sábado, 28 de maio de 2016

Montando transistor encapsulamento TO-3 no dissipador NT007B-65

A seguir fotos de como montar transistores de "lata" TO-3 em dissipadores sem furos apropriados, a primeira vista é algo trabalhoso, mas depois de marcar as furações o restante é mamão com açúcar, fotos comprimidas, clique nelas para aumentar.

O primeiro passo é utilizar as próprias micas isolantes dos transistores para fazer as marcações dos furos é interessante posicioná-las de tal maneira que o transistor fique ao centro da alma do dissipador ou distribuídos de forma que cada um fique com uma área equivalente ao outro e possa dissipar igualmente o calor em cada componente e melhorando a dissipação.

Para os furos, são utilizados as seguintes brocas: 4mm para os furos dos parafusos fixadores com bucha plástica, 5mm para os furos dos terminais (base e emissor) e uma broca de 8 ou 10mm para limpar as rebarbas dos furos menores.


Após os furos, é inserir as buchas plásticas, passar pasta térmica nas micas e transistores de tal maneira que cubra todas a superfície que ficará em contato, mas sem excessos, apenas o suficiente para que preencha qualquer espaço que venha comprometer a transferência de calor.


A ligações duplicadas podem ser feitas diretamente sobre os terminais, evitando que tenhamos que passar um fio para cada terminal, porém é interessante observar que se vamos utilizar um único fio, o diâmetro do mesmo deverá ser dimensionado de tal maneira que se porte como dois fios.


As ligações dos terminais que ficam sob as buchas plásticas deverão ter uma atenção especial, uma vez que não possuem um contato elétrico dos melhores, arruelas de pressão e ou fricção deverão ser utilizadas, por fim pode-se quem são os terminais a ponto de facilitar ligações e utilizar cabos coloridos, assim como espaguete termo retrátil, o resultado é bem interessante pois fica um aspecto profissional.

Passo a passo montagem fonte 0~33V por 10A

As fotos e informações a seguir, são uma cortesia da loja. Clique nas imagens para o zoom. Atualizado em 03 julho 2019.


A sequencia abaixo foi feita para sanar qualquer duvida a respeito do funcionamento e são ricas em detalhes e informações.


Comece pelos jumpers JP1 e JP2 eis que são as ligações de GND1 para Q2 e +35V para Q1. Além do mais ficaria difícil inserir estes após os demais componentes instalados.


Jumpers, ponte retificadora D1 (KBPC2510P) capacitores C1 e C2 do filtro principal e R27 da fonte negativa de -5V se não houver AC no R27 não haverá a tensão de -5V no CI U1 e não irá funcionar corretamente, em caso de avaria a primeira coisa a checar são os pontos de tensão marcados na placa.


Conectores de entrada para transformador de dois fios no secundário, ai me perguntam o por que disso, porquê 99% de quem vai montar tem ou encontra facilmente transformador com 2 fios de secundário. Sem falar a frequência após a retificação será de 120Hz, o que ajuda um pouco na filtragem da tensão.


Fonte de -5V, novamente a maledita, é simples! Muitos insistem em montar a ponte reificadora fora da placa e esquecem de ligar o AC no R27 e por fim o CI U1 fica sem essa tensão e não funciona, ou o fato de ligarem DC na entrada, não haverá a tensão negativa e já sabem.

Notem que foi padronizado o valor de 100 Ohm para R27, este resistor é apenas um limitador para que o capacitor C4 não receba de vez toda a tensão AC, lembre-se capacitor descarregado tem uma impedância baixa. Porém o mais impontante é não inverter a posição deles D2, D3 e D4.


Tensão de referencia de 11V, este bloco é constituído de D7, R18, R20 e R23 e o segundo AOP de U1, até podemos ligar a fonte e conferir as tensões que estão marcadas ao redor do CI U1, em relação ao GND1, pino 4 tera uma tensão de +35V (se estiver utilizando transformador de máximos 24Vac) pino 7 a tensão de referencia de 11V e pino 11 a fonte de -5V. Até aqui é vital que esteja assim, para isolarmos qualquer possível falha e ou funcionamento que diferente do que descreverei a seguir.


