Medição de ERS em capacitores eletrolíticos

 Neste trago algumas informações sobre a placa de como é feito placa a placa e mais alguns detalhes sobre a medição de ESR. As medições podem ser feitas tanto fora como na placa, o que vai determinar é a tensão aplicada nas pontas de provas.  

Exemplo de um capacitor de 4700uf por 63V, ele foi fabricado em Julho de 2008, Série B41845 uso geral 85ºC tolerância de +/-20%, diz no Datasheet que após 2000h de uso, terá; menor ou igual a 30% de seus valores de D/Q/Z e ESR iniciais. 

Sendo que a ESR após 100.000 horas de uso poderá ser menor ou igual a 3X a ESR inicial, e nas primeiras 1000h a ESR normal será de 1,3X a especificada no inicio, aqui é o X, saber interpretar o Datasheet.

Este não mostra a ESR, nem a Corrente de Ripple, apenas dá a fórmula para calcular a corrente de acordo com a carga, por comparação outros fabricantes, trazem valores entre 2500mA ou 0,025 Ohms diretamente.

Então não existe facilidade, tem que pesquisar e aprender a consultar o datasheet do capacitor Eletrolítico no inicio até pegar o "feeling" das medições.

Lembrando que a ESR é apenas um dos 4 parâmetros secundário do capacitor Eletrolítico, além das informações que estão no corpo do componente (capacidade, tensão de isolação, temperatura de trabalho, classe de utilização, código de fabricação e fabricante).

Ponte retificadora com capacitores amortecedores

Representação de como colocar capacitores de poliéster (ou cerâmicos) para proteger os diodos na retificação de onda completa com ponte de diodos.

É possível ter acesso á todos os diodos internos ao invólucro de plástico, vide figura ao lado.

Fonte simétrica dupla

 A muito tempo estava para colocar algo prático na bancada, nada muito poderoso e depois de muitos fios de cabelo perdido, acabei por adotar os LM317 e o LM337, sabe porquê? Porque é simples e eficaz e zéfini! Ligou usou, proteção etc e etc, tudo o que o LM317/37 pode proporcionar. 

Aliás levei em conta do que realmente preciso no dia a dia, que é uma tensão de 9V por 17mA, uma de +5V/0V/-5V por 50mA e +15V/0V/-15V por 70mA coisa de bateria mesmo, então; de mão de artigos e revistas, observei um publicado no ano de 2002 mês de Abril da "siliconchip", busquem por: "Easy-To-Build Bench Power Supply" no Google que chegaram até o artigo da revista. Me desculpem por não colocar material da revista aqui, pois tem direitos autorais.

Caixa Patola CF125, não salvei os arquivos, pois estavam na loja e foi antes da reforma, então vai saber aonde foi parar os arquivos, do layout, pois fiz de cabeça olhando o diagrama da revista citada. Basicamente é o que traz o Datasheet do LM317, o painel da caixinha é feito de PCB também, pois assim já se ganha a área dos bornes. Poderia ter explorado mais essa parte!

O único adendo no projeto, é que utilizei trimpot multi-volta, ao invés de chaves seletoras do projeto original, isso me poupou muito tempo e componentes, já que o espaço é pequeno nesta caixa, um trimpotzinho e pronto, LM operando normalmente. montei um bloquinho com 4, cada um é de um regulador, o ajuste é feito com chave de trimer.

Pré colado algumas partes antes da solda e tudo no seu lugar, todas as medidas foram tomadas da caixa CF125, desenhei em papelão e fui cortando e ajustando, quando os encaixes bateram, tirei a medida e levei para o programa de desenho das placas.

Soldado o painel a placa principal, o bloco de trimpot foi o primeiro pois é por ele que se alinha os furos e aonde o painel é pré colado antes da solda, já sai alinhado em 90 graus, o circuito proposto pela revista é retificação de 1/2 onda, e dobrado de tensão para gerar a segunda tensão alta, tudo isso de apenas um secundário simples de 9V.

