[Aporte] Fuente regulable de 0 a 50v 0 a 5A

[mcrven]

Aquí les dejo la tabla (reducida) de cables AWG. En ella se muestra el cable #22 y su correspondiente resistencia medida en longitudes de 100 m. que, para este calibre, resulta ser de 5.6 Ω. Un metro tendrá una R de 0,056 Ω y, un centímetro tendrá 0,00056 Ω. Ahora multiplicamos por 14,5 cm y tendremos que la R correspondiente al Cable SHUNT = a 0,00812 Ω.

Una corriente de 2 A pasando por esa R, nos dará una tensión aproximada a los 0.01624 V ( 16 mV. ).

Para un flujo de 4 A, la tensión resultante será de 0.03248 V ( 32 mV. ).

Se eligió utilizar cable de cobre para evitar el posible calentamiento de las Rs y el costo elevado de los SHUNT calibrados que, en estos casos, no tiene sentido.

La posible disipación del cable con 4 A sería de W = I² R o 4² * 0.00812 = 0,12992 W, por lo cual, es poco probable que se note calor en el cable SHUNT.

El resto es solo cuestión de ajustar el OpAmp a la deflexión del galvanómetro a utilizar.

Suerte con tu montaje.

 

[Spaceboy77]

Ok muchas gracias, me pondré a hacer los cálculos. El amperímetro que voy a utilizar es un voltímetro/amperímetro digital.
Por otro lado, el transformador que voy a utilizar me cuesta 45€, aparte un disipador para los transistores.
Resulta que me venden está fuente de alimentación de radio aficionados por 15€, funcionando. No encuentro mucha información de la fuente más allá de voltaje de salida 13.8V, 3 amperios constantes y 5 amperios intermitentes o de pico y poco más, y mucho menos encontrar el esquema.
Fijándome en esquemas de fuentes similares a ésta veo que el transformador suele ser de 18V, lo que me vendría bien para obtener 24V, tampoco sé si el transformador es con tap central. Por 15€ tendría el transformador y el disipador.
Sabéis si me podría valer? Conocéis ésta fuente?Gracias.

 

[mcrven]

En esas fuentes suelen utilizarse transformadores con tap central y dos diodos rectificadores. La tensión de salida resultante es de, poco más de la de entrada AC, o sea, unos 19 VDC a lo sumo.
Para obtener 25.6 VDC, según cálculos, se debe usar sin el tap central y conectando los extremos del trafo a un puente rectificador.
Luego, claro está, deberás construir el sistema regulador y colocarle los controles necesario más el voltamperímetro que señalste. A propósito de este, te recuerdo que se debe alimentar con fuente separada para que quede aislado galvánicamente. El instrumento deberá quedar ubicado tal como lo he señalado en el diagrama. No debe incidir en absoluto con el funcionamiento de la fuente, ni sus sistemas de regulación. Solo tendrá la función de indicador.

 

[Spaceboy77]

Perfecto gracias. Pero no me refiero a utilizar esa fuente y modificarla, lo único que me interesa es el transformador y el disipador, por ese precio, para construir la fuente de este post, con el limitador de corriente del circuito que tú hicistes.

 

[mcrven]

Perfecto gracias. Pero no me refiero a utilizar esa fuente y modificarla, lo único que me interesa es el transformador y el disipador, por ese precio, para construir la fuente de este post, con el limitador de corriente del circuito que tú hicistes.

Ver el archivo adjunto 262042

Así lo entendí. Solo te recuerdo que podrías utilizar el gabinete también, debería tener suficiente espacio para alojar todo el conjunto.
Te recuerdo que el multímetro se podría alimentar con una fuente switching, de las que vienen con algún instrumento o teléfono. Te puedes hacer con una por muy poco dinero, o gratis, en alguna chatarra. Sacas la placa de la cajita, la fijas dentro del gabinete con un tornillo y aislador; y conectas la alimentación AC junto con la de la fuente y la tensión de salida, directamente al instrumento, preferiblemente sin conectores.