Amplificador de tensão e drives de saída, utiliza o terceiro AOP de U1, P2 dosa a tensão de referencia no pino 10 do comparador de tensão, com a tensão de feedback de saída R25 e R24. Já D5, R8 polarizam o drive de saída, problemas nestes dois componentes podem derrubar a máxima tensão de saída, para evitar a inversão dos diodos, modificou-se a placa para que sejam montados na horizontal. O projeto original utiliza BD139 em Q3, como drive, com isso a aleta de dissipação fica voltada para o lado dos resistor R10, olhando de frente para o DB139, a base a direita e emissor a esquerda. Este NPN pode ser substituído por um de maior corrente, embora o próprio BD139 já tem corrente suficiente para excitar os três NPNs de potencia.


R26 e L2  compõe o indicador de tensão de saída, ajuda a visualizar se a tensão de saída esta atuando, se não quiserem não há a necessidade deles, L2 pode ficar na placa. Neste ponto aqui, ainda não temos tensão na saída do AOP pino 8, notem na foto que foi inserido D6 na placa, e como ainda não esta completo o bloco do AOP responsável pelo indicador de sobre-corrente, a saída dele, pino 1 está em nível baixo o que derruba a tensão do pino 10 a 0,6V ou próximo disso por D6. 

É assim que funciona este estágio, comparando a tensão ajustada por P1 com a tensão sobre o shunt do circuito formado por R1, R2 e R3, e quando a tensão sobre ele for maior que a selecionada em P1, o pino 1 é levado ao GND1.


Polarizando a base de Q1, ligando L1 e jogando a massa a tensão de referencia do pino 10 através de D6, seria o ápice do recurso, mas era o que tinha para a época (não tenho informações de quem idealizou, este circuito é muito comum pela internet a fora, esta é apenas a minha versão de acordo com componente que temos hoje no mercado), como não corta a zero e também é lento no acionamento, não se corta totalmente a tensão de saída, o que pode levar a queima dos transistores de saída, portanto não é uma fonte para ficar curto circuitando os fios de saída ok.


Portanto há algumas dicas de como evitar acidentes, pois 10A é muita corrente, e pode simplesmente estourar qualquer fio fino e ou componentes que não suportem essa demanda de corrente, tenha cautela no uso, assim como instalação de bornes adequados, fios grossos, comprimento diferente dos cabos, fusível na saída. pequenos detalhes que podem salvar os componentes de saída da fonte em caso de descuido.


O GND1 é apenas para a leitura de tensão da placa, não deverá ser utilizado, as ligações a caixa, painel e ou módulos voltímetros deverão ser ligados ao GND2, ou ao conector destinado a eles, mesmo assim vale lembrar de ter atenção redobrada aos retornos e ligações destes, os mais comuns hoje em dia, são módulos micro-processados com dois display e já com o shunt incluso neles.

Sempre consultar o esquema de ligação do vendedor do módulo indicador, da placa da fonte será tirado apenas a alimentação de 12V igual a alimentação do cooler de 12V em CN3, e a tensão de saída para o voltímetro pino"V"


Não utilizar o shunt interno da placa como indicador de corrente, a não ser que esteja utilizando um indicador com base do ICL7107, assim poderá pegar a tensão do amperímetro no pino "A" do conector CN3. demais módulos indicadores apenas serão ligados em paralelo e ou serie aos bornes de saída da fonte ajustável.


Atentem a disposição dos componentes, alinhamento e cuidado ao montar no gabinete final, assim como descarregar os capacitores da fonte de +35V, qualquer curto circuito na placa, todo trabalho vai par ao vinagre!


Verifique as soldas, realize uma limpeza com solvente leve, apenas para retirar a resina protetora e borra de solda, recomendo alcool isopropílico, 96º, terebentina, ou algo do tipo (solvente forte vai remover a mascara de solda ou até mesmo a serigrafia dos componentes.


Ainda não coloquei fotos dos transistores de saída, pois fazem parte de outro artigo cabeludo "componente falsificado" até aqui, a placa se comporta da seguinte forma;

- Tem todas as tensões marcadas em volta do CI.

- No pino 8 a tensão varia conforme o informado 0 a 33V ou próximo disso.

