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...

Medidor de ESR capamiter, capacheck...

O Medidor de ESR, capamiter, capacheck, nada mais é que um ohmímetro AC, circuito que muita gente copiou, replicou e poucos alteram uma coisinha ou outra, mas continuam na mesma, o mesmo miolo do circuito argentino, montado em escala, seguindo um padrão idealizado pelo criador etc., este circuito encontra-se em revistas de eletrônica antigas, não me recordo o ano exato, mas da década de 80 a 90, no mais, alguns detalhes sobre; (Há outras postagens sobre ESR neste blog) 

Cada um equipamento caseiro e ou comprado pré montado, terá características próprias, levando em consideração o que cada um utilizou na montagem, por isso que, das placas que disponibilizo na loja, a única forma de minimizar as diferenças, fora vender as placas montadas, assim tendo um certo controle de utilizar os mesmos materiais em todas as placas, padronizando as.

É impossível, pegar dois aparelhos iguais (depois de finalizados no multímetro), pois tanto eletricamente (bateria, fonte, ponteiras de prova) como fisicamente, serão diferentes, uma vez que cada pessoa, vai colar a etiqueta da escala em uma posição, essa variação será mais que suficiente para não ficar igual aos demais, mesmo tendo atenção aos detalhes, não há a receita perfeita, tudo vai depender de quão hábil será o montador.

É primordial observar o capacitor, ler todas as informações em seu corpo e buscar informações no fabricante, aqui no blog escrevi algo sobre "cada capacitor no seu galho" é errôneo pegar o ohmímetro "capamiter" medir o resistor (ESR) e logo dizer que o capacitor esta ruim ou bom. O capamiter tem a escala de 100 Ohm e medir resistências inferiores a 1 ohm, fica prejudicado pela estreita faixa de deflexão do galvanômetro (leia se escala)  essa tem seu foco em capacitores pequenos abaixo de 100uF e de tensões acima de 50V, que eram utilizados em TVs analógicas.

Lembre-se o instrumento móvel do multímetro (galvanômetro) é logarítmico, ou seja no inicio e final a deflexão é maior do que no centro com relação a tensão aplicada a ele, com isso a escala numérica fica espremida nas extremidades, e quando se aproxima da faixa de mili-ohm, a coisa fica complicada, pois até a resistência dos fios, conectores passam a ser considerados, e podem afetar a leitura e ajuste de zero.

O capacitor eletrolítico, tem diversas caraterísticas informadas pelo fabricante;

- Categoria (Alta/baixa frequência, alta/ baixa temperatura, e dezenas de outros) 

- Vloss (velocidade de perda de tensão)

- Capacitância (Capacímetro)

- ESR (resistência - capamiter)

- Temperatura de funcionamento

- Estado físico

Com relação a montagem mesmo tendo a placa montada e funcional temos:

- Descontentamento com a montagem pelo resultado esperado, muitos acham que o aparelho vai solucionar tudo (como citei acima é um ohmímetro AC) outros componentes serão "testados" como na escala X1 do multímetro analógico.

- Nem todo problema é ESR, ou acham que há um valor a ser comparado a uma tabela verdade e de fácil entendimento.

- Trata-se um um circuito analógico variável de baixa precisão e ajuste, a simples variação de temperatura e ou desgaste da alimentação influenciam na posição da agulha e temos que ajustar sempre o ponteiro mais próximo do zero (peço que recordem como é chato medir resistências de baixo valor, na escala X1 do seu multímetro).

Se puderem visualizar nesse momento, relembrem algum episódio em seu trabalho e ou momento na bancada, quando a questão era utilizar-se de escalas em milivolt, miliohm, miliampère, tudo é muito sensível e ou estável, até a respiração chega a atrapalhar na medição (trocadilho a parte) tenha em mente; capacitores grandes, têm valores de ESR na casa de 100 miliohm a zero, bem próximo a isso, 0.08... Nestes o estado físico e o valor da capacitância são mais cruciais. Atentem a valores abaixo de 100uF e em quais locais o capacitor de situa no circuito.

