03A = 57.98W então por mais que a ventoinha produza menos vento o arrefecimento ainda é adequado.

8 - Confira se não deixou nada em curto, e se não esqueceu de nada. Confira se substituiu absolutamente todos os capacitores de valor abaixo de 50v no secundário da fonte neste modelo de fonte são 6, se estiver tudo ok interligue o "PS ON" com o Terra para testar. ( fio verde com fio preto)

 

Se todas as etapas foram executadas conforme o pequeno tutorial você deve ter uma boa fonte chaveada regulada, com tensão variável entre 4.82V e  24.8V, e proteção contra curto circuito.

O legal dessa bagaça é que se você optar por colocar um mostrador de tensão e corrente da pra alimentar o mostrador com o +5VSB da fonte que usa um trafo independente das linhas de 5v 3.3v e 12v da fonte, e fica sempre ajustado em 5.14V.

O máximo que a fonte consegue fornecer é uns 220W, em 18.5 * 12A para tensões acima de 18.5V o limite máximo de corrente é um pouco menor no entanto não lembro exatamente quão menor.

A tensão mínima na linha de 12V em torno de 4.8V foi escolhida propositadamente para manter a ventoinha em funcionamento, poderia ser de até 2.5V modificando o valor do resistor ao lado de R45 ( esse não vem na placa ) mas a fonte não parece gostar muito de trabalhar abaixo dessa tensão, produz um chiado desagradável em algumas situações que achei melhor evitar também hehehe.

Quando a linha de 12V está setada no limite máximo de 24.8V, a linha de 5V fica em 10.6V e a linha de 3.3V fica em 8.7V.

Quando a linha de 12V está em 4.8V, a linha de 5v fica em 2.1V e a linha de 3.3V em 1.67V.

A linha de -12V varia de acordo com o +12V, com uma queda de aproximadamente 0.8V em relação ao 12V. Ex ( +12.8V  -12V, / +12V -11.2, etc)

Na linha de 5V o consumo máximo marcado na etiqueta é 18A e eu não cheguei a testar as outras saídas além da linha de 12V com cargas maiores do que 2A que na época era o que tinha em mãos.

O legal é que da pra trabalhar com as diferentes saídas para diferentes necessidades de tensões...

Testei a proteção contra curto na saída de 12V apenas, e como esperado ela desligou protegendo a fonte.

 

A minha assimétrica foi montada com duas dessas ai configuradas para 16.25V cada, o 12V da primeira entra no GND da segunda totalizando 32.5V entre o GND da primeira e a linha de 12V da segunda, e uma DPS 3012 comprada da china, ela lida bem com a tensão de 30v e com a corrente de 12A, cumpre o que promete. 30V * 12A = 360W. Ficou parruda a danada. ;D 

Detalhe importantíssimo, para interligar duas fontes ATX assim como fiz, é necessário isolar a segunda fonte que recebe o 12V no local onde saem os fios pretos, do terra, caso contrário você obterá um curto circuito ao invés de uma saída com tensão maior huaeuhaeuhae.

Na minha fonte optei por isolar as duas e aterrar apenas a saída de tensão da DPS 3012, o que produz o mesmo efeito final.

 

Existem vários outros modelos de fontes baseados nos mesmos chips, e alguns até na mesma placa, e alguns com mais potência de saída que usam transistores 13009 no primário ao invés dos 13007 que tenho nestas aqui, se alguém souber algum outro modelo e quiser deixar nos comentários provavelmente vai ajudar algum colega que queira fazer a modificação. 

 

Espero que tenham gostado da leitura, e quem fizer a modificação, ou modificar mais alguma coisa na fonte, deixe um comentário pra gente aí. 

Abraços.

Jack O'Neo

Malditos Thermal pads!

IMG_20171114_132325360.jpg

          Eu pretendia iniciar esse Blog com conteúdo bem mais interessante, no entanto recebi para conserto um notebook com o dissipador desse jeitinho que está ai na foto acima.

Alguns devem ter visto o erro logo que olharam pela primeira vez para a foto, mas talvez alguns estejam se perguntando o que tem de errado ai, por quê esse maluco do Neo ta falando de cobre e thermal pads?

A resposta é simples: precisamos reduzir a quantidade de técnicos que não vêem o erro de cara, na foto acima.

Se você olhou de relance e ficou abismado, ou esta rindo desenfreadamente, meus parabéns!!! ;D 

Se você não achou o erro de cara continue lendo, daqui a pouco você vai ver o erro, e provavelmente não vai mais esquecer dele. (Assim espero!)

 

O cobre é empregado amplamente em duas aplicações na nossa área, para as quais é tido como um dos melhores senão o melhor material devido a questão do custo benefício, são elas:

     1) - Condução elétrica.

 

     2) - Condução térmica.

Sempre que seus olhos se depararem com cobre, o seu cérebro deve lembrar destas duas características dele imediatamente, é  um ótimo condutor elétrico, e é ótimo condutor térmico.

 

Pensem nas fotos abaixo, você colocaria seu dedo na chapa com pasta térmica ou com o thermal pad? 

pasta ou pad.jpgpasta ou pad 2.jpg

 

Imagino que em ambas as possibilidades, queimadura, ou choque elétrico, você escolheu colocar o dedo no thermal pad instintivamente.