Para colocar tudo as 4  retificações e os 4 reguladores, tive que jogar tudo para o lado de baixo da placa e como a corrente máxima não vai ultrapassar 100mA no uso do dia a dia, coube tudo na placa. 

Os reguladores que utilizei, estavam entocados na gaveta chegando a ficar escuros pelo tempo, mas são originais, digo; de boa procedência e funcionam. O projeto pede 9V, por 1A, pois a tensão no dobrador pode facilmente ultrapassar o limite do LM317 que é de 37V, na oscilação da rede, gira algo entorno de 32V a 35V, assim há uma retificam dupla simples que proporciona uma tensão nos capacitores de +/-15V e no dobrador +/-33V.

Marcação de quem é quem, nem se passou pela cabeça na hora do desenho, e colocar todo mundo no seu canto, só seguindo o diagrama mesmo, toda a retificação, filtros cerâmicos, resistores pequenos, tudo em SMD, convencionais somente os reguladores capacitores, coisa que não dava para ficar do mesmo lado.

Aqui já mudou um pouco, pois são fotos feitas depois da reforma da loja, tanto que o ajuste da câmera ficou estourado, mas dá para ter uma noção de como ficou a montagem, o transformador utilizado nas fotos é de 9V por 800mA, testei com outras correntes e outras tensões, não dá grandes diferenças, pois a limitação da fonte de meia onda é alta, requerendo uma filtragem enorme, neste caso aqui  aproximadamente 2200uF para 100mA (aonde muitos adotam 4700uf para cada 1A).

Para alimentar circuitos em protoboards e outros que utilizam bateria de 9V ficou perfeito, pré amplificadores e circuitos que consome na casa de 200mA também passou de boa, assim quem for fazer até mesmo um transformador de 9V por 500mA pode gerar até 4 saídas de 120mA, e podem ser utilizadas ao mesmo tempo.

Até dá para se utilizar com 12V, mas ai qualquer oscilação na rede elétrica pode fazer com que a tensão ultrapasse os 37V do LM317 e ai ele corta o funcionamento.

Para quem esta se perguntando, mas e o ajuste, não é complicado? Digo; Não é! Pois é fácil ajustar os trimpots com uma chave pequena que caiba no encaixe do eixo de ajuste, deixei a primeira ajustada em +/-9V e a segunda em +/-15V que são as duas tensões que mais utilizo na bancada, mas quando é preciso basta ir no trimpot e ajustar.

Como não há espaço para indicadores de tensão, o jeito é colocar o multímetro e ajustar por ele. Também pode-se utilizar as extremidade das fontes, assim dá uma máximo de 1,2V á 28V na primeira e na segunda  de 1,2V á 57V ideal para quando se precisa de valores altos e corrente bem baixas, tudo isso de um mísero transformadorzinho de 9V!

Curtiu, deixa os comentários, valeu e até a próxima!

Carretel e suporte para cabinhos coloridos

 A muito tempo estive enrolado com esse negócio de organizar os fios e cabos que utilizo no dia a dia da eletrônica. hoje mais no preparo de kits do que de manutenção, porém a organização é essencial na agilidade e na produção, segue algumas fotos da solução que encontrei com itens que praticamente tinha no estoque.

Para os carreteis, utilizei papelão comum, desses de caixas de cesta básica, supermercado etc., utilizei dois discos de MDF de 12cm de diâmetro, um pedaço de barra roscada de 1/8" duas arruelas e duas borboletas, para prender na parafusadeira e fazer o torneamento do papelão, na lixadeira (também dá certo fazer girar em uma folha de lixa).

Enfim o resultado é o abaixo; discos de papelão com uma arruela colada com cola instantânea, pois como vai girar sobre uma barra roscada, a arruela é que vai suportar o peso do carretel sem danificar o disco de papelão.

Também foi preso cortar outro disco de MDF no diâmetro interior dos carreteis de fita adesiva que foram utilizados como centrarem dos novos carreteis, com isso ficou fácil centralizar as laterais neles.