Ou seja, é como comparar um instrumento de laboratório com uma chave de fenda, ambas ferramentas são uteis, porém esperar algo mais da chave fenda é pura ilusão e o resultado vai ser decepcionante. Quanto ao CI, já comentei diversas vezes como averiguar se o CI é um TL084 bom ou ruim, pelas próprias leituras de tensão da placa.

Sendo que o circuito do capamiter  consiste em;

- Fonte simétrica (tensão de +/-4.5V)

- Oscilador retangular (100khz +/-20% conforme tolerância dos componentes e temperatura do dia)

- Comparador somador (ponte View resistiva para escala de 100 ohm)

- Amplificador retificador (retifica o AC da ponte de entrada em DC para o galvanômetro)

Outro detalhe é medir uma ESR boa, e dizer que esta tudo igual, ai eu pergunto igual a que? 

Podemos verificar o funcionamento do medidor pegando um capacitor que tenha um ESR próximo a zero e intercalar a esse capacitor, resistências de 1, 2...10...100ohm, deveremos ter na escala o ponteiro próximo a esses valores.

Ao verificar o estado do capacitor eletrolíticos devemos seguir os seguintes passos:

1 - Verificar visualmente seu estado físico, se estufado, estourado etc., o que nos informa que houve aquecimento, vazamento e ou alguma ação mecânica que o danificou.

2- Sua capacitância, se esta próxima ao valor especificado em seu corpo, não muito fora da sua tolerância (parte chata aonde devemos buscar informações no Datasheet)

3 - ESR, seu valor é especificado pelo fabricante, de acordo com categoria, frequência e temperatura, não há outra tabela a se comparar a não ser o que o fabricante diz. (buscar informações no Datasheet)

4 - Bom senso, comparar com outro capacitores da placa de mesma característica, verificar em qual estágio do circuito o capacitor esta instalado e em quais situações externas ele esta exposto.

É comum muitos ao medirem um capacitor eletrolítico estourado, encontrar sua capacitância dentro da tolerância e a ESR boa (próxima de zero ) isso porque apenas seu involucro ou caneca sofreu alteração, seja pela expansão da solução eletrolítica ou por esmagamento físico, significa que suas camadas que constituem Dieletro ainda estão "boas" e apresenta, as informações elétricas que encontraríamos em um capacitor bom, mas pelo estado físico, decretamos que esta ruim, espero que tenha exemplificado bem essa situação, pois ocorre muito em capacitores de TVs novas e placas de computador.

Deve-se lembrar que a ESR é um fenômeno que ocorre nos elementos internos do capacitor eletrolítico, e só pode ser lida com uma tensão AC, a tensão DC não passa pelo capacitor, assim não podemos ler ela com nosso multímetro em X1, por isso que os medidores de ESR tem seu gerador de tensão AC, a frequência, mais comum é a faixa de 100khz ou próximo disso, mas podemos verificar no Datasheet do fabricante que ele especifica o quanto de ESR em seu capacitor em cada faixa de frequência, tensão e temperatura. Hoje com novos métodos de fabricação dos componentes, e o uso mais comuns de equipamentos que operam com frequências maiores  a frequência do oscilador do medidor pouco importará, na hora do reparo da bancada.

Outro ponto em que ninguém comenta é que toda informação, tabelas e ou exemplos são de autores e fabricantes que se situam em países de temperatura baixa, adotam uma média de 25ºC ou bem menos, nós aqui em terras tupiniquins frequentemente estamos expostos a temperaturas acima de 30ºC, tabelas que não vai bater com os valores ao se medir um capacitor em um dia de 33ºC por exemplo, isso diminui muito o valor da ESR, fazendo com que muito capacitor com ESR elevada, passe na verificação como ESR baixa (próxima de zero).

É só lembrar daquela máxima, que todo técnico de TV tinha em mente; "dia frio, temos mais TVs com problemas de capacitores eletrolíticos do que em dias quentes" o que bate muito bem com o que citei acima, só teremos a leitura real da ESR, se adequaremos o componente em que se vai medir, nas mesma condições em que o fabricante dispõe em seu Datasheet (folha de dados técnicos).