Quando optas pela segurança do seu dedo o thermal pad é a escolha adequada, a queimadura seria menor, e o risco de choque elétrico menor, então essa bosta é um bom isolante não um bom condutor, não conduz bem nem calor nem energia elétrica...

Esses thermal pads de silicone conseguem dissipar algum calor? Sim, no entanto eles dissipam bem menos calor do que uma chapa de cobre com pasta térmica!

Por que o cara que projetou o note optou por colocar cobre no dissipador da primeira foto? Porque ele precisa dissipar vastas quantidades de calor!

Então, de que maneira um thermal pad ajudaria? Nenhuma, isso mesmo!

 

Se precisas dissipar enormes quantidades de calor usas cobre, ou alumínio, ou qualquer outro bom condutor térmico, aí olhando pra foto abaixo, dentro do circulo vermelho, fica evidente o erro né?

erro.jpg

Parem de enfiar thermal pad em tudo que é lugar querendo melhorar as coisas, substituam os thermal pads quando for necessário, e somente se não estiver ocorrendo sobreaquecimento no chip, se estiver sobreaquecendo, a melhor solução é substituir por chapa de cobre com pasta térmica, ou com algum adesivo térmico, que consiga efetivamente dissipar boas quantidades de calor.

Pra que os thermal pads servem bem e por que eles são usados por todos os fabricantes?

Thermal pads conseguem dissipar algum calor, e além disso eles tem propriedades mecânicas interessantes, uai... Como assim???

É fato que notebooks caem no chão das mais variadas alturas por acidentes, raiva de um game, quando a namorada do cara descobriu que estava sendo traída e atirou o note no cara, etc...

Agora imaginem junto comigo, uma taça de cristal caindo de uma altura de 2 M diretamente no chão, acredito que vocês visualizaram uma porrada de cacos de"vidro" voando pra tudo que é lado.

Agora imaginem essa mesma taça de cristal caindo num colchão, pode até ser que chegue a quebrar mas a probabilidade é bem menor né?

Beleza, lembrem lá do tempo da escola quando o professor de física falou que todos os materiais quando esquentados se dilatam, se não lembrou use o google, ou podes dar uma olhada nesse tópico onde descrevi o básico da coisa:  Diagnóstico usando calor.

Quando o chipset funciona ele aquece, aquecido ele dilata, ele está ali forçado contra um dissipador de cobre bem parafusado nas quatro extremidades, essa dilatação embora seja imperceptível a olho nu vai criar mais pressão entre o conjunto chipset+dissipador, pra cima ele não tem como expandir então a dilatação acaba pressionando as esferas contra a placa, se a placa conseguir absorver essa dilatação tudo certo, e se não conseguir o que acontece? Fissura nas esferas? abalroamento da placa, etc...

O Thermal pad entre o dissipador de calor e o chipset é flexível e consegue absorver essa dilatação, e além disso ajuda a remover algum calor daquele chipset, e é normalmente usado apenas em chips que não esquentam ou pelo menos não deveriam esquentar absurdamente.

Se uma placa de note cai no chão com o dissipador virado pra baixo, e ele está diretamente conectado ao chipset, a chance de ocorrer uma trinca no núcleo do chipset é bem maior do que se houver um thermal pad entre eles.

Já devem ter reparado que alguns dissipadores de calor tem molas nos parafusos, por quê? As molas ajudam a manter pressão uniforme do dissipador sobre o núcleo do chipset e se comprimem e continuam a exercer pressão quando ocorre a dilatação dos materiais, não ajudam muito se o notebook cair, mas ajudam a evitar mal contato nas esferas dos chips BGA, fazendo basicamente o que o thermal pad faz para chips que não precisam dissipar calor abundantemente, podem puxar pela memória ai, em 99% dos casos quando os parafusos do dissipador tem molas a base que faz contato com o chip é de cobre.

Então meu caro, se você viu molas e viu cobre, tenha certeza absoluta que naquele local você não deve em hipótese nenhuma colocar um thermal pad. 

 

Agora me digam, qual foi o resultado de colocar um thermal pad em cima do DIE de um chipset gráfico dedicado da Nvidea?... Isso mesmo, chipset gráfico morto.

 

 

Depois do desabafo feito, vou passar o orçamento de troca de chip gráfico e possível reballing e ou, troca, das memórias dedicadas de vídeo, isso pra resolver o problema que foi infligido à máquina por imperícia, e valor a parte pra analisar o problema original que era outro.

 

Abraços. ;D 

 

 

P.S: Assistam o vídeo, não é só no Brasil que tentar melhorar e pioram as coisas: uhEAhuAEuhAE ;D 

 

 

 

SOBRE O ELETRÔNICABR

EletrônicaBR é o melhor fórum técnico online, temos o maior e mais atualizado acervo de Esquemas, Bios e Firmwares da internet. Através de nosso sistema de créditos, usuários participativos têm acesso totalmente gratuito. Os melhores técnicos do mundo estão aqui!
Técnico sem o EletrônicaBR não é um técnico completo! Leia Mais...
×
×
  • Create New...