 

[Spaceboy77]

Si, esa es la idea, si me vienen bien las medidas lo utilizaré, o si no habrá que construir uno.
El multímetro sé que tengo que conectarlo con una fuente aparte, tengo varias por aquí o si no con un lm78xx y su fuente.
Mientras me pondré a calcular los valores del shunt y demás, y diseñar el PCB, por ahora no puedo ir a por la fuente que me venden, aquí estamos confinados sin poder salir del municipio, habrá que esperar.
Gracias.

 

[Spaceboy77]

Hola, aquí en España, los cables se miden por mm2, resulta que el #22 AWG, corresponde a 0,32mm2, no es una medida estándar aquí.
Lo que he hecho es utilizar ésta calculadora de resistencia eléctrica de cables, Calculadora online de la resistencia eléctrica de un cable en función de la temperatura y sección. (herramientasingenieria.com), y utilizar otro grosor de cable y calcularlo.

Cable de 0,75mm2 tiene una resistencia de 0.024000 ohm/m, 1 cm 0.000240 ohmios, multiplicado por 15cm sería 0,0036 Ohm. Para 3A tenemos 0,0108 V, 11mV.

He calculado las resistencias del operacional, para cuando haya una caída de tensión de 11mV en el cable shunt el operacional corte la corriente. No sé si son los valores correctos, probablemente me haya equivocado. R20 270Ohm y R17 68K.

 

[DJ T3]

sería 0,0036 Ohm

Si quieres realizar con resistencias, deberias colocar 9 resistencias en paralelo de 0,033 ohms, te da un valor muuuy cercano. No creo que consigas del valor calculado.

Ya te habia aclarado que;

te aseguro que va a ser del orden de los miliohms

 

[sebsjata]

Y porqué un shunt con resistencia tan baja?, solo son 3A, 5 resistencias de 0.1Ohm a 1w (por la corriente) es suficiente, a 3A disiparían 0.18w, y tiene una caída de tensión de 60mV.
Me parece mejor usar resistencias que un cable de cobre, porque la resistencia por metro del cable dependerá del fabricante, en cambio la resistencia tiene un valor fijo, con una tolerancia pero al estar en paralelo esa tolerancia baja.

 

[DJ T3]

Claro, por eso le habia aclarado sobre el valor de resistencias por sobre el cable.
Lo mejor es recalcular las resistencias del operacional con valores mas acorde, como dice @sebsjata

 

[mcrven]

Y porqué un shunt con resistencia tan baja?, solo son 3A, 5 resistencias de 0.1Ohm a 1w (por la corriente) es suficiente, a 3A disiparían 0.18w, y tiene una caída de tensión de 60mV.
Me parece mejor usar resistencias que un cable de cobre, porque la resistencia por metro del cable dependerá del fabricante, en cambio la resistencia tiene un valor fijo, con una tolerancia pero al estar en paralelo esa tolerancia baja.

1) Se busca una resistencia baja, a fin de que no disipe potencia y no se altere el valor del SHUNT.
2) La resistencia no depende del fabricante sino de la Resistencia Específica de los materiales, aplicada a sus dimensiones: sección X longitud,

Para los SHUTs se emplean resistencias de conductores metálicos y el cobre no es otra cosa que un conductor metálico y de muy bajo coeficiente térmico, que le permite disipar mucho calor en relación a su masa.

No se está inventando nada con eso. Es un problema de física simple y llana.

Abran un multimetro y verifiquen la contrucción del SHUNT de 10A y el material empleado.

 

[switchxxi]

2) La resistencia no depende del fabricante sino de la Resistencia Específica de los materiales, aplicada a sus dimensiones: sección X longitud,

Hasta que te topas con que el cable no es de cobre sino de aleación o, peor aun, aluminio cobreado para bajar el precio.

la resistencia tiene un valor fijo, con una tolerancia pero al estar en paralelo esa tolerancia baja.

Ojala eso fuera cierto, la tolerancia queda igual a las resistencias, si las mismas son de 1%, por mas que se pongan 10 en paralelo el valor total resultante también sera de 1%.