Para resumo, tenho que; ESR boa o quanto mais próximo de zero, e que a comparação com outro capacitor na placa é a melhor e mais prática solução de baixo custo e que se esta procurando um equipamento que faça tudo, invista em um equipamento de laboratório, aonde poderá ensaiar diversos testes e várias situações e chegar a uma conclusão, se esta bom ou não o capacitor, porém será mais trabalhoso correr atrás de todas as informações do fabricante do que simplesmente comparar o componentes com outro de mesma característica na placa. 

O que escrevo acima, é o meu dia a dia na oficina de reparos e criação, o que vi nesses anos a atividade é que se criou um grande alvoroço por trás da ESR, algo tipo, "tá com problemas, compre um medidor de ESR e resolva seus problemas" e não é assim, medidor de ESR é apenas mais uma de várias ferramentas e ou aparatos que devemos ter em mãos para que dentro de nosso conhecimento, possamos verificar se o componente esta ruim ou não, e que se o problema em si é ele outro coisa no circuito.

Placa universal STK4101, STK4102 e STK4201.

A placa foi idealizada através do datasheet STK4231, toda a lista e informação veio dele, não tenho arquivo digital para envio e ou compartilhar aqui, Os STKs mais comuns 4141, 4182, 4191 etc todos vão funcionar bem nesta placa.

Acima uma tabela de tensão e potencia da família STK4101 basicamente se aplica a família 4102, a família 4201 são compatíveis pinos a pinos, descartando 4 pinos do encapsulamento, alguns datasheets diziam que estes pinos tinham a função de correção de fase da entrada diferencia, mas no geral passam apenas de 4 pinos que componente o invólucro do modulo híbrido, dois de cada lado, retirados, são pino a pino com a família 4101/2.

A direita instalado os resistores conforme lista de material e posição, a direitas os jumpers e capacitores cerâmicos, tudo muito simples, basta inserir e soldar os terminais. A placa não tem a parte retificadora, conta apenas com dois capacitores pequenos de desacoplamento da tensão simétrica, deve-se utilizar uma placa de fonte já retificada, ou no caso de adaptação utilizar a tensão já tratada do aparelho quem que se vá adaptar a placa.

A montagem do filtro zombel, se dá utilizando 50cm de fio número 18 AWG enrolado em duas camadas de 11 a 12 espiras totalizando entre 22 a 24 espiras, em uma forma de 5mm de diâmetro.

Chave Philips serve para este propósito, o resultado será o da foto da direita (clique na foto para o zoom) corte o excesso do fio e faça os terminais, desencapando os, insira as bobinas na placa, por ultimo instale os resistores dentro do interior das bobinas.

Capacitores eletrolíticos e e terminais, na foto da direita é possível visualizar os resistores dentro do filtro zombel. para este passo a passo irei utilizar o STK4231 da família 4201 de 22 pinos.

Como nesta família 4201, os 2 primeiros terminais e os 2 últimos não estão ligados em nada interiormente, pode-se cortar ou dobrá-los, a placa tem 18 furos. Também foi deixado um terminal de Mute (ver detalhes no datasheet).

Soldas realizadas e verificadas, basta limpar, colocar os espaçados da PCI e dissipador e esta pronto para o uso, os valores dos componentes deste passo a passo sugerido, servem para qualquer um STK citado das famílias citas, salvo os mais potentes que utilizam valeres diferentes nos resistores de ganho, que tem seus valores especificados em seus respectivos datasheets, na lista de material coloquei 4k7, mas este valor pode variar de 2k2 a 4k7 conforme o STK utilizado, nada comprometedor.

A placa pode ser conseguida na lojinha do mercado livre ou no mercado shops.

https://marcio-ortolan-eletronica.mercadoshops.com.br

Suporte para rolo de solda

Um item que muitos vão torcer o nariz, sempre pensarão em comprar, alegando é muito caro para o que se propõe, enfim; me custou uns R$5.00 cada um abaixo e o resultado é muito satisfatório, e fim do rolo de solda passeando pela bancada a fora.

Os planos de corte da chapa de fibra podem ser desenhados diretamente sobre o material a ser recortado ou fazê-lo em um programa de desenho e imprimi-lo.

