FAST (Transformerless power supplies) sources

As fontes FAST (Fontes de alimentação sem transformador)

Fontes sem transformadores são ideais  para alimentar circuitos eletrônicos em que o isolamento da rede não é fator importante no projeto. Ocorre quando o aparelho está totalmente dentro de uma caixa isolada sem o perigo de contato com qualquer parte energizada. São usadas para alimentar aparelhos de baixo consumo, até uns 100 mA, porque daí pra cima os componentes se tornam grandes e dispendiosos.

Estas fontes usam como elementos redutores de tensão a reatância capacitiva dos capacitores. Um capacitor apresenta uma impedância (medida em ohms) que depende do seu valor e da freqüência que está sendo aplicada a ele. Resumindo, um capacitor comporta-se como um resistor para a corrente alternada. 

Por exemplo: um capacitor de 330 nF, na frequencia da rede de 60 hz, comporta-se como um resistor de 8.042 ohm

Este valor pode ser facilmente calculado pela fórmula abaixo:

Onde:

ZC é a reatância capacitiva em ohm

𝝅 é uma constante que vale 3,1415

f é a freqüência da rede

C é a capacitância em farads

Podemos ligar um capacitor em série com um resistor para formar um divisor de tensão que funcionará normalmente em corrente alternada e com a vantagem de não dissipar potencia, portanto, não esquentar.

Uma configuração básica desta fonte está na figura abaixo

Vamos supor que a lâmpada é de 6 V e uma corrente de 20 mA. Temos então que calcular qual é a reatância que deve apresentar o capacitor para formar o divisor. Começamos calculando a resistência da lâmpada que será:

A seguir determinamos a impedância do circuito (Z) todo para que em 110V ele forneça 20 mA (0,02A).

Agora podemos calcular a reatância capacitiva necessária:

Calculando o capacitor:

O valor comercial mais próximo é 470 nF e a tensão de isolamento deve ser maior que 200% da tensão rede. Um de 250 V atende o projeto.

Melhorando a regulação:

Para melhorar a regulação da fonte, podemos acrescentar um zener ao circuito, porque a tensão num divisor altera conforme a carga no circuito. A tensão do zener será a mesma da lâmpada e a corrente será de 0,02A.

A potencia dissipado no diodo zener será então:

Para o zener não aquecer muito, usaremos um de 400 mW.

A título de curiosidade vamos calcular a corrente máxima que um diodo de 400 mW pode suportar:

Sendo:

Pmax é a potencia do zener (400 mW)

Resumindo, as fontes FAST podem ser um excelente alternativa para alimentar pequenos aparelhos de baixo consumo a partir da rede elétrica e no entanto, é preciso ter muito cuidado com seu isolamento.

O DIP Meter

O Dip Meter (Atualizado)

O dipper é um equipamento de teste que pode substituir uma prateleira inteira de equipamentos caros se você souber usá-lo  

Como radioamadores, muitas vezes estamos interessados ​​em ressonância. Qual é a frequência ressonante dessa antena que acabei de instalar? Essa armadilha é ressonante na frequência que eu acho que é? Aquele cristal, aquele com as marcas estranhas, é bom para alguma coisa? Eu tenho um indutor na caixa de lixo eletrônico que funcionará no próximo projeto? Como encontro o valor desses capacitores de mica com as marcações enigmáticas? Esse pedaço de cabo coaxial é realmente um comprimento de onda de 1/4 na frequência que eu espero que seja?

Todas essas são perguntas que podem ser respondidas usando um medidor de imersão ou "Dip Meter" para medir a ressonância - apenas um dos muitos usos do instrumento. Um Dip Meter produz um medidor de ondas de absorção muito sensível para medir uma frequência de sinal. Como ele é um oscilador, eu também o usei como fonte de sinal para solucionar problemas de receptores.

Toda essa versatilidade tem um preço; um medidor de mergulho não é um instrumento de precisão. Existem técnicas para reduzir erros a níveis aceitáveis, que serão discutidas mais adiante. Caso você não tenha adivinhado até agora, sou um grande fã de medidores de imersão - o meu me permitiu fazer muitos testes que normalmente exigiriam uma extensa variedade de equipamentos de laboratório.

Quando a bobina do Dip Meter é colocada perto do circuito ressonante em teste, parte da energia do circuito oscilante é acoplada ao circuito. Esse acoplamento atinge o máximo quando a frequência do oscilador do Dip Meter e a frequência ressonante do circuito são as mesmas. Essa energia acoplada é fornecida pelo oscilador do aparelho, o que faz com que a amplitude da oscilação diminua. Como o medidor indica o nível de oscilação, uma queda pronunciada no medidor será vista quando o Dip Meter for sintonizado na mesma frequência ressonante do circuito. A frequência do oscilador no mínimo ou no fundo do mergulho é a frequência de ressonância do circuito em teste. O bom é que o circuito que está sendo testado não precisa ser ligado para medir sua frequência ressonante.

