Labo-BUS (Proyecto)

[Rovellat]

Como medí la salida rectificada, con un rectificador normal, de un trafo bipin:

0A 18,1V
1,78A 14,7V
2,96A 13,5V
4A 12,5V

Y como sea que voy a limitar las corrientes a través del cable cinta a 1,5A (por dos hilos), parto de 14,7V, quizás una chispa mas (1)

Entonces para los +12V puedo poner un regulador tal como el LT1086, que da 1,5A con una caida máxima de 1,5V. Con un buen condensador estoy dentro del funcionamiento correcto, justito, pero correcto; incluso puedo aumentar casi 0.5V usando diodos schottky en el puente, y algo mas si pongo mosfets en el puente, por lo cual parece que podré usar reguladores de bajo dropout, aún con diodos normales.

Solo que TL1086 (LM1086), no tengo, si tengo LM1084 que tiene una caida de 0,8V a 1A, pero limita a 5A, por lo que peligra el cable; total que he comprado de los 1086, y mientras llegan pruebo con los 1084.




(1) Aunque haya muchas tensiones y todas puedan dar 1,5A, no será simultaneo, es decir si chupo de 5V, no estaré chupando de 12V, y aún en el caso muy improbable que use dos tensiones simultaneas , sería 3A, con lo que la tensión rectificada por diodos normales, sería de 13,5V.

[Rovellat]

Esta es otra de mis locuras para la fuente negativa; si funciona va a circuitos locos...

El caso es que no he encontrado un regulador negativo de baja caida, a precio razonable; bueno de momento he pensado en algo parecido a esto. Como tengo +5V, los voy a emplear como tensión auxiliar, de polarización del MOSFET, y para......aposentar un LM317, (que podría ser un regulador positivo cualquiera, incluso fijo).

Veamos un poquito; el regulador lleva la salida a masa de la la fuente. El terminal negativo-ADJ del regulador a la salida negativa a través del divisor, o directamente si es fijo. El regulador intentará que en la salida negativa haya -V. si disminuye conducirá mas; T1 conducirá mas, y aumentará la tensión el la puerta del MOSFET, que conducirá mas.

Esto sería el regulador, pero así no hay limitación de corriente; de eso se encargaría el TL431, prepolarizado, para que no haya demasiada caida en R5.

Bueno, solo es una idea de partida...

[Rovellat]

Mas Alforjas

Generador de corriente: De muy poca intensidad. Ya tengo uno acoplado a una fuente al que le saco mucho partido, levantador de baterías, probador de LEDS, medidor-comprobador de zeners.

Realmente la fuente variable llevará control de corriente, que es casi lo mismo, pero no, aquí se trata de unos 10mA, fijos con la tensión que llegue a unos 40-60V, preferiblemente flotante.


Cargador de Li-Ion: Cuando ponga el Arduino, tengo pensados algunos programitas para carga de baterías; pero esto es un simple circuito de power bank adaptado a la fuente, sin software.


Comprobador de pilas: En las entradas polivalentes, habrá un voltímetro, pero no es lo mismo medir la tensión de una pila en vacío o con carga; será una simple resistencia, pero de alguna forma fija, quizás dentro de la fuente.

Operacional de potencia: Un juguete, con un operacional que ataca a un TDA2030, o 50 para andar mas sobrado; en continua, creo que funciona; usos múltiples.

Minivariac: Sería una subalforja del anterior, poquita corriente, poquita tensión, pero variac al fin y al cabo.; tomaría la señal del propio transformador bipin de la fuente a ser posible, luego el potenciómetro y después el operacional.

Tensión variable entre -10V y +10V: Otra subalforja del operacional de potencia.

[Rovellat]

Yendo a lo práctico, he comprado:

TL1086

Para los +12V, y:

LM2991

Para los -12V

Teniendo en cuenta que ambos son de bajo dropout, y que son de 1,5A, espero que sea suficiente el trafo bipin con puente normal. Las tensiones de la fuente, en principio no son simultaneas, salvo la de +12V, y -12V, que si podrían serlo, por ejemplo en el caso del operacional de potencia; que podría llegar a consumir 3A en el secundario del transformador.

A esperar que lleguen y a probar.

Saludos.

