Dudas sobre la Fuente variable dual de 1.2V a 30V, 1 Amperio

[Jotasgasco]

Hola a todos, tengo montada una fuente como la marcada en este post Fuente variable dual de 1.2V a 30V, 1 Amperio (LM317 y LM337)
El problema lo tengo en que uso dos potenciometros de diez vueltas para poder variar por separado las tensiones de salida y quiero ponerle unos displays como estos 0.36 pulgadas LED ultra pequeño DC digital 0 ~ 100 V voltímetro probador de voltaje de la batería pantalla verde motocicleta Coche metro del panel 3.0 30 en Medidores de Tensión de Herramientas en AliExpress.com | Alibaba Group

Dichos displays funcionan alimentandolos con entre 3 y 30v y miden por el cable blanco, mi problema es a la hora de conectar el del lado negativo que no lee tension negativa, al , si lo intento conectar usando la masa de positivo , y el negativo como negativo , al medir la salida negativa me mediria la diferencia entre la salida y el rail superior de tension en vez de la salida y el rail de masa que es lo que quiero, se me ha ocurrido que podria usar operacionales para volver esa tension de salida negativa en positiva para poder leerla pero no tengo claro cuales puedo usar ni si puedo hacer directamente un inversor o primero he de reducir la tension de salida a un valor que sea mas facil de manejar para los operacionales.

Los valores de los railes son de mas y menos 28v, la tensi'on de salida no superara los 25v ya que no necesito mas.

 

[pandacba]

No te sirven enforma directa ya que estan basadso en microprocesdor y solo miden tensiones positvas.
Lo único que podes hacer es o te armas un voltímetro basado en en ICL7107.
O poner un operacional para invertir la señal y utilizar ese modulo

 

[DOSMETROS]

"Requiere alimentación adicional de 3 V a 30 V"

Alimentalo aparte con cargador de celular !

 

[Fogonazo]

. . . . mi problema es a la hora de conectar el del lado negativo que no lee tension negativa, al , si lo intento conectar usando la masa de positivo , y el negativo como negativo , al medir la salida negativa me mediria la diferencia entre la salida y el rail superior de tension en vez de la salida . . .

Sobre esto a se ha discutido en repetidas ocasiones.
Necesitas una fuente "Flotante", es decir con GND independiente de GND de la fuente de potencia a la que le quieres medir tensión o eventualmente corriente.

 

[ciro.nqn]

Hola a todos, disculpen por retomar un tema viejo, busque las normas del foro en el buscador, pero solo encontré un link en un comentario y hoy al buscarlo otra vez lo perdí de vista. Pero si vi que es muy favorable que usemos el buscador, por lo cual estuve buscando temas con "fuente de laboratorio dual" y leyendo, pero aún sigo con dudas. Si estoy en falla pido que me avisen.
Encontré un transformador de un equipo de audio, que al tiene en el primario 4 puntos (para elegir 220 o 110 de red) y de salida, tiene 9 salidas, pero al medir continuidad y resistencia, son 3 bobinas independientes, una de 48 24 0 -24 -48 otra de 0 12, otra de 0 y 9,
para estimar corriente máxima que puedo obtener medí la sección del alambre de cobre y busque una tabla, y da cerca de 4 amperes. Así que quiero aprovecharlo y sacar 2,5 amperes máximo, y solo utilizarlo en -24 0 24
Y aquí la consulta:
Y me regalaron dos reguladores uno lm317k y otro lm337k y 4 2n3055 (2n3055a y 2n3055h) (con pinta de muy chinos)
Luego de leer el foro, me doy cuenta que no conviene este tipo de fuente, si hay que invertir plata, hay mejores alternativas pero ya que tengo parte de los componentes quiero aprovecharlos.
cuando hice cuentas los reguladores de tensión a partir que su potencia disipada será muy parecido a (vin-vout)/i out
y básicamente si quiero alimentarlo con 30 volts rectificados, en un caso desfavorable (baja tensión de salida, por ejemplo 5 volts, no deberé esperar sacar casi nada de corriente porque están protegidos, el datasheet aclara que puede ser menos de 300mA. (Esto porque tienen protección térmica, creo que falle en algo, pero la resistencia térmica para un disipador me da muy baja, incluso jugando a que no llegue a 125° si no a 100° negativa )
por lo cual vi dos alternativas, una es que la salida de los reguladores, den a base de un transistor y este de a base de otros de potencia que tenga un hfe bajo (algo así como una configuración darlington). Pero en este caso tengo una fuente variable, pero no regulada. ¿Esto es muy importante en la práctica? . La fuente que usaba cuando iba a la facultad, era de este estilo, y con gran consumo no tenia tanta caida, pero debiamos ajustar.