A colocação do eixo da bobina do Dip Meter adjacente e paralelo ao eixo da bobina no circuito em teste resulta em acoplamento indutivo. Este método fornece o mergulho mais profundo e mais fácil de encontrar no medidor. A frequência do oscilador do aparelho é "puxada" pela carga adicional do circuito ressonante - essa é uma das principais fontes de erro na medição de medidores de mergulho. A leitura da frequência do Dip Meter com acoplamento solto reduzirá esse erro a níveis aceitáveis. Depois que o mergulho é encontrado, diminuo o acoplamento (afasto as duas bobinas) e verifico novamente a 5

frequência do mergulho.

Com o Dip Meter você pode medir a frequência de um oscilador, gerar um sinal para alinhamento de receptores, descobrir o valor de um indutor ou de um capacitor variável, sintonizar antenas, medir a intensidade de campo, determinar o comprimento de onda de uma antena e etc.

Construí um Dip Meter para usar no meu mini laboratório que tem me ajudado muito na montagem de radios em diversas faixas de onda. Antes era uma luta dura para saber em que frequência o circuito estava oscilando, ajustar o range do oscilador, sintonizar a bobina de antena nos receptores super heterodino, verificar o Q do circuito. Agora ficou muito fácil.

Construí tres bobinas que cobrem a faixa de 26Mhz até 212Mhz e estou muito satisfeito com meu Dip Meter caseiro.

Atualização do Dipmeter

Com a facilidade de se adquirir um frequencímetro, eu resolvi colocar uma saída de RF para que a frequência gerada no aparelho seja lida diretamente no frequencímetro. Outra alteração foi na saída para o galvanômetro, que no projeto original era de 100uA , como hoje é difícil e caro arrumar um destes, coloquei um amplificador de sinal e agora posso usar estes medidores de VU de aparelhos antigos de som. Pode ser qualquer um de 100 a 500 uA de fundo de escala.

A placa do oscilador foi feita separada da placa dos medidores para conseguir fazer menor as conexões entre o conector da bobina e o condensador variável, melhorando a frequência máxima do aparelho.

As bobinas são as peças mais sensíveis do aparelho. Eu usei um tubo da Tigre para água quente que tem 15mm de diâmetro. E o valor da indutância é em função do seu condensador variável. Usei estes mini variáveis de radinho de pilhas que é de 6 a 130pF. Na foto tem os detalhes das bobinas.

Na ligação da alimentação das placas, eu separei a alimentação do oscilador com a da placa dos medidores. Quando está ligado o oscilador, você gera a frequência  e mede a ressonância do circuito, quando desligado, você pode medir a frequência de um oscilador qualquer.

Construção das bobinas:

Diâmetro da forma:  15 mm (cano de água quente da tigre)

Bobina A: 4,98 - 13.1 Mhz - 13.2 uH  - 32 espiras, fio 25 AWG

            B: 11.6 - 29.8 Mhz -   2.48 uH - 15 espiras, fio 25 AWG

            C: 18.6 - 48.1 Mhz     0.88 uH -  6 espiras, fio 25 AWG

            D: 32.8 - 90.0 Mhz     0.23 uH  - 4 espiras, fio 22 AWG

            E: 45.0 - 130.4 Mhz    0.0.8 uH - 2 espiras, fio 22 AWG espaças de 1mm

            F: 85.0 - 174.5 Mhz    0.04 uH  - 1 espira, fio 22 AWG

Receptor super regenerativo para VHF

RECEPTOR SUPER REGENERATIVO PARA VHF

Este circuito é ótimo para quem quer começar a construir radios pela simplicidade de construção e de alinhamento. Ele pode receber a faixa de FM comercial, faixa da aviação e faixa de 2 metros dos radio amadores.

O transistor Q1 pode ser o BF494 ou BF495 para as faixas mais baixas até 125 MHz, ou o BF240 ou  BF199 para as frequências mais altas acima de 125 MHz. A bobina L1 deve ser construída com fio 22 AWG (0,6mm), sobre broca de 10mm. O amplificador de audio usa o CI LM386 que é facilmente encontrado no mercado e muito barato. 

Para antena um fio de uns 75 cm de comprimento deve funcionar muito bem e a recepção vai depender da distância que você está das estações de radio.

