quarta-feira, 2 de julho de 2014

Carga Ativa

Esse é mais um tipo de equipamento essencial pra se ter por perto, grande parte das montagens necessita de uma fonte de alimentação e não é qualquer tipo carga que podemos usar para testar, dependendo da situação até mesmo circuitos mais simples que usam reguladores de três terminais é bom fazer um teste antes de ligar na montagem que acabou de fazer, pelo menos se tiver que dar um problema na fonte vai ficar por ali e não vai afetar o restante da montagem.
Eu sempre usei resistores para testar fontes, mas dependendo da corrente fica bem difícil, para cargas acima de 10A as coisas ficam bem complicadas e pensando nisso e na possibilidade ter uma carga variável eu montei essa carga ativa.


O esquema original usava somente três transistores, mas como eu achei num ferro velho uma sucata que tinha um dissipador com seis 2N3773 eu resolvi adicionar mais um transistor para ficar com uma disposição igual no dissipador, quatro transistores bem no meio do dissipador, e também para aguentar mais corrente.
Depois a minha preocupação era com a dissipação de calor, como é bem fácil achar e barato esses ventiladores de fonte de PC eu pensei em usá-los para fazer um túnel de vento dentro da caixa.  Nos primeiros testes que fiz fora da caixa e sem ventilador, conforme foi esquentando o dissipador chegou a dar uns estalos de tão quente que ficou, em um dos testes eu forcei tanto que parou de funcionar, cheguei a pensar que tinha perdido os transistores, mas foi só deixar desligado por algum tempo que voltou a funcionar, depois disso eu parei de abusar da carga antes de ter uma dissipação melhor.

A foto abaixo mostra como os transistores ficaram no dissipador.




Como os coletores dos transistores são conectados juntos no circuito eu não usei nenhum tipo de isolante entre eles, melhorando assim a transferência de calor entre os transistores e o dissipador.
Mesmo usando um dissipador grande eu achei necessário modificar para melhorar a transferência de calor do dissipador para o ar, o resultado ficou assim:




Os dois dissipadores que usei já tinham os furos com roscas, foi só fazer os furos no dissipador maior e fixar, se algum leitor decidir fazer algo parecido não economize na pasta térmica para que o acoplamento térmico seja o melhor possível.
Abaixo o detalhe dos parafusos, como eu não contava com esses dissipadores adicionais, eu não deixei espaço no desenho da placa para os parafusos, então eu fiz os furos e com uma broca mais grossa eu alarguei um pouco a furação no lado do circuito e coloquei umas arruelas de fenolite para evitar o contato do parafuso com parte do circuito.




Abaixo mais uma imagens da montagem finalizada.


Os terminais da direita são da carga e os da esquerda são da alimentação








Considerações finais

Depois de montado e testado eu notei que o uso da tensão da fonte que está sendo testada para alimentar a base de T1, os ventiladores e a carga não funciona bem então eu separei a tensão de alimentação da base de T1 e dos ventiladores da tensão da fonte que está sendo testada, até porque dependendo da corrente que a carga consome, as fontes que estão sendo testadas acabam não estabilizando, reduzindo a tensão de alimentação da base de T1 e dos ventiladores. É bom lembrar que a resistência da carga varia com a variação da tensão de alimentação da base de T1, assim eu também posso compensar alguma mudança na carga variando a tensão em T1. Essa alimentação é o ponto A no esquema. Só não se esqueça de juntar os negativos, tanto da carga eletrônica como da fonte que vai usar para alimentá-la separadamente.
Os resistores de emissor(0,22ohms) eu usei de 15W cada e notei que não teve necessidade de aumentar a potência deles, como eu achava que iam esquentar usando de 10W, comprei de 15W para não esquentar tanto.
Outra observação importante, no caso da minha montagem é que a caixa é positiva pois não isolei os transistores do dissipador, se alguém fizer da mesma forma terá que tomar cuidado para não colocar em contato com a caixa da fonte que está sendo testada.

Abaixo um vídeo que fiz para demonstrar o funcionamento da carga, usei uma fonte de 10A x 13,8V de fabricação própria.




Obs: Esse circuito foi atualizado, clique aqui para ver o post mais recente.