Si quiero tener una fuente regulada y variable según lo que vi al usar el buscador es usar la configuración con un transistor de bypass (lo vi que lo compartieron, pero no aprendí a anexar imágenes).
aquí, es donde hago agua. Ya que logre simular con éxito utilizando un único transistor tip2955 (a falta del que pretendo usar en el simulador), pero cuando quiero implementar más de uno para compartir la corriente el simulador no funciona (proteus en la pc de un amigo, y por mi cuenta multisim, dan fallos y no logran simular en tiempo real y fallan),
Así que me queda probar y quemar, pero ando con muy poca plata, por lo cual la idea no me agrada, consigo componentes de repuestos muy caros. Así que decidí preguntar, si alguien me puede guiar!
La idea de implementar más de un transistor bypass, ya que según estimo estos trabajan en zona activa y si no me equivoco su potencia a disipar sera vce * Ic, y es mucho calor para disipar (calculando con el 2n3055 da que el disipador debe tener una resistencia térmica con uno solo de 1,2 °C/W y 0,8 °C/W eligiendo un poco mas de corriente). Y como tienen pinta de ser falsos quería poner mas de uno para no llevarlos al limite de sus hojas de datos. Así solo compro los transistores complementarios al 2n3055 (creo que es msj2955) y un gran disipador (que no vi a menos de 3800 pesos y usaría dos )
Es posible poner varios transistores de paso? Estoy oxidado y no pude llegar a deducir las ecuaciones de malla,.
mi OTRA duda es (ya que carezco de experiencia en este caso que los 2n3055 soportan una temperatura máxima de 200°c y los reguladores 125°, además que la resistencia juntura carcasa de estos es casi 4 veces mas alta, ponerlos en un mismo disipador (sobredimensionado) o dos individuales?

 

[Fogonazo]

Hola a todos, disculpen por retomar un tema viejo, busque las normas del foro en el buscador, pero solo encontré un link en un comentario y hoy al buscarlo otra vez lo perdí de vista. Pero si vi que es muy favorable que usemos el buscador, por lo cual estuve buscando temas con "fuente de laboratorio dual" y leyendo, pero aún sigo con dudas. Si estoy en falla pido que me avisen.

Mira este tema


Si el 2N3055 llega a 200°, la juntura ya está fundida, trabajar cualquier transistor a mas de 70° es una muy mala idea.

 

[ciro.nqn]

Muchas gracias Fogonazo, me diste un punto de partida, lo que me pone muy contento ya que me sentía atorado. Pero me quede confundido sobre lo de 70 grados, así me pondré a leer y volver a calcular, ya que no lograba dimensionarlo así. Sin embargo veo más conveniente distribuir la carga. Luego de volver a calcular seguro re hare alguna pregunta nuevamente. Gracias por tu tiempo, y guía.

 

[Scooter]

Ya que estás reciclando puedes usar un ventilador de un PC para tener ventilación forzada lo cual mejora mucho la disipación.

 

[Fogonazo]

Muchas gracias Fogonazo, me diste un punto de partida, lo que me pone muy contento ya que me sentía atorado. Pero me quede confundido sobre lo de 70 grados, así me pondré a leer y volver a calcular, ya que no lograba dimensionarlo así. Sin embargo veo más conveniente distribuir la carga. Luego de volver a calcular seguro re hare alguna pregunta nuevamente. Gracias por tu tiempo, y guía.

Los 200° que pudiste haber leído es una referencia a la temperatura de "Almacenamiento"se refieren a la temperatura de juntura máxima pero sin estar trabajando el transistor, es decir sin tensión aplicada

En modo "Trabajo" la temperatura máxima de la juntura antes de que se dañe son unos 125°

Pero como entre la juntura y el encapsulado hay una "Resistencia térmica", la cápsula para esa temperatura se encuentra a un valor menor a los 125°, dependiendo del encapsulado serán unos 90/100°

Los 70° que comenté permiten que el dispositivo trabaje a una temperatura (Segura) alejada de la de destrucción

Si te interesa ahondar en el tema sobre el cálculo de los disipadores mira esto

 

[ciro.nqn]