Uma vez alinhado, basta girar com a parafusadeira e conferir e ou acertar, pois estando preso pela borboleta na barra roscada em um aperto que dê para movimentar as as partes até alinhar. após basta correr um pouco de cola sobre o vão das partes encostadas que a cola vai entrar no vão e fixar.

Essa é a parte mais chatinha, pois tem que colar a outra lateral sem a centralização do miolo, mas basta apertar com a borboleta e mover as partes e ir girando até que, em um momento se consiga um giro bem alinhado do carretel, dai basta novamente correr um pouquinho de cola aonde o miolo esta em contato com a lateral e pronto, carretel montado.

O segredo para enrolar sem embolar ou torcer, é tirar as amarras do fios enrolado deixar dentro do pacote plástico corte de modo que o fio possa se desenrolar sem perder a forma do rolo de fio, e pegar a ponta do fio que esta no centro interno do rolo de fio e pau na máquina, digo acionar a parafusadeira.

Confesso que a parafusadeira não deu conta de enrolar todos os carreteis, tive que pegar a furadeira com fio, mas foi de boa, cada carretel tem 100 metros de cabinho AWG26, a cor marrom é AWG24 também 100 metros, enche completamente os carreteis.

Hoje já tenho mais 4 carreteis de do vermelho e preto AWG24 que é o mais utilizado, a barra roscada tem 1 metro. como suporte utilizei cantoneira de 8cm utilizada para armário e prateleiras, foi feito furos de 1\8" em uma das pontas, por fim colocadas as borboletas nas pontas da barra e cabinhos organizados.

Levei um ano para recomprar os cabinhos, uma vez que tinha que utilizar o que já tinha comprado anteriormente, tudo embolado, torcidos e muita perda, agora, é retirado do carretel somente o que se vai utilizar.

Preparando os impressos do medidor de ESR

Dicas de como preparar os impressos do medidor de ESR para colar no multímetro:

- Recortar o adesivo com a tesoura (fica melhor para separar a proteção do adesivo)

- Alinhar o adesivo em uma das laterais e ir puxando aos poucos a proteção do adesivo

- Se não tem prática com adesivos utilize uma cola tipo bastão, fica mais simples de se posicionar.

Mais simples que isso só dois disso!

Foto do equipamento montado, nos enviado por Bruno Carvalho...

Usando o testador de flyback

Este testado de flay-back fora muito discutido na época das TVs de tubo, era utilizado para vários testes, como o YORK e transformadores da fonte chaveada da TV. O funcionava com o fator Q do indutor, quanto maior, mais tensão no circuito que comuta uma CD4015 acendendo os 8 LEDs.

Estando todas as espirar do componente em bom estado, vários ou todos os LEDs acendiam, uma espira em curto, apagava-se todos ou alguns, indicando problema, o restando era por comparação e a experiencia do dia a dia do técnico na bancada.

Soldador de precisão econômico

Em época de vascas magras, nada como adaptador o custo benefício a bancada de trabalho, seja ela hobbista e ou profissional, as estações de solda isoladas e controladas, sejam as típicas 936 e ou outras, mas comuns, tem fragilidades e hoje, qualquer substituição de partes do soldador da estação, giram em torno de 25 reais, o conjunto todo do soldador até mais de 150 reais, sendo o custo da estação a partir de 300 reais. (ano 2017)

Recentemente, troquei uma resistência da estação 936 da CT-brand, creio que seja TOYO, me custou 60 reais, dois suportes com rosca de baquelite dos soldadores 936 Hikari 25 reais e o da TOYO 910, por 12 reais, mais algumas ponteiras novas da Hikari, preços variados a partir de 17 reais á 25 reais, ou seja, só de pequenos reparos deu mais de 150 reais, e a maioria dos problemas foram causados por força demasiada e alavancamentos de terminais de componentes, infelizmente os soldadores da estações não são feitos para isso, mas insistimos no erro, eis que cheguei a simples conclusão de fazer o proposto pela foto acima.  

1- soldador Hikari

1 - Ponta de solda de estação de solda 936, 937.

