Efeito de carga

helioneves
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Efeito de carga

Mensagem por helioneves »

Ando às cabeçadas com um circuito que faz o que pretendo na placa de teste, mas nem por isso na placa final... primeiro pensei que tivesse sido do calor ao estanhar os componentes mais sensíveis ( como os circuitos integrados, por exemplo ) mas depois de testar na breadboard os mesmos componentes que tinham estado na placa final, admiti que era um problema de compatibilidade eletromagnética...
No entanto voltando a testar com novos circuitos integrados, reparei que havia um "efeito de carga" na frequência de oscilação do circuito 555 em função do valor da corrente drenada pelo 4017 a jusante do 555... agora não tenho tempo para colocar o esquemático do circuito, mas faço a pergunta na mesma: a frequência de oscilação gerada pelo 555 não devia independente da carga alimentada pelas saídas do circuito 4017 a seu jusante?


mromeiro
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Re: Efeito de carga

Mensagem por mromeiro »

Boa noite,
Provavelmente terá um circuito idêntico ao que coloquei em anexo (que retirei do endereço https://electrosome.com/wp-content/uplo ... iagram.jpg ).

A resposta é, que a carga não deveria de influenciar a frequência, a não ser que a fonte não seja muito estável, e que com alteração de carga, altere a tensão ou gere picos de tensão.

Diz que o circuito funcionou bem na placa de teste, mas depois colocou novos circuitos e já tinha estes problema.
Fiquei na dúvida, se este último teste, também foi na placa de testes.

Coloco a questão para podermos descartar situações.
Se funciona bem na placa de testes mas depois não funciona na board final, pode haver um erro de desenho, um curto circuito, um mau contacto, algum componente colocado no local errado, etc.

Problemas electromagnéticos, só se a frequência for muito elevada (talvez acima de alguns MHz)
Anexos
LED-Chaser-using-4017-and-555-Timer-Circuit-Diagram.jpg
helioneves
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Re: Efeito de carga

Mensagem por helioneves »

Agradeço a resposta que me deu ( pelo menos não seja pelo trabalho que teve ), mas não acrescentou nada ao que eu sei.
O circuito em causa ( parte dele já soldado numa placa pré-furada de pistas de cobre paralelas ) resume-se a um transformador 230/18 V, 1.5VA, ponte rectificadora MB2M, condensador electrolitico 1 miliFarad de filtragem, zener de 5.6V com condensador electrolitico de 330 uF em paralelo, etc etc enfim, o mais simples possível na esperança de ser mais fiável. No esquema que deixo, a resistência de 8.2k tem como propósito limitar a tensão rectificada aos terminais do condensador de 1mF a cerca de 24V aquando da activação do relé. Quando nenhum relé é activado, a tensão sobe até aos 31V, dai precisar de a limitar para não comprometer o condensador de 1mF, 35V.
A frequência de oscilação pretendida é extremamente baixa - período de 14 segundos - mas inexplicavelmente incerta. Cheguei a este valor após muitas tentativas/erro, mas, lá está, na breadboard funcionava certo.
São dois relés de 24V, 1.2Kohms accionados á vez com periodo de "descanso" pelo meio ( não era essa a "versão original", mas pretendia tempos "equilibrados", por isso recorri ao pino de "reset"- as resistencias de 100K e 150K em conjunto com o condensador electrolitico de 10uF, destinam-se a evitar "picos" súbditos no consumo de corrente na parte dos 5.6V, bem como garantir que o 4017 começa sempre pelo principio da sequencia quando a energia é estabelecida. - tudo foi testado na breadboard antes de passar á placa definitiva, é sempre chato e danifica a placa andar a soldar e dessoldar os componentes.
A oscilação é obtida recorrendo a realimentação com uma resistência de 10 Megas e um condensador de tântalo de 1uF. Penso que o condensador de tantalo tem menos "fugas" que um electrolitico, dai o ter escolhido.

Que é que se passa com a parte dos anexos? Tentei acrescentar primeiro como GIF, depois como PNG
Anexos
circuito.png
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Re: Efeito de carga

Mensagem por helioneves »

Ainda sobre o circuito;
Aquele interruptor à saída do 555 serve para manter o 4017 no mesmo "estado", sem passar à próxima saída, daí o condensador de 22uF em paralelo.
A resistência de 56K permite que o transístor BC546B mantenha o relé activado com o consumo mínimo de corrente.
O díodo 1N4007 em paralelo como o relé destina-se a proteger o transístor do transitório gerado pelo corte da corrente.
As resistências de 2.7k e 58 ohms representam as resistências dos enrolamentos primário e secundário do transformador.
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Re: Efeito de carga

Mensagem por mromeiro »

Se o teste que efetuou na breadbord foi exatamente com o mesmo circuito que supostamente está ligado, então o comportamento deveria de ser muito parecido, por isso conforme que está tudo mesmo ligado diretamente.