- Na saída, terminais +VCC e GND2, teremos a tensão de 0 a 23V (não coloquem carga)

- O led L2 se ilumina ao atuar sobre P2 (controle de tensão)

Se tudo ocorreu normalmente até aqui, parabéns, foi instalado todos os componentes corretamente e seu CI TL084 é original ou de boa qualidade, agora se não! Consiga um CI de boa procedência e repasse tudo o que foi descrito acima.

--------------------------------- Adendo ---------------------------------

Peço desculpas pela não finalização da sequencia, pois só resta a inserção dos TIP35C, com seus isoladores, reg de 12V e dissipador. O que pode ser apreciado na fotos da versão anterior da placa mais a baixo no fim da página.

Fui pressionado a fazer as fotos rápidas, deviso a pressão do Mercado livre e alguns que insistiam em dizer;

 "é diferente", "a placa e lista não bate com o que esta no blog" 

Não vou colocar em risco a minha reputação no mercado por causa de uma virgula diferente no texto A ou  B, sendo que a placa segue com uma folha impressa com diagrama, lista de material, a qual são suficientes para a finalização.

O que esta explanado aqui no blog, é meramente uma cortesia! Não sou responsável pelo sucesso ou insucesso da montagem final, isso dependerá do quão capricho e ou habilidade a pessoa que se propõe a montar terá ok. 

Assim que desmitificar e mastigar um meio, modo de que você, leigo ou até mesmo quem "tem" anos e anos de manutenção em eletrônica, possa identificar e se certificar de que o componente adquirido é o corrento e bom (Isto é para você que confia no vendedor da loja de componentes que jurou de pé junto que o componente é original)

Desculpe me a rispidez, mas que está um pé no saco as reclamações ultimamente estão e no fim é tudo por conta de componente falsificado.

Assim que fazer mais testes e anotações sobre continuarei a sequencia das fotos.

                                        ----------------------------   FIM  -------------------------



                                                            PLACA ANTIGA 2016 ou antes.

Nesta sequência de fotos será mostrado detalhes e dicas da montagem da fonte ajustável de 10A, o circuito é o tradicional, amplificador de voltagem, amplificador de corrente e o amplificador de erro, um responsável pela tensão de referência, outro pela corrente entregue aos transistores de saída e a corrente consumida e por fim o terceiro de olho na tensão de saída e a ajustada, ou seja pegamos o clássico de três Cis independentes e utilizamos um AOP quadruplo de melhor qualidade TL084C do que os tradicionais 741. (As imagens abaixo estão comprimidas, clique nas imagens para aumentar)

Adendo:170616:

- Certifique-se de que o TL084 é original, um dos problemas do falsificado, é que a tensão de saída máxima será baixa, algo entorno de 26V e não os 33V se utilizado o trafo indicado de 24V AC.

- O controle de corrente desta fonte, trabalha em cima da proteção de corrente, aonde se ajusta quando o circuito atuará sobre a base dos transistores de saída e indicará através do led vermelho, que a carga está consumindo mais corrente do que a ajustada na proteção. Em funcionamento normal, ajusta-se o potenciômetro de corrente até que o led se apague indicando que a corrente de proteção está igual a consumida pela carga. É possível utilizar o sinal do led indicador para atuar sobre um circuito de proteção externo a fonte, como desligar através de um módulo com rele a carga de saída.

- Outros resultados que não os citados na sequencia das fotos abaixo, caracteriza que quem esta montando, tenha conhecimento suficiente para montar e chegar a um resultado satisfatório, não tenho como auxiliar e apontar o porque do não funcionamento de sua montagem, se não está montando de acordo com esta sequencia de montagem deste tópico.



Por ser um kit comercial não iremos colocar digramas nem layout da placa, uma vez que este é direcionado a quem comprou a placa e precisará de um norte na hora de começar a montá-la, a mesma pode ser adquirida AQUI.

Antes de inciar a montagem, especione a placa, olhando os detalhes e as posições dos componentes, assim como algumas informações que a placa já adianta ao montador experiente, que não depende diretamente do diagrama para iniciar a montagem.
Inicialmente comece pelos componentes menores e que seriam de difícil inserção depois de colocados os componentes maiores, jumpers, resistores pequenos, diodos de sinal. Outro ponto interessante, é montar os grupos de componentes e ou partes do circuito, isso além de ajudar a entender o circuito, poderá lhe ajudar em um futuro reparo, para isso tentamos demarcar as partes e grupos de componentes sobre as imagens abaixo.