Hola Fogonazo y Scooter, gracias por su tiempo. Ya entiendo mejor lo que mencionaste de la temperatura de operación, vi unos documentos muy interesantes que figuran en googel de la UTN que explican los puntos calientes por acumulación de portadores, etc. Y me aclaro un poco más el porque los criterios de diseño la nota de aplicación de texas instrument sobre el lm317: la "AN-182 Improving Power Supply Reliability with IC Power Regulators"
Lo copio y pego por si alguien se encuentra en la misma situación que yo le sirva (Esta traducido por google translartor
cita: "Baja temperatura de funcionamiento aumenta la vida
Al igual que cualquier circuito semiconductor, la temperatura de funcionamiento más baja mejora la fiabilidad. La vida útil disminuye
a altas temperaturas de unión. Aunque muchos reguladores están clasificados para cumplir con las especificaciones a 150 °C, no es
una buena idea para diseñar para el funcionamiento continuo a esa temperatura. Un máximo razonable de funcionamiento
temperatura sería de 100 °C para dispositivos envasados epoxi y 125 °C para dispositivos herméticamente sellados (TO-3)
Por supuesto, cuanto más bajas sean, mejor y disminuyendo las temperaturas anteriores en 25°C para operación sigue siendo razonable.
Otro beneficio de la reducción de las temperaturas de funcionamiento es la mejora de la vida útil del ciclo de potencia paquetes de soldadura suave de bajo costo (low cost soft soldered packages).
Muchos de los dispositivos de alimentación actuales (transistores incluidos) se ensamblan utilizando un TO-220 o TO-3
sistema de soldadura blanda de aluminio. Con excursiones de temperatura, la soldadura se endurece y con suficiente
ciclos la soldadura finalmente fallará.
Cuanto mayor sea el cambio de temperatura, antes se producirá un fallo.
Las fallas pueden comenzar en aproximadamente 5000 ciclos con una excursión de temperatura de 100 °C. Esto requiere, para
ejemplo, ya sea un disipador de calor grande o un regulador montado con una soldadura dura, como paquetes de acero, para
equipo que se ciclo continuamente ON y OFF. " fin de cita.

Pero esto me llega a otras dudas, los disipadores que consigo de alta potencia con resistencias térmicas bajas, no son para encapsulado to-03 en internet, y en mi ciudad me pedían para un disipador de 12 x 4 x 10 cm casi 8500 pesos argentinos, por lo cual comprare usado por mercadolibre (precios 4 a 8 veces menores).
Pero aquí la resistencia térmica que anuncia el vendedor no será confiable. Cuando ensamble el circuito [(aún me falta, estoy viendo aún la protección contra cortocircuito)] ¿como me recomiendan proceder a probar si la disipación de este será suficiente? Pensaba usar la punta de temperatura de un multímetro/polímetro e ir variando la carga y medir hasta que temperatura llega el encapsulado. ¿eso es correcto?
Scooter, seguramente opte por reforzar con disipación activa con algún cooler/ventilador, al principio me negaba en mi cabeza ya que pocas veces lo usare con paso de gran corriente y quería evitar el ruido cuando no sea necesario. No se me ocurre como hacer que este solo se encienda cuando sea necesario. Solo se me ocurría como implementarlo para una tensión fija, con una resistencia shunt y un comparador con histeresis y exitar un mosfet al cooler al sobrepasar cierto nivel de tensión. (cosa que podria traer diferentes resultados en verano/invierno) Pero para tensión variable no se como hacerlo. Ya que usar un sensor de temperatura para el disipador no creo que sirva, y usar 6 sensores para cada encapsulado me complica todo. ¿Me deberé resignar o se te ocurre alguna solución más sencilla?
Desde ya muchas gracias, intentare perder mi habito de escribir largos textos en las próximas interacciones en el foro.

 

[Dr. Zoidberg]

Pero esto me llega a otras dudas, los disipadores que consigo de alta potencia con resistencias térmicas bajas, no son para encapsulado to-03 en internet, y en mi ciudad me pedían para un disipador de 12 x 4 x 10 cm casi 8500 pesos argentinos, por lo cual comprare usado por mercadolibre (precios 4 a 8 veces menores).
Pero aquí la resistencia térmica que anuncia el vendedor no será confiable. Cuando ensamble el circuito [(aún me falta, estoy viendo aún la protección contra cortocircuito)] ¿como me recomiendan proceder a probar si la disipación de este será suficiente?

Leé este tema:

Cálculo básico de disipadores de calor

Con cada amplificador aparece la típica pregunta: ¿Qué disipador le pongo? Si ya tenemos uno la cuestión cambia, ahora es: ¿Este me alcanza? Un disipador chico hará que, en el mejor de los casos, salte la protección térmica. Uno demasiado grande será incómodo de montar en el gabinete, además de...

www.forosdeelectronica.com

Para disipadores ponete en contacto www.disipadores.com y deciles que te envíen el catálogo y los precios actuales.
Yo he comprado ahí y son mucho mas baratos que en las casas de electronica y te los envían donde les pidas....y tienen el modelo que se te ocurra, te los cortan al tamaño que les digas y te los dan en color "aluminio" o los anodizan en dorado o en negro. Revisá esa web.