Em relação ao circuito em si, a parte do RESET, do 4017, tem 2 resistências 100K + 150K e um conservador.
Isto vai fazer com que a tensão final seja 2 / 3 do valor da alimentaçãoa quando do RESET.
Isto não é bem um "0" nem um "1", por isso parece-me que a de 150K deveria de ser mais baixa.
O condensadir que aí está ligado, também já atrasar o tempo do RESET, podendo interferir no tempo final, pois se demorar mais do que o tempo de 1 CLK, já não vai conseguir fazer o reset.

A resistência de 8.2K no primário também pode estar a causar interferência.
Se a bobine do relé puxar um pico de corrente inicial, pode fazer baixar a tensão em todo o circuito, e causar instabilidade no 555.
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Re: Efeito de carga

Mensagem por helioneves »

Que há algo a "interferir" isso é mais ou menos consensual... resta saber é o quê?...
Como eu já disse, funcionou tudo bem antes de passar à placa final... se fosse do excesso de calor ao soldar, então o "dano" seria permanente e o circuito "escaldado" não funcionaria novamente na breadboard, mas funciona! Há qualquer coisa de incompatibilidade eletromagnética que está a interferir... vou tentar tirar uma foto ao circuito na placa final e depois indicar "o quê está aonde" para ver se alguém me dá uma luz sobre o que eu deva fazer...
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Re: Efeito de carga

Mensagem por helioneves »

Em relação ao reparo das resistências de 100k e 150k ligadas ao pino de RESET, há uma razão de ser dos seus valores, ou melhor, da diferença de valores: se a de 150k for mais baixa ( mantendo a outra nos 100k ), o que acontece é que quando a saída Q4 do 4017 se torna activa, a tensão do pino de RESET será mais baixa ( efeito divisor de tensão ) e não será suficiente para "activar" o RESET do 4017, continuando este a sequencia para Q5, Q6 e sucessivamente... foi uma coisa que eu percebi ainda na fase do simulador de circuitos, e que funcionou logo na breadboard.
Se perguntarem porque uso resistências com tão altos valores, a resposta é simples: quanto mais alta a resistência, mais "suave" é o transitório e consequentemente mais suave é o consumo de corrente debitado ao condensador dos 5,6 volts, causando menos abaixamento na sua tensão.
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Re: Efeito de carga

Mensagem por helioneves »

Em relação ao nivel de activação do RESET, salvo erro, anda pelo meio da escala, isto é, se a tensão de alimentação fosse 5V, então qualquer tensão acima de 2,5V seria suficiente para o activar...
Devo confessar que não tenho bem certeza disto, porque não tenho aqui o circuito para ir ver o respectivo datasheet... resta saber se as entradas são do tipo schmitt trigger ou não... vou averiguar...

PS. Pelo amor da santa, alguém me ensine como se faz o "EDIT" dos posts... assim tenho de estar sempre a acrescentar mais comentários desnecessariamente...
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Re: Efeito de carga

Mensagem por mromeiro »

Na resposta anterior, fiz mal as contas relativas à tensão na resistências, pois como tem a massa desenhada em cima, ajuda a existirem enganos.

Fazendo melhor as contas, se o circuito for alimentado a 5 V, quando Q4 estiver ativado, ao RESET chegam no máximo 5 * 100 / (100 + 150) = 2 V (ou seja apenas 40% da tensão de alimentação).

Adicionalmente a isto, tem um condensador de 10 μF, que irá fazer com que demore muito tempo a que essa tensão seja atingida (é um circuito RC em que R é o paralelo das resistências 100k // 150k, ou seja 60k, e que o tempo de vida é 0,6s (usei uma calculadora online)).
Como pretende uma frequência muito baixa (com períodos de 14s), este tempo de 0,6s podera nem se problema, mas se já está com uma tensão baixa para fazer o RESET, este condensador pode prejudicar (sugiro um condensador menor).

Isto são apenas melhorias que poderá fazer, se ainda estiver a tratar na breadbord.

Quanto ao problema depois de soldar o circuito na placa, não acredito que sejam problemas eletro-magnéticos, pois a frequência é demaziado baixa.