[Rovellat]

Hace ya unos días que me llegaron estos módulos:



Son a LM317, y les faltan protecciones, y condensadores; bueno, les he puesto los diodos de protección, un condensador cerámico 10uF entre adj y masa, y otro igual en paralelo con el que lleva de salida; me queda por poner un tercero a la entrada...

El caso es que quería hacer una prueba; meterle por la salida mas voltios de los que dá; y ha aguantado bién.

La idea no es protejerlo contra contactos accidentales; sinó realmente unir las salidas de varias fuentes para sacar mas amperios; por ejemplo, la que he modificado la he ajustado a 8V; da 1,5A sin problemas; incluso le he sacado 2A momentaneamente y bién, los ha aguantado. Curiosamente, la tensión sube unas décimas al sacar mas intensidad; no se si será diseño intencionado del chip, o a causa de la temperatura, pero no creo porque al retirar la carga, volvía rapidamente a su tensión.

Eso me viene hasta bién, ya que me va a compensar la caida del cable, pero no recuerdo que me pasase antes, ni he leido nada sobre ello; pero teniendo en cuenta que es un regulador muy antiguo, no me extrañaría nada que hubiesen hecho algunos cambios.

Y el radiador que lleva, que me parecía pequeño, es suficiente para los 1,5A a 9V.

Bueno decía que si ajusto la fuente variable a 9V también y uno la salida con los 9V fijos; tendré 3A; esta es la idea de poner protecciones; si todo va bién, y poniendo condensadores para que no oscile, tendré dos fuentes trabajando en paralelo; no digo que se repartan correctamente la corriente; pero por lo menos una funcionará hasta que actúen las protecciones, y en este punto empezará a actuar la otra. Hay que tener en cuenta que además llevarán resistencias a la salida, que será el propio cable cinta, por lo que espero que funcione correctamente.

Y si algún día llego a poner el microprocesador con medida de las corrientes en cada fuente, siempre podré hacer que las corrientes de la fija y la variable sean iguales.

Saludos.

[Rovellat]

Bueno, tengo que continuar con el LaboBus, mas por necesidad que por placer; durante todo este tiempo, le he estado dando al coco, y variando las ideas muchísimas veces; de momento voy a ponerme con la fuente, que es la parte básica.

Evidentemente la idea es hacer un montaje o prototipo, y tenerlo casi todo preconectado. Lo enchufo al Bus, y ya está; pocos cables en la mesa de trabajo, y sobre todo conexiones fiables, y ausencia de cortos.

Las fuentes externas, en general, serán tres para cada tensión; a, b y c; a y b irán por el cable cinta, y c por otro cable externo. Las fuentes a, b y c son paralelizables ente si, con una pequeña salvedad.

Las fuentes a y b son de 800mA para garantizar la vida del cable cinta; la salvedad es que si se juntan a, b, se tienen que juntar por lo menos dos tierras. La fuente c es 1,5A, y va por cable externo, así como una tierra externa que también hay que usar conjuntamente con las tierras del cable cinta, pero solo si se usa la fuente c.

O sea que juntando a y b en el cable cinta, tendré 1,6A, y si además uso c tendré 3,1A.

Otra cosa que tengo pensada, es que lo que originalmente eran 3,3V, que utilizo muy poco, sea una salida polivalente; por un lado 3,3V, y mediante la adición de una resistencia pasa a ser una fuente variable; es decir sin resistencia da 3,3V, con resistencia da cualquier tensión ente 1,5V hasta 12V.

Otra fuente variable, esta vez mediante potenciómetro tendrá las ramas a, b y c de forma similar, pero también tendrá una rama x2, y una x3, que pienso usar en múltiples inventos que tengo en la cabeza. x2 y x3 no aparecen directamente en el cable cinta; y por último tendré una salida de alterna, que estoy pensando como hacerla; seguramente será externa como una alforja.

N1 (NOTA1) P es combinado 3V3 y pila con una resistencia funciona como fuente variable emulando una pila-acumulador
sin resistencia da 3V3 vóltios
N2 (NOTA2) Hay tres tierras, x es la rectificada, y es la que pasa por el amperímetro y, y z es la que pasa por el amperímetro z
lo normal será usar la y para todas las fuentes, ya que en principio solo funcionara una fuente.
Pero si se quiere afinar, o para usar en un proyecto concreto, está la z
Si se quiere eliminar la y, se hace un puente entre la x y la y en la fuente; entonces GNDy pasa a ser GNDx
NOTA3 Todas las fuentes tiene tres tomas; a y b son de 800mA, y c es de 1,5A, se pueden poner en paralelo
a y b van por el cable cinta, c por un cable externo

Así es mas o menos como quedará, tal como pienso actualmente; el conector de 40 pines aparecerá varias veces en la mesa de trabajo, de el se podra sacar un cable cinta completo al montaje, pero lo normal será usar un cable de 26 pines que es menos engorroso, e incluso para la mayoría de proyectos, bastará usar uno de 16, o de 10; estos últimos van desfasados. Por último tengo un GPIO de Raspberry, de 26 pines que se usa en una placa de proyectos.