Es un poco mas complicado pero también se puede usar la del mismo instrumento (Amperímetro/voltímetro de panel que se colocará), trae una "gratis".

 

[Dr. Zoidberg]

Ojala eso fuera cierto, la tolerancia queda igual a las resistencias, si las mismas son de 1%, por mas que se pongan 10 en paralelo el valor total resultante también sera de 1%

Por ahí escribí sobre el análisis estadístico de D. Self sobre las resistencias en serie o paralelo, basado en un estudio sobre lentes ópticos (creo que también puse esa referencia), pero es resumen, si bien la tolerancia de cada resistencia es la misma, si no son seleccionadas por valor y se respeta la distribución estadística de los valores, la tolerancia resultante es la original de las resistencias dividida en la raíz cuadrada de la cantidad puesta en paralelo/serie siempre que sus valores resistivos sean mas o menos los mismos.
Esto es, si la tolerancia de las resistencias es del 10% y pones 4 iguales en paralelo, la tolerancia final podrá ser del 10% pero los valores van estar estadísticamente confinados en una dispersión del 5%.

 

[J2C]

Don Gaus y su campana !!!

 

[Dr. Zoidberg]

Don Gaus y su campana !!!

En realidad tambien vale para la distribución uniforme.

 

[switchxxi]

Es cierto, no había tenido en cuenta la distribución probabilística sino solo sus extremos.

 

[mcrven]

Hasta que te topas con que el cable no es de cobre sino de aleación o, peor aun, aluminio cobreado para bajar el precio.

Toda referencia que he colocado, aún si no la he especificado, está basada en conductor de cobre, 100% cobre.
Cierto es que se fabrican conductores de otros materiales y aleaciones de ellos: Cobre, Latón, Aluminio, 70% Al + 30% Cu; Cu + Fe; Ni +Cr para resistencias y otros. En todo caso están especificados y también sus características.

Mensaje automáticamente combinado: Feb 10, 2021

He calculado las resistencias del operacional, para cuando haya una caída de tensión de 11mV en el cable shunt el operacional corte la corriente. No sé si son los valores correctos, probablemente me haya equivocado. R20 270Ohm y R17 68K.

Las resistencias que marcaste en rojo solo sirven para acoplar un poco la impedancia de las entradas. La configuración del OpAmp es la de Comparador. No amplifica, solo cambia de estado cuando la tensión de una entrada es superada por la tensión de la otra.

 

[dmc]

Por si a alguien le interesa, en https://www.forosdeelectronica.com/attachments/corriente_foro-pdf.184106/ deje un adaptador para medir bajas resistencias con multímetro, pueda que ayude en algo.

 

[Spaceboy77]

Si quieres realizar con resistencias, deberias colocar 9 resistencias en paralelo de 0,033 ohms, te da un valor muuuy cercano. No creo que consigas del valor calculado.

Claro, por eso opté por el cable, por la dificultad de encontrar una resistencia con un valor tan bajo.

Las resistencias que marcaste en rojo solo sirven para acoplar un poco la impedancia de las entradas. La configuración del OpAmp es la de Comparador. No amplifica, solo cambia de estado cuando la tensión de una entrada es superada por la tensión de la otra.

Eso sí el operacional está como comparador no como amplificador, pero si dejo los valores fijados en tu esquema, resistencia de 1K y 27K, el operacional cambiará de estado cuando haya una caída de tensión en el cable shunt de 16mV, según el cable que yo he calculado, la caída de tensión con 3A es de 11mV, 16mV en este cable sería 4,5A.
Es así? O me estoy perdiendo algo?

 

[Spaceboy77]

Bueno realmente, en vez de calcular las resistencias de los operacionales y cambiar los valores, creo que es mejor recalcular el cable.
Cable de 0,75mm2, resistencia por cm 0,00024 Ohm, multiplicado por 22cm, 0.0053 Ohm, con 3A tendrá una caída de tensión de 0,016V, tenemos 16mV justo como en el esquema original. Creo que es mejor así.