Basta imprimir em 100% e colocar sobre a chapa de fibra, muitos me perguntaram sobre a colo da 3M, fui atrás de uma solução mais custo benefício, e a colo bastão me surpreendeu, em dois aspecto dela, deve-se aplicar a cola na chapa e depois posicionar o papel sobre a cola, pressionar e aguardar alguns minutos até secar, a segunda vantagem é que é lavável, ou seja, basta colocar as peças depois de lixadas em água morna com detergente e solta na maior facilidades, o restante e verificar as medidas, uma lixadinha aqui e outra ali.

Os discos que serão utilizados no furo do carretel, foram "torneados" presos por parafuso M3 e com um lixa grão 80 de ferro, até terem o diâmetro desejado, no caso atenção ao disco que vai ao interior, deve ter a medida exata; são montados um sobre o outro, os furos devem ser feitos nas peças antes de remover o papel gabarito, eles nos guiaram a posicionar as peças, etc, soldado a porca a qual vai segurar as duas peças, ou três conforme o carretel, a cabeça do parafuso é que encaixa no vão da placa interna, a qual deverá ter espaço suficiente para girar livre, a soldagem da peça interna fica parecendo um rebite, guie-se pelos furos das chapas laterais.

A soldagem deverá ser feita em angulo reto, comesse por apenas dois pontos de solda, não muito próximo as laterais ou aonde será sobreposta outras chapas. Aqui foi já inserido os pés de borracha e outros que seriam complicados de serem soldados posteriormente, não se preocupem em fechar todos os vãos com solda, alinhe primeiro o que der para ser fixado sem que atrapalhe a soldagem depois.

A potência do soldador é da ordem de 40W para cima, com ponta grossa, as chapas dissipam muito o calor e uma potência baixa, será complicado unir uma chapa a outra. Teste o encaixe do suporte do carretel, caso fique segurando, solte os parafuso dos espaçadores e lixe a cabeça do parafuso, basta prender a micro retifica e com uma lixa ou lima desbastar a ponto que caixa no vão do encaixe e gire livremente.

Até aqui nada demais, podem ser feitos reparos e ou soldados outros adereços as chapas, nesse ponto toda a estrutura da caixa já esta muito firme e caso precise soltar uma chapa da outra, somente com o auxílio de um soprador térmico ou estação de ar quente.

O segundo suporte é para o carretel de tamanho padrão, alguns milímetros menor que o da solda Best, aqui já esta funcional, é colocar na bancada e usar.

Bem prático e rápido de se montar, deu mais trabalho em desenhar as partes do que executar o corte e montagem das placas. Sobre o acabamento, desta vez utilizei um prime para metais a base de água da CORFIX, é comum e se encontra em qualquer papelaria, é uma base de pintura, seca rápido ao toque e cura final em 3 dias para pintar sobre ela, vou deixar assim, pois já muito bom o resultado.

Por fim é colocar alguma identificação e ou personalizar a gosto, criei uma etiqueta simples com as informações do fio de solda, impresso invertido sobre transparência laser e colado com cola bastão.

Luz para estação de trabalho DREMEL

Não é novidade, até existem prontos para comprar, já vinha a algum tempo utilizando a placa de metal de lâmpadas LED de 6W, com uns 5 LEDs, porém a praticidade de adaptar, gerou alguns problemas; aquecimento demasiado, desconforto pela luz muito forte, não é isolada da rede elétrica,  e vira e mexe queima um dos LEDs e é um trabalhão solda rum novo LED na chapa de alumínio, até que; 

Encontrei uma solução e bem simples, diga-se de passagem, o desenho da PCI ; a placa mede 30mm, de corpo, e furo central de 12mm, é praticamente do diâmetro da porca de plástico que segura a DREMEL na estação de trabalho, fixada com super cola (ciano acrilato) não estraga o plástico do suporte da estação, usei um conector KK de dois pinos para possibilitar alimentar a placa com outra fonte de alimentação, vai que queima na hora do trabalho.

 Pela quantidade de queima das placas da lâmpadas LED, montei logo 4 unidades para minhas estações, se pifar, já tenho uma pronta para substituir, além do mais, também servem como luminárias, a intensidade, ficou boa e confortável, não ficando aquele ponto escuro na visão se observado por muito tempo. 