[Rovellat]

Y esto es el prototipo del frontal de la fuente; todavía no lo tengo muy claro,,,,



Básicamente aparecen las tensiones que no aparecen en el cable cinta, y va a tener dos voltímetro-amperímetro chinos. Los voltímetros son libres, y puedo medir cualquier tensión con conectarlos, de los amperímetros, uno va a todas las fuentes; como solo uso normalmente una, pues me sirve; el otro es libre, y lo podré usar para un proyecto concreto, o para controlar el consumo de una sola fuente; pero bueno esto está mucho mas verde

Saludos.

[Rovellat]

Además de las fuentes descritas, va a llevar seguramente alguna otra de uso interno es decir, para alimentar distintas cosas, independientemente de algún eventual corto periférico; en concreto quiero poner los dos V-A meter, que tienen alimentación propia, y seguramente un arduino con la única misión de vigilar que todas las tensiones estén dentro de un orden, es decir que no haya consumo excesivo, ni cortocircuitos.

Me hubiese gustado controlar la tensión y la corriente de todas las ramas, pero se me hace muy complicado, por lo que queda en el cajón de los proyectos no iniciados.

Aunque esto puede parecer muy complicado; y de hecho en parte lo es por el problema de que el cable cinta no soporta mucha intensidad, voy a intentar simplificar en lo posible, así por ejemplo todas las tensiones fijas solo llevarán una red única de resistencias, común para todas las ramas.

[Rovellat]

Tengo ganas de continuar con el proyecto; las ideas han madurado, incluso han caído algunas de tanto madurar; aquí presento una primicia que en cuanto la pruebe va a circuitos locos:.....si funciona, claro

Preregulador analógico para regulador integrado

El caso es que estoy pensando que la fuente ajustable de 24V, con un regulador normalillo, y con un radiador normalillo, tirando a pequeño, se va a calentar mucho, y no va a dar nada; necesita un preregulador para no calentarse, y me he calentado la cabeza para conseguirlo. Que quede claro que solo es un esbozo; creo que funcionará, pero no lo tengo muy claro. Tampoco es el esquema completo; es solo la idea del preregulador.



La cosa es mas o menos como sigue: El regulador funciona con un dropout de 1,2V; el TL431, si no recuerdo mal tiene una referencia de 2,5V; El MOSFET funciona como una resistencia variable, y la puerta va alimentada de una tensión extra de 24V, seguramente habrá que poner un zener, que todavía no figura.

Pues bién, cuando el dropout sube de 2,5V, el TL empieza a conducir, y dificulta la conducción del MOSFET.

Ahora tengo una fuente de 800mA, protegida contra cortocircuitos y temperatura por el LM, que se calienta poco pues el dropout es de 2,5V; el que se calienta es el MOSFET, pero este aguanta muchos A y muchos W, con lo que creo que bastará un buen radiador; y en todo caso, monto el MOSFET, y el LM térmicamente acoplados.

[Rovellat]

Eso serían los tres canales a, b, y c junto con un preregulador común; a y b van por el cable cinta, y c por cable externo, Se pueden poner en paralelo; a, y b son de 800mA, y c de 1,5A.

Esto sería la tensión P, que en realidad es una fuente variable de 1,5 a 12V, y pretende dar las distintas tensiones de las pilas, para diversos proyectos o reparaciones. También sería bajo determinadas circunstancias la alimentación de 3,3V.

Hay algunos errores en el esquema, como por ejemplo la entrada ADJ, que es común a los tres reguladores, está mal rotulada.

Pero bueno, es solo un esquema de principio, tengo que probarlo.

Los reguladores serían unos módulos enchufables con los diodos de protección, y los condensadores, de tal forma que fuesen facilmente intercambiables, y reparables.