É primordial que se tenha o básico de conhecimento em eletrônica, pois será necessário identificar posições e valores dos componentes, assim como as ferramentas adequadas, para que no final da montagem se tenha algo mais próximo do que será montada nas imagens a seguir, sempre que necessário será informado sobre alterações e ou modificações, lembrando que qualquer ligação e ou modificação fora do mostrado aqui, pode ser o denominador comum entre sucesso e ou falha no funcionamento do circuito.



Semicondutores e suas posições, atenção a posição dos Catodos dos diodos, se inverter algum, será afetado o funcionamento da fonte, os demais componentes foram inseridos para facilitar a montagem. Foi utilizado para os diodos de sinais, o diodo 1N4007, ao invés do 1N4148, mas essa opção não influencia no resultado final, assim como os resistores de 1%, os comuns dão o mesmo resultado.


O grupo selecionado acima, trata-se da fonte negativa de -5V, responsável pelo 0V inicial do ajuste, é retirada, essa alimentação, diretamente da tensão AC de entrada, por reatância capacitiva, capacitor de 47uF junto ao resistor de 82 ohms, sem essa tensão, a fonte não funcionará.


A seguir montaremos os componentes do amplificador de tensão, mais precisamente é a tensão de referencia do ajuste de tensão que será enviado ao amplificador de erro, no diagrama enviado junto a placa, há indicado todas as tenções em pontos principais de tensão, um adendo nesta parte, é que, será preciso ter certeza quanto a qualidade do TL084C utilizado, componente falsificado, não entregará a corrente suficiente no drive de saída e a tensão de saída será baixa, o resistor de 33 ohms pode ser substituído por 100 ohms, em caso de ao ligar a fonte com o potenciômetro de corrente no mínimo o led de curto acender.


O circuito de corrente, que também inclui o led indicador de "over I" falta de corrente na carga, e o shunt interno, formado pelos dois resistores de 0R20, utilizamos dois resistores de 0R10 para totalizar um shunt de 0R05 por 10W, gera menos calor e entrega um diferencial de tensão na casa de 0,5V quando submetido a 10 Amperes, outros valores podem ser admitidos como 0R030.


Amplificador de erro, drive, transistores de saída, regulador auxiliar de 12V e resistores equalizadores de corrente, note que ao invés do BD139, foi utilizado o TIP31C, menos aquecimento e maior corrente para os transistores de saída, observe que o lado da aleta metálica do transistor, fica para o lado dos diodos de retificação se utilizado este, ou similar como o TIP41C.


Terminais de entrada AC e diodos de 10 Amperes, 10A10 ou uma ponte externa de maior corrente suportada, que vai gerar menos calor dissipado, se for utilizado com corrente menor, ou por períodos curtos em 10A, estes diodos suportarão tranquilamente. Pode-se utilizar outros diodos e também associar em paralelo, aumentando a corrente de trabalho, por exemplo, 2 diodos 6A10 em paralelo formam um diodo de 12 Amperes.

É possível sim ligar uma ponte externa, desde que você ligue os dois fios AC do transformador na placa, e puxar 4 fios dos furos dos diodos e ligar a ponte.

Um fio ficará em um dos anodos ligado ao GND1, o outro em um dos furos dos Catodos ligado ao +VPP (+ do capacitor de filtro) e o dois fios do AC, localize os furos dos diodos que estão ligados aos terminais do AC, um em cada terminal.

O importante é que se tenha o AC nos dois terminais da placa, assim o circuito que precisa do AC não vai ficar desligado e funcionará corretamente.

Antes de partir para a ligação dos componentes, faça um rascunho e ou um diagrama de como será feitas as ligações e só depois de não restar dúvidas, fazer a ligação externa a ponte. AC da ponte externa, esta tensão AC será enviada ao circuito de -5V.


Mais detalhado a posição do TIP31C, aleta do transistor para o lado do capacitor de poliéster, e a direita o regulador 7812 sa tensão auxiliar de 12V, tensão destinada a um voltímetro e ou a um cooler de resfriamento, atentem ao conector kk, que é indicado por V-OUT / 12V AUX ou seja, um terminal esta ligado ao terminal de saída da fonte, este destinado a entrada do voltímetro a ser utilizado e o outro pino mais próximo ao regulador de 7812, é o +12V, este deverá ser utilizado com o GND1 (lado negativo, antes do resistor shunt).