A vantagem da placa é que cada led esta em paralelo aos demais, são 16 LEDs ao todo, utilizei SMDs do tamanho de 0603, mas a placa aceita o tradicional 0805 sem problemas, o consumo ficou da ordem de quase 7,8mA por LED, totalizando 125mA de consumo, qualquer fontezinha de modem ADSL ou carregador de celular, servirá e sobra corrente.

Caixa FR4 140x 140x 40mm com fonte de notebook.

Nesta montagem será abordado a montagem da caixa feita de fibra, o kit de fonte ajustável e o uso da fonte de notebook de 19V por 3A.

O plano de corte basta colar sobre a placa e cortar pelo gabarito, lixar, conferir as medidas e começar a montagem, utilize, ferro de solda de pelo menos 40W ou mais.

Ao imprimir os planos de corte certifique-se de que está ajustado para o tamanho 100%, após cortar e dar acabamento, faça corte e furos, use esquadros e presilhas para auxiliar na soldagem em 90º.

Neste projeto foi escolhido o formato em que houvesse apenas uma tampa, nesse caso será o fundo da caixa e tudo deverá ser preso de cabeça para baixo, esse modelo permite maior acesso ao que se vai colocar dentro da caixa, assim como soldar as porcas de latão nas paredes da caixa internamente. 

Deve-se tomar cuidado ao manusear a caixa, para evitar riscos e ou quebras das quinas, mas se for pintar, basta utilizar lixas de 600 a 1200, no meu caso achei muito bom a cor da fibra de vidro, isso me poupa a pintura e possíveis riscos podem ser amenizados com cera de polir e ou até mesmo silicone líquido, mas isso fica a gosto de cada um.

A placa da fonte ajustável, é a de controle de corrente e tensão, utilizo os Cis em SMD porque são o que mais tenho na gaveta, o kit original o CI é DIP08, nesse caso não será montado a parte retificadora.

O capacitor de filtro também será reduzido para 470uF por 25V, já que teremos a tensão filtrada e regulada da fonte do notebook, (fonte do notebook Inspiron 15) e demais resistores e componentes do circuito da fonte.

O transistores reguladores, são montado por baixo da placa, os terminais foram dobrados em forma de !_! isso possibilita mover os transistores para os lados de acordo com furos feitos no dissipador, ao lado a montagem do voltímetro com ICl-7107, a ligação dos Display foram feitas com fio esmaltado 32 AWG, isso possibilitou economizar espaço dentro da caixa e no estreito painel.

O gabarito original era para Display de 056", mas utilizei os de 32", também foi possível fechar o vão, feito com tiras de placas de fibra, soldadas por dentro da caixa, ao lado, foto da fixação das porcas de latão, aonde serão parafusadas as placas.

A tampa (fundo) com reforço lateral e as porcas que fecham a caixa pela lateral, também foi feito os furos dos pés de borracha, ao lado é mostrado que nem sempre é possível pensar em tudo, assim é sempre bom ir prevendo o que será soldado e ou fixado dentro da caixa.

Com citado em uma postagem anterior, o painel pode ser feito através de uma folha de transparência laser ou jato de tinta, deve ser impresso invertido, para que a tinta fique do lado que será colada a caixa, após colado, é só virar a caixa e cortar rente, com um estilete, aqui utilizei cola em spray da 3M código 77, já que tem boa fixação e é neutra, não borra o toner e nem a tinta da impressora.

Tudo em seu lugar, hora de fechar e está pronta para uso, na lateral foi feito um furo de acesso ao trimpot de ajuste de fundo de escala do voltímetro.

Muito compacto e prático o manuseio ideal para locais de pouco espaço, a dissipação é baixa, a única coisa que ficou a desejar, foi o uso de 4 dígitos no voltímetro, já que foi utilizado um ICL-7107 da whingshing, nesse caso a flutuação neste ultimo digito da dezena é terrível mas não afeta a leitura da tensão, sobre o aquecimento é bem baixo, já que essa fonte de notebook, tem boa qualidade.

Fica ai a ideia para quem precisa montar uma fonte ajustável a partir de uma fonte de tensão DC.