Para a construção você pode fazer uma placa de ccto impresso ou usar estas placas furadas para montar protótipos. Lembrar de fazer conexões mais curtas possíveis na parte de RF.

O capacitor variável é estes miniaturas que você pode tirar de algum radinho da sucata. Ele tem 4 capacitores  variáveis sendo 2 para AM e 2 para FM. Use o FM.

O choque XRF1 pode ser construído com 50 espiras de fio esmaltado 32 AWG sobre um resistor de 100K e 1W ou usar um comercial.

Depois de montado e se tudo tiver certo, comece a ajustar primeiramente o potenciômetro RV1 em ambos os sentidos até obter a melhor ponto de oscilação, em outras palavras, um leve chiado no alto falante.  Use a bobina para a faixa de FM que vai ajudar bastante os ajustes. Agora gire o capacitor variável para ajustar uma estação e retoque RV1 para um melhor áudio. 

Você pode alterar a bobina, alargando ou comprimindo as espiras para alterar a frequência de recepção.

Para quem gosta de corujar as conversas dos aviões vai ser uma boa diversão.

cg.

Electronic charge for 2A

CARGA ELETRÔNICA PARA 2A e 30V

Essa é uma ferramenta que todo técnico em eletrônica deve ter na bancada, uma carga eletrônica que facilita muito o teste de fontes de tensão e corrente e testes de descarga em baterias.
Este circuito utiliza um transistor Mosfet e um integrado LM358 e poucos componentes.

A carga é ajustada pelo potenciômetro RV1  que controla a condução do  Mosfet. 

O funcionamento do circuito é bem simples. O primeiro operacional U1:A gera a tensão de referência  e o segundo U1:B, faz o loop de controle da corrente. A queda de tensão causada pela corrente em R4 é comparada com a tensão de referência na porta não inversora do CI-B controlando a corrente que flui pelo Mosfet. . A função deste controle é manter a corrente constante. 

Quando a corrente aumenta, aumenta a tensão na porta inversora do CI que é comparada com a referência, isso provoca a diminuição da tensão na saída do CI que reduz a condução do mosfet.

Este controle é importante, também,  pelo fato que a medida que o mosfet vai aquecendo,  a condução dele aumenta devido ao efeito avalanche.

Para testar, ligue um amperímetro em série com a tensão positiva da fonte e a entrada positiva da carga. Ligue o negativo com o negativo. Varie o potenciômetro RV1 e observe a corrente variando no amperímetro. Pode verificar a corrente também, medindo a queda de tensão em R4 e dividindo pelo valor do resistor.

Se for montado em uma caixa, crie uma escala anotando a corrente medida em função da posição do potenciômetro. 

O Monitor deve ser ligado ao multímetro quando for preciso uma medição mais precisa da corrente. 

Para isso, meça o valor do resistor R4 antes de solda-lo. A corrente será a tensão no multímetro dividida pelo valor de R4 (1K5).

cg.

Carga Eletrônica II

Foi feita uma modificação no circuito para melhorar o funcionamento da carga. A tensão de controle está sendo gerada por um TL431 e a tensão do shunt agora pode ser amplificada e ajustada conforme o resistor utilizado.

Ajuste:

Ligue a carga numa fonte de tensão através de um amperímetro. Ligue um multímetro digital no Monitor. Ajuste a tensão no potenciômetro RV1 (no painel) para 1V e ajuste o trimpot RV2 para que o amperímetro mostre 1A. Ajuste a tensão no monitor para vários valores e olhe se corresponde a corrente no amperímetro. Se tudo ok, o ajuste está terminado.

A tensão no monitor varia de 0 a 3,5V que corresponde a uma corrente de 0 a 3,5A.

Modified PI-Russian metal detector

Detector de metais PI-Russo modificado

Este circuito é o detector de metais  PI-Russo com pequenas modificações.

O circuito original gera clicks que variam conforme a bobina rastreadora se aproxima de algum metal. Neste circuito foi introduzido o CI U4 e U3 para gerar um som variável no lugar dos clicks.
O circuito integrado U4 é um 555 que funciona no modo astável que tem sua frequência controlada pelo opto acoplador U3. Quando a bobina rastreadora se aproxima de um metal, o U2-B gera pulsos que são enviados ao opto acoplador. O transistor, na saída do opto satura e coloca o 555 em operação e descarrega C11. Entre um pulso e outro, C11 começa a carregar e a tensão na entrada threshold do 555 sobe causando a variação na frequência do oscilador de 200Hz a 2500Hz.
O zener programável, U5 (TL431) é usado como comparador e monitora a tensão da bateria de 9v que alimenta o circuito. Quando a tensão cai abaixo de 7,6V, o led acende indicando bateria fraca.