1 - Dimer

Para o soldador, qualquer um que tenha o corpo da ponta de solda com diâmetro de aproximadamente 6 mm, os de potência de 40W á 60W usam a mesma ponteira e o furo aonde é preso a ponteira tem o diâmetro interno de 6,3 mm, sendo que as ponteiras das estações de solda 936, tem o diâmetro externo do corpo de 6,4 mm.

Bem simples de se resolver não? Basta remover a ponteira extremamente grossa original e com uma ponteira de amolar Dremel, que caiba dentro do orifício remover esse 0,1 mm, até com limas cilíndricas é possível fazer com que a ponteira nova entre no furo.

Lembrando de não remover o parafuso fixador da ponteira, para que não gire a resistência do soldador e estoure por dentro, e fazer com calma até chegar no diâmetro que caiba a ponta nova.

No meu exemplo foi utilizado um soldador de 40W, na verdade ele é de 42W, a ponteira de solda, optei pela MTLB 0,4 mm pois ela tem 2,5 cm de comprimento, ideal para chegar em locais difíceis e fazer uma soldagem precisa, isso associado a robustez do soldador.

O Dimer utilizei um a base do BT138, é a mesma caixinha de Dimer que uso na retifica Dremel (que estragou o controlador de velocidade) é só plugar e controlar a tensão dele, assim chego na temperatura ideal de soldagem, sem queimar demasiadamente o soldador e nem estourar o local do componente com alta temperatura, o custo final ficou em 39 reais bem abaixo de soldadores de renome que utilizam pontas finas.

Não é isolada da rede porém nada impede que seja ligado a um transformador isolador de rede da bancada, mas o foco aqui é um soldador para soldar coisas pesadas, como terminais automotivos, pinos de transformadores e outros que exigem mais potencia da estação de solda e consequentemente acabamos pressionando mais o conjunto no ponto a ser soldado.

Fixando transistores no dissipador 2

Na mesma sequencia de acabamento, a seguir um exemplo de como utilizar as plaquinhas para soldar os cabos no s transistores de potencia externos a placa da fonte.

Transistores com seus terminais pré formados e fixados adequadamente no dissipador, basta inserir os terminais na placa, que ficará rente ao encapsulamento do componente e soldar.

Esta placa tem a base e o coletor, com a mesma ligação, ficando apenas os emissores livres, assim utiliza-se um fio para a conexão da base,  um fio para a ligação do coletor e cada emissor com seu respectivo fio.

Aspecto final, notem como fica bom o acabamento.

Potenciômetros em série.

Afim de dar um aspecto melhor e facilitar as ligações dos potenciômetros as placas dos kits, desenvolvemos algumas plaquinhas e estamos dando gratuitamente junto aos kits, porém como não foi algo pensado anteriormente, quando feito determinado kit, não houve diagrama e ou desenho de como montá-las, mas um imagem traduz melhor como deve ser feito as ligações da plaquinha aonde seria colocado apenas um potenciômetro.

O potenciômetro menor sempre será o de ajuste fino, quanto menor melhor para que não influencie no valor do potenciômetro original, já o da direita será o ajuste grosso de valor original que o projeto do kit pede.

Escolhemos uma furação de potenciômetro duplo, para poder por exemplo combinar valores, assim se você precisar de um determinado valor, por exemplo; Colocando um potenciômetro de 20K, formará um de 10K, e assim por diante, ou então coloca rum simples e ignorar os furos extras.

Os furos com a letra "G" ground, são para colocar um pino dourado e soldá-lo na carcaça do potenciômetro, tendo duas funções; uma de fixar o potenciômetro na placa, evitando que ele dobre e quebre os terminais, e segundo, servirá de aterramento, blindando o potenciômetro, este terminal deverá ser ligado ao GND da placa em questão (não é obrigatório).