 

[J2C]

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@ciro.nqn como te dice @Dr. Zoidberg ponte en contacto que es proveedor te los despacha por un servicio de encomiendas a la localidad que te encuentres, averigua los precios y veras que son muchisimo mas baratos que los que te pasaron en tu localidad.

Si haces la compra deberás abonar por anticipado pero que te llega, te llega bien !!! soy de Bs As pero por el confinamiento eterno he comprado y me los han despachado a mi domicilio, pero tu intenta que te lo despachen a una oficina de encomiendas para evitarte un gasto adicional. Ellos usan el servicio de Bus Pack (haz click).

Si a pesar de todo haces la compra por Mercado Libre investiga bien por que hay un proveedor que vende disipadores para led's de alta potencia y puede que tenga del tipo que necesitas tu.

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Pero esto me llega a otras dudas, los disipadores que consigo de alta potencia con resistencias térmicas bajas, no son para encapsulado to-03 en internet, y en mi ciudad me pedían para un disipador de 12 x 4 x 10 cm casi 8500 pesos argentinos, por lo cual comprare usado por mercadolibre (precios 4 a 8 veces menores).
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Averigua bien, como ejemplo yo compre en diciembre 2 de estos (haz click) de 12,5 cm de largo, el resto de las medidas las obtenes de la página y pague/transferi $1.474 sin IVA, ellos te cotizan el precio al valor del Biden$ oficial en torno a los $95 hoy.

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Scooter, seguramente opte por reforzar con disipación activa con algún cooler/ventilador, al principio me negaba en mi cabeza ya que pocas veces lo usare con paso de gran corriente y quería evitar el ruido cuando no sea necesario. No se me ocurre como hacer que este solo se encienda cuando sea necesario. Solo se me ocurría como implementarlo para una tensión fija, con una resistencia shunt y un comparador con histeresis y exitar un mosfet al cooler al sobrepasar cierto nivel de tensión. (cosa que podria traer diferentes resultados en verano/invierno) Pero para tensión variable no se como hacerlo. Ya que usar un sensor de temperatura para el disipador no creo que sirva, y usar 6 sensores para cada encapsulado me complica todo. ¿Me deberé resignar o se te ocurre alguna solución más sencilla?
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En mi diseño usare un cooler, un operacional LM358 y como sensor de temperatura un LM35 que colocaré sobre el disipador del otro lado de donde se encuentra la Resistencia de Potencia de RF que uso.




Saludos, JuanKa.-

 

[ciro.nqn]

Dr. Zoidberg y Juanka (J2C) muchas gracias por responder, hare caso a su recomendaciones y pediré el catalogo esta noche. Ya que incluso parece haber un servicio de Bus Pack en mi localidad. Juanka por tu diseño volveré a considerar si un solo sensor en el punto más caliente se adapta como posible solución o no en mi caso. Por lo pronto parece interesante. Tal vez lo pruebe en un pcb auxiliar implementarlo. Y si no se ajusta usarlo simplemente encendido todo el tiempo o modificarlo o sustituilo más adelante por un microntrolador pic, arduino, etc, de paso para regular la velocidad del cooler.

 

[J2C]

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Ciro.nqn mi idea es con el LM358 como comparador de tensión activar el cooler cuando la temperatura supere los 50/55º. Indudablemente este AOP excitara un transistor que hará funcionar el Cooler.



Saludos, JuanKa.-

 

[Dr. Zoidberg]

Y si no se ajusta usarlo simplemente encendido todo el tiempo o modificarlo o sustituilo más adelante por un microntrolador pic, arduino, etc, de paso para regular la velocidad del cooler.

En ese tema que te pasé el link están los modelos que yo usé para simular la respuesta térmica del disipador bajo diferentes condiciones de carga. Usalos de referencia, aunque tu caso es mas sencillo por que la carga es contínua y no variable como la mía.

 

[ciro.nqn]

Perdón por revivir hilos. Ya pasaron varios meses de mi último mensaje, en el medio por cuestiones anímicas, contratiempos, deje la realización de la fuente en pausa. Seguí entrando al foro, solo un rato los domingo a leer. Ahora retome ánimos y tengo funcionando la pequeña fuente. Gracias Dr. Zoidberg, J2C, Fogonazo y Scooter por su guía, buena predisposición y ayuda.