Parece-me que possa ter cometido algum erro no desenho do circuito na placa.
Verifique em detalhe ligação por ligação, confirmando que os componentes que estão interligados são mesmo os corretos, e que não há curto-circuitos pelo meio.
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Re: Efeito de carga

Mensagem por helioneves »

ora bem; a placa é daquelas que se compram de pistas paralelas, já furadas ( na escola - há mais de 20 anos - aprendi que se chamavam "uniprint" , agora não sei como lhe chamam... )
Para ter a certeza que não ficaram curto-circuitos ao soldar os componentes, passei o bico de uma navalha algumas vezes no sulco que fica entre as pistas de cobre... penso que não será por aí que o gato vai às filhós... como ainda não pude tirar fotos à "obra de arte" que fiz, deixo aqui as referencias dos CIs: CD4017BE e NE555P ambos da Texas Instruments ( não sei se são 100% confiáveis, mas foi o que se pôde arranjar )
Em relação ao condensador de 10uF no RESET, fui "obrigado" a arranjar algo que fizesse um pulso a "Hi" no pino de reset no "power up" do circuito global; ligando apenas o pino ao GND, o que acontecia era que o circuito integrado não começava a sequencia pelo principio; dai ter que forçar o reset para que a saida iniciasse na sequencia correcta... considerei que no inicio o condensador está descarregado, e que a corrente de carga que passa através da resistencia desenvolve uma tensão suficiente para "activar" o reset, que entretanto vai caindo À medida que o condensador vai ficando carregado... testei primeiro com um condensador de ceramica de 100nF e uma resistencia de 100k ohms... funcionava, mas atenção, não havia mais nada ligado ao pino de reset... nessa fase deixava o 4017 percorrer todas as saidas e usava diodos para selecionar que saidas usava para activar os relés... mas dessa maneira não tinha intervalos de tempo todos iguais... daí, ter "evoluido" para usar a saida Q4 para reiniciar a sequencia mediante a resistencia de 150k...
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Re: Efeito de carga

Mensagem por helioneves »

ocorreu-me entretanto uma coisa: será que o calor da soldadura tenha danificado os transistores e que eles deixem passar corrente através do terminal base em direção ao 4017?
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Re: Efeito de carga

Mensagem por helioneves »

como não é pratico andar a soldar e dessoldar os componentes, retirei apenas os CIs da placa final ( uso um suporte para cada um deles ) , estando os restantes componentes soldados... daí a hipotese dos transistores estarem com "fuga" pelo terminal base...
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Re: Efeito de carga

Mensagem por helioneves »

há mais coisas que eu ainda não referi e que não aparecem no esquemático: em vez de usar a entrada "normal" do CLK do 4017, estou a usar a entrada "EN" para isso: na realidade, as transições são feitas pelo bordo descendente em vez do ascendente... assim, no "power up", não corro o risco do reset ainda estar "activo" aquando da passagem à próxima saída...
Só uma nota sobre o que escrevi acima: os testes que fiz ( e faço ) aos CIs são feitos na breadboard usando um circuito equivalente ao que já está na placa definitiva; em relação ao transformador, como não tenho mais nenhum, recorro a uma pequena fonte de alimentação comutada de saida de 22V ( a diferença para os 24V é desprezavel ) e replico a "regulação" dos 5,6V de igual modo...
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Re: Efeito de carga

Mensagem por mromeiro »

helioneves Escreveu: 15 fev 2023, 17:26 ocorreu-me entretanto uma coisa: será que o calor da soldadura tenha danificado os transistores e que eles deixem passar corrente através do terminal base em direção ao 4017?
Não me parece que esse seja um problema, pois para as saídas deverão estar protegidas para não aceitar entrada de corrente e também existe a resistência a proteger.
De qualquer das formas, como a frequência é muito baixa, dá para efetuar medições com um multímetro.
Assim pode comparar com os valores esperados, e assim tirar conclusões
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Re: Efeito de carga

Mensagem por helioneves »

O circuito ( de testes ) que tenho montado na breadboard é composto por:
O condensador de 360uF é na realidade 2 condensadores eletrolíticos de 180uF, 35V em paralelo.
O condensador de 150uF é electrolitico, de 35V.
O condensador de 1uF ( no 555 ) é electrolitico, de 50V.
O condensador de 22uF ( no 4017 ) é electrolitico, de 16V.
O condensador de 10uF no pino de reset do 4017, eletrolítico, de 50V.
Deixo aqui o esquemático desse circuito de testes
Anexos
circuito3.png
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