Montagem da placa do medidor de ESR capacheck

A sequencia de fotos falam por si só, notem que foi montado os 4 blocos, um por vez, mostrando o resultado de cada um. Antes de montar é sempre bom dar uma inspecionada na placa, para ver ser não há algum curtos entre as trilhas, e ou oxidação que venha a prejudicar a soldagem, uma solda mau feita pode fazer com que o circuito não funcione.

Fluxo pastoso não indicado para eletrônica também pode fazer com que o circuito não funcione, por se tratar de um circuito oscilante, a não limpeza do lado dos terminais após a soldagem, poderá desde não oscilar ou ficar fora de frequência, devido a condução da pasta de soldagem e ou sujeira, etc.

 Antes de iniciar a soldagem, lave a placa com detergente neutro, a placa conta com uma camada de verniz protetor soldável e ou prateamento para auxiliar a soldagem, é vital que os contatos estejam limpos para aceitar melhor a solda dos componentes.

O primeiro bloco é o operacional que faz a fonte simétrica do circuito, pinos 1,2 e 3, a alimentação da placa ficou cravado em 9V para facilitar o entendimento de cada ponto na placa.

Nos pinos 1 (GND) e 4 temos a tensão positiva de 4,5V notem que todas as medições serão feitas com relação ao GND da fonte simétrica, no caso pinos 1 e 2 do circuito integrado. Já a outra parte da fonte simétrica, lado negativo ficará ligado ao pino 11 do integrado.

 Após o funcionamento da fonte simétrica, daremos continuidade a montagem do oscilador, os componentes ligados aos pinos 12, 13 e 14 compreende um oscilador de onda quadra de baixa amplitude na frequência de 100 KHz, notem que o valor da frequência dependerá da precisão dos componentes do oscilador.

Atenção! O uso de um componente de má qualidade e ou até mesmo falsificado fará com que não funcione o circuito, um TL084 falso, não irá produzir a frequência de 100KHz e portanto sua placa não vai funcionar. Até aqui fora descrito as duas partes primordiais do circuito.

Antes de requisitar suporte, tenha certeza de ter aferido a frequência e as tensões descritas neste tópico, e-mail e ligações com um simplesmente "não funcionou" serão ignoradas e ou redirecionadas a este tópico, leia atentamente todo o texto desta sequencia de montagem.

Continuando no bloco oscilador, temos dois andares de amplificação de tensão, compreendidos pelos transistores BC547 eBC557 neste ponto do circuito teremos uma tensão de 1,7V entre os resistores de 4k7 e 12K e no coletor do BC557 uma tensão de 4,5V ou próximo desse valor.

O próximo bloco é o comparador e o indicador de curto, a ponte de Wheastone se encarrega de derrubar a tensão do oscilador para um nível abaixo de 0,4V para que semicondutores no circuito não conduzam e venham a interferir na leitura da ESR. 

Na saída do comparador teremos um sinal AC quando com capacitores na entra e um sinal DC quando houver um curto na entrada, a saída do comparador pino 7, após o resistor de 15K, terá 0,06V sem nada na entrada do medidor e um valor de 0,66V quando houver um curto circuito na entrada, ou um valor baixo.

Ultimo bloco do circuito, amplificador retificador, responsável pela tensão e corrente que vai ao galvanômetro, a saída na placa tem o ganho de 2X, com o diodo entre os pinos 8 e 9 ao invés do circuito que tem ganho 1 (pinos 8 e 9 ligados juntos).

Notem que o circuito com um resistor de 1 Ohm terá em sua saída uma voltagem de 1,27V que corresponde a quase o valor de fundo de escala do galvanômetro após passar pelo resistor limitador de corrente de 10K e o potenciômetro de ajuste de zero. Na figura ao lado o valor de tensão de saída do circuito com um capacitor de 1uF, esse valor na escala equivale a um valor de 7 Ohm.

Montando o circuito nesta sequencia é impossível errar na montagem.

Outras informações sobre a montagem da placa no multímetro no link a seguir, leia atentamente todo o texto explicativo, tudo o que é e foi feito para com essa placa e o medidor está explanado nestes tópicos do blog.

Até a próxima.