Conectores de saída da fonte, deve-se utilizar conectores que suportem a corrente entregue pela fonte, ou soldar diretamente a placa, fios de calibre, que suportem a corrente sugerida.




A direita os conectores dos potenciômetros, devemos observar detalhadamente suas ligações de acordo com o diagrama e instruções da folha em anexo a placa, a ligação do potenciômetro de voltagem, não é sequencial, deve-se ligar o terminal correto do potenciômetro indicado pelo código de ligação.


Resistores shunt, se utilizados externo a placa, os fios de ligação deverão ser ligados aos furos destinados a estes resistores, qualquer ligação fora esta, poderá prejudicar o funcionamento da fonte. O conector em paralelo ao Shunt é destinado ao amperímetro, note que ao lado dele há a identificação de polaridade da tensão a ser entregue ao amperímetro. Caso se utilize um amperímetro analógico de 10 amperes, é só ligar os fios do mesmo na polaridade correta, no lugar dos resistores shunt.


Após a finalização da soldagem de todos os componentes, é necessário fazer uma limpeza com álcool isopropílico e ou thinner fraco, para que seja removida da placa e pontos de solda, borra queimada da pasta de solda e eventuais resíduos que possam, causar problemas no funcionamento por conduzirem e ou causar capacitância parasita desnecessária aos amplificadores operacionais do circuito, realize uma boa vistoria, na posição dos componentes, note que os transistores de saída, TIP35C não precisão de isoladores nos parafusos, apenas usar isolante de mica e ou outro isolante de sua preferencia, já o regulador de 12V, precisará de isolante plástico no parafuso e mica. Os leds, verde e amarelo poderão ficar na placa, pois são indicadores de funcionamento da etapa retificadora e de saída, somente o vermelho deverá está no painel da fonte, pois indica quando a corrente da carga é maior que a ajustada, se for apenas falta de corrente, basta dosar mais até o led apagar, e ou verificar o porque do acionamento do led de corrente, se curto circuito, a carga deverá ser removida o mais breve possível, pois mesmo que o circuito de corrente derrube parte da tensão sob os transistores de corrente, pode haver a queima dos transistores de saída.


O transistor drive, por utilizarmos um de maior corrente, não precisará de dissipador, após tudo verificado, é hora de instalar um dissipador de sua preferência, recomenda-se no mínimo um dissipador de código NT007B-65 facilmente encontrado em lojas de componentes eletrônicos, ou qualquer um a partir das dimensões; 9x 7x 3cm já que utilizaremos um cooler resfriando o dissipador constantemente, em caso de uso sempre na máxima corrente, é interessante utilizar um dissipador maior e ou levar os transistores de saída através de fios até o dissipador.

Exemplos de como ligar módulos indicadores de tensão e corrente.


Pode-se dentro de limites de seu conhecimento sobre o funcionamento do circuito e a montagem, realizar melhorias, nas ligações externas, refrigeração e algumas adaptações conforme necessidade, mas é primordial que monte pelo menos a placa na sequência descrita acima, e só depois realizar suas adaptações, pois assim terá um ponto de referencia sobre o funcionamento e evitará de chegar no final da montagem e não funcionar, achando que o erro está na placa e ou no diagrama.

A placa tem trilhas dimensionadas de acordo com a corrente sugerida de 10A, não há a necessidade de reforço e ou adicionar jumper a fim de se assegurar maior segurança, porém deixamos reservado na placa as trilhas de maior corrente, a mascara de solda para receber um cordão de solda e ou furos em pontos estratégicos para se colocar jumpers por cima da placa, mas são adereços opcionais.

Abaixo um vídeo do funcionamento da fonte e no fim do post algumas imagens das placas que monto para os clientes, não foi detalhado a ligação das partes externas, por estarem nas instruções enviadas junto a placa e também por essas ligações serem extremamente simples, notem nas fotos que são dois fios de entrada AC de no máximo 24V AC (ou menor, mínimo de 15V AC) e dois fios de saída, ligações de voltímetro e amperímetro sempre são propostas pelo fabricante dos mesmos.




Galeria de fotos: