Carregador Bateria Chumbo-Ácido 12V - 7 A/H

 

Quando uma bateria é carregada somente até atingir a tensão de 14,4V, ela recebe uma carga de somente 70% do total. Os 30% restantes são completados por uma carga lenta de pico. Existem 3 estágios para uma carga boa que são: Fase 1 = Corrente constante, Fase 2 = Carga de pico e Fase 3 = Carga em flutuação. Este carregador que estou postando aqui executa estes 3 estágios. Ele é alimentado por uma fonte de 19 volts de um carregador de Notebook

Curva de Carga de Bateria de chumbo-ácido

Esquema do Carregador

                            

Este circuito usa um LM350 para controlar a tensão e corrente, e um LM358 para fazer o controle de carga. O regulador trabalha com a configuração usual de fonte de tensão ajustável e o Ampop como comparador de tensão. O transistor Q1 faz parte do circuito que vai controlar a corrente e a tensão de carga na saída para a bateria. A tensão máxima na saída do regulador será de 14,4V mais a queda em D1. Como D2 esta curto circuitado pelo contato do relé, ele não interfere na fase 1.

Fase 1: Quando a bateria está bem descarregada, ela drena uma quantidade maior de corrente do regulador e esta corrente precisa ser controlada no valor máximo de 0,1C, ou seja, um décimo da capacidade da bateria. Por exemplo, uma bateria de 7 A/H teria uma corrente de carga de 700mA. Quando em carga, a corrente que atravessa a bateria e o resistor R4 desenvolve uma queda de tensão neste resistor e quando esta tensão atinge 0,65V, o transistor Q1 começa a conduzir forçando a queda de tensão na saída do regulador. Esta queda é proporcional a corrente de carga da bateria, ou seja, ela mantém a corrente constante na bateria. O trimpot P1 ajusta a tensão na saída do regulador (Vcarga) e R4 regula a corrente máxima de carga da bateria (Icarga). Este resistor é calculado pela fórmula R=0,65/Icarga. Exemplo: Resistor de 1 ohms para Icarga de 0,7A ou 0,68 para de 1A. O diodo D1 é usado para evitar que a tensão da bateria force uma corrente em cima do LM350 quando a tensão de entrada no circuito seja desligada. Este circuito pode ser usado para carregar uma bateria com capacidade de 10 A/H, basta usar o regulador  LM350 e o resistor de 0,68 ohm em R4  que agora vai regular a corrente em 1A.

Fase 2: A medida que a bateria vai sendo carregada, a tensão na mesma vai subindo e a corrente drenada vai diminuindo até que a tensão atinja os 14,4 volts. Daí em diante a tensão de carga permanece fixa porque o transistor Q1 não atua mais. Esta corrente Icarga vai diminuindo e sendo comparada com a tensão de referência fornecida por R8, P2 e D3 no pino 6. Enquanto ela for maior que a referência, o pino 7 vai permanecer em nível alto, ligando o Led 2 "Carga" e mantém o relé desligado. O diodo zener D4 se faz necessário devido a que o LM358, quando em nível alto, sua saída fica 1,5 V menor que a tensão de alimentação e esta diferença acionaria o transistor Q2.

Esta fase 2 dura muito tempo, conforme o gráfico acima. A corrente mínima que provoca o corte da carga (Icorte) é 3% da capacidade da bateria e no caso de uma bateria de 7 A/H seria de 210 mA. Atingindo um valor menor que Vcorte, o comparador leva a saída para zero volts e liga o relé. O contato NF abre e insere o diodo D2 no circuito, provocando uma queda na tensão de saída de 0,7 volts na tensão de carga. 

Fase 3: Com a diminuição da tensão de carga para 13,7 volts, coloca a bateria na condição de flutuação fornecendo uma tensão constante e uma carga de reposição. O contato do relé NA agora liga o Led 1 indicando início da flutuação.

Detector de Metais PI-Russo Modificado - Análise de funcionameto

 

GERADOR DE PULSOS

Este artigo descreve o funcionameto do Detector de Metais PI-Russo, um dos mais usados pela facilidade de construção e de grande imunidade a interferências.  A desvantagem deste tipo de detector é o fato dele não discriminar o tipo de metal detectado. O gerador de pulso é típico em todos circuitos deste detector, ou seja, tem a função de gerar um pulso de alta potência na bobina rastreadora.

Uma bobina rastreadora deve ter uma indutância em torno de 350 a 450 uH e +/- 2 ohm de resistência dos fios. Uma bobina de 250 mm de diâmetro deve ter 22 espiras de fio 0,40 mm de diâmetro, uma resistência de 2,3 ohms e 380 uH de indutância. No final deste artigo vou deixar uma tabela de bobinas para vários diâmetros e formatos.

Gerador de pulsos

O gerador de pulsos utiliza um 555 como oscilador astável, gerando uma frequência entre 90 e 120 Hz e um pulso negativo com largura de 4% do período total. Para que este pulso possa chavear o mosfet que necessita de um pulso positivo, é usado o transistor T1 que faz a inversão. Os resistores R4 e R5 dividem este pulso, fornecendo uma tensão segura no gate do mosfet.

O pulso faz o mosfet saturar e carrega a bobina com uma corrente alta, limitada pela resistência da bobina. Esta corrente será alta, sendo dada pela tensão de alimentação dividida pela resistência da bobina, da resistência dos fios e a resistência de saturação do mosfet. Quando o mosfet abre o circuito, gera um pico de tensão enorme (Fcem), com mais de 900V. O resistor R6 colocado em paralelo com a bobina, reduz esta tensão para uns 300V. O mosfet escolhido deve ter uma tensão VDS bem maior para não queimar e também suportar uma corrente de pico de pelo menos uns 3,5 A.

Este pulso gera uma campo magnético que entra na terra e quando encontra uma metal, sofre uma deformação e retorna para a bobina. Como a tensão da bobina é muita alta para trabalhar com circuitos integrados, ela é reduzida pelo resistor R7 e os dois diodos em anti-paralelo D1 e D2. Este sinal grampeado é enviado para o ccto de tratamento do sinal pelo capacitor C5.

TRATAMENTO DO SINAL DE RETORNO

Tratamento do sinal de retorno capturado

Este sinal é amplificado pelo IC-2, passa pelos potenciômetros de ajustes e entram em IC-2 que funciona como um comparador. O capacitor C7 tem uma função importante no circuito, ele descarrega mais quando na proximidade com um metal e com isso, diminui a distância entre as tensão de comparação, causando o alargamento do pulso de saída. Ou seja, quanto mais próximo de um metal, mais largo será o pulso na saída e portanto, será ouvido mais clicks que são enviados ao alto falante. Na versão original deste detector você ouvira mais ou menos clicks no alto falante.

Modificação na saída para o alto falante

Nesta versão coloquei outro 555 (IC-3) funcionando como oscilador de áudio, cuja frequência pode variar de alguns hertz até uns 2.5 khz. A frequência é determinada pelos resistores R18, R19 e o transistor do opto-acoplador. Quando a bobina rastreadora está longe de algum metal, não vai aparecer pulsos na saída do comparador e o opto não será polarizado, portanto o oscilador não funciona. A medida que a bobina rastreadora se aproxima de um metal, os pulsos na saída do comparador vão alargando e o diodo do opto vai receber mais corrente, aumentando o acoplamento e diminuindo a resistência do seu transistor de saída. Isso aumenta a frequência do oscilador.

A fórmula da frequência do oscilador astável é F= [1,45 / (12k + Ropto + 2 x 27k) x 10nF].  Como se pode ver, o resistor do opto tem grande influencia na frequência. Quando o transistor do opto saturar, será atingido o maior valor de oscilação, por volta de 2.5 khz. Resumindo, quanto mais próximo de um metal a bobina rastreadora estiver, maior será a frequência de áudio no alto falante.

Sensor de bateria descarregada

O equipamento é alimentado por um conjunto de 3 baterias de Lítio 18650 que fornecem 11 volts. A tensão de 8,25V  indica que as baterias estão descarregadas. Foi utilizado um pequeno circuito com o TL431, usado no modo comparador para monitorar o estado das baterias. Os resistores R8 e R9 dividem esta tensão e quando ela for menor que 2,5V (Vref), apaga o Led

Alguns dados sobre detectores por pulso

Em geral pode-se dizer que a profundidade teórica máxima da detecção de uma bobina é de cinco vezes o seu diâmetro e o tamanho mínimo de um objeto detectado com uma bobina é cinco por cento do seu diâmetro. Então uma bobina com o diâmetro de 23cm alcançaria 1,15 metros e detectaria um objeto com um tamanho maior que 1,15cm, teoricamente.

Amostra do som ao aproximar de um metal

Um pouco de matemática

Exemplo:

Tensão de alimentação: 11V

Resistência da  bobina: 3,75 ohms (resistencia do fio, Ron do mosfet, fiação e etc)

Resistência de amortecimento:  R6 = 220 ohm

Ipico = 11/ 3,75 = 2,9A

Vcem = 2,9 x 220 ohm = 638 Volts (tensão gerada quando o mosfet abre)

Tabela para construção de bobinas

Cg.

Wattímetro de RF Analógico - 4,5 a 150Mhz

 

Resolvi montar este wattímetro analógico depois que ganhei este medidor da Honeywell de 100uA, com amortecimento de fundo de escala, que é um espetáculo, rs.

Ele mede potencia direta nas faixas de 10 e 50 W, e potência refletida (ROE).

A montagem é muito simples, e o mais trabalhoso é fazer a placa do detector. Mas quem já é craque em fazer PCB vai tirar de letra. Os diodos detectores 1N60, capacitores de filtros vão ficar nesta placa e os potenciômetros de ajustes, devem ficar numa placa separada.

Para o ajuste da potência será necessário um wattímetro confiável para usar como referência e uma carga de 50 ohms. Faça a montagem conforme a imagem acima. Entre com qualquer potência entre 1 a 10W e meça no wattímetro referência e depois meça neste aparelho na escala de 10W, ajustando o potenciômetro P1 para mostrar a mesma medida da referência. Depois repita esta operação entrando com qualquer entre 10 e 50W na escala de 50W e ajuste no potenciômetro P2. 

Para o ajuste da potência refletida é preciso ajustar P3 e P4 para mostrar a mesma leitura DC

.

Ajustar a potência direta: Use a montagem da figura 1 e entre com uma potência de 5W. Meça a tensão DC no terminal do meio do potenciômetro P3. Ajuste para 3/4 do valor máximo e anote o valor lido. Agora faça a montagem conforme a figura 2 usando a mesma potência de 5W.  Meça a tensão DC no terminal do meio do potenciômetro P4 e ajuste para a mesma leitura lida no terminal do meio de P3. 

Feito isso está calibrado o aparelho.

Fazendo uma leitura de Potencia Refletida: (Faça a montagem da fig. 1).

Passe a chave de modo para CAL. Ajuste no potenciômetro P5 para o ponteiro deslocar até o fim da escala. Agora coloque a chave em SWR e será medida a potencia refletida. O Potenciômetro P5 fica no painel do instrumento. Outra coisa, a variação do ponteiro em SWR não vai indicar uma potencia em watts, mas uma relação de medida entre a potencia direta e a refletida. Será necessário, então, uma escala de ROE, que vai indicar a relação entre a impedância da saída do Transmissor e a impedância da antena. Se forem bem próximas, o ROE vai ficar próximo de 1:1.1,  Rtx / Rant = 1. Por exemplo: se a antena está com 70 ohms e o transmissor com 50 ohms o ROE será 1:1.4 (70/50).

 

Esta placa tem 75 x 66 mm

 Arquivos para montagem

DipMeter 2024

Mixer de Áudio - Dois canais de Linha e 2 de Microfone

MIXER DE ÁUDIO DE 2 CANAIS DE LINHA E 2 MICROFONE

Mixer de áudio de 2 canais de microfone e dois de linha com equalizador

A montagem ficou meio esquisita porque primeiro fiz o mixer, aí resolvi colocar um equalizador para melhorar o som e depois montei um bargraph stereo. Então ficou cada ccto numa placa diferente.

Mas o resultado foi ótimo, funcionou muito bem.

Mixer

Equalizador de tons

Bargraph stereo

                                                                                                                 É isso!