Tester para reguladores positivos y carga electrónica

[Rovellat]

Hace tiempo que ando barruntando hacerme uno, por dos motivos; uno que tengo unos cuantos recuperados, y otros que han luchado en mis batallas; seguramente están bien, pero me da un no se que meterlos entre los nuevos, y una simple prueba con una fuente y medir a la salida, me parece un poco escasa, y dos, porque lo necesito para diseños, estoy cansado de montajes que luego no son apropiados por haber obviado algo que era evidente, pero luego no lo es. en concreto la corriente de limitación, que dicen que es una cosa, y luego es otra.

Pero en fin, si lo hago, (me gusta diseñar, pero no hacer), tiene que ser una cosa muy sencilla, cuanto mas sencilla, mas probabilidades de terminarla.

Y, la idea es basarse en una fuente de alimentación de laboratorio, esta me proporcionará la tensión de entrada, su valor, la corriente de salida, que es igual a la de entrada, y lo mas importante, importantísimo, protección de consumo excesivo.

Y empiezo por la carga electrónica, tengo muchas, construidas, improvisadas, compradas, parece mentira pero una cosa tan sencilla, hace perder mucho tiempo; pues bien esta ira unida físicamente al bicho, y con ciertas particularidades.

Lo primero es que tiene que funcionar con tensiones muy bajas, eso hace que las que tengo no sean muy aptas, debería funcionar a 1,25V de mínimo, y eso es muy poco, y es donde le estoy dando al coco.

Lo segundo es que sea muy sencilla. Poquitos componentes, que si no me aburro y lo dejo. De momento he pensado algo como eso:



El transistor es darlington, y no lo tengo, pero para pruebas usaré el BDW23, que es parecido pero de menos W, el resto, clásico, seguidor de emisor, y control de la corriente por la caída en la resistencia, ya se que es muy inexacto, y poco estable, pero para ver si un regulador aguanta a los A que debe aguantar, creo que valdrá.

A 3V casi debe funcionar seguro, pero a menos tengo mis dudas, si no funciona, pues MOSFET y operacional en el otro lado, (en la entrada). en fin, son ideas, tengo que hacer algunas pruebas...

Saludos.

[Rovellat]

La almohada me ha dicho que me deje de rollos y me vaya al MOSFET; eso si manejado desde el lado de la entrada. Como voy a poner un voltímetro chino, de el podré sacar 3,3V que seguramente me servirán como referencia consumiendo solo un poquito.

El LM358 dice que; Single supply: 3V to 32V, creo que será apropiado para el invento, hay que buscar un MOSFET con poca tensión de puerta.

Saludos.

P.D.

El voltímetro es este:



Imposible encontrar el esquema, pero lleva un regulador de 3V3, y no se cuanta intensidad puedo sacarle. La alimentación varía según el vendedor, habría que mirar el datasheet del regulador. Tampoco está clara la tensión que pueden medir, unos dicen que hasta 30V, y otros que hasta 100V Hay dos versiones, una a tres cables, y otra a dos, donde unen el sensor con la alimentación, quizás aquí esté el mal entendido.

[Rovellat]

Sobre el regulador del voltímetro:

MD7133H
CMOS bajo dropout:40 mV
Entrada: hasta 30V
Salida: hasta 30mA
Potencia: SOT89 500mW

Calculo que con estos datos, midiendo el consumo del módulo-voltímetro a 30V, podré averiguar cuanta corriente extra le puedo sacar, que me temo será muy poquita.

Saludos.

[Rovellat]

Este no es el mío, es otro, pero parece que la entrada del regulador va directa a la alimentación, lo cual es lógico. Parece que lleva un diodo de protección, y en este se ven las entradas de alimentación, y voltímetro juntas con un pegote de estaño.

Saludos.

[Rovellat]

Bueno, he mirado un poco el consumo del voltímetro:

Consumo:
2,8V 6,11mA (Increíblemente funciona)
4,1V 16,7mA (Aquí el consumo que ha ido creciendo, comienza a estabilizarse)
30V 17,3mA (Hasta los 30V el consumo ha ido creciendo, pero poquísimo)

O sea que se puede utilizar desde los 2,8V, y mide bien, pero los 3,3V internos no funcionarán hasta digamos los 4,1V, primer problema.
Y a 30V-3,3V consume 17,3mA, lo que son 462 mW; al límite, no puedo sacar mas corriente de ahí, en todo caso como referencia.

Saludos.

[Rovellat]

Otro problemilla tonto, es que unos reguladores tienen la referencia respecto de la salida, y otros respecto de tierra; así por ejemplo el LM317 lleva una resistencia fija de la salida al ajuste, y un potenciómetro de este a tierra, y el KIA378R00, una resistencia fija de masa al ajuste, y un potenciómetro desde este a la salida. Nada que no se pueda solucionar. pero ya son ganas de fastidiar.

Como de los 3V no me libra nadie y el MOSFET con operacional, que seguro que funciona, tiene muchos componentes, y sobre todo mucho cable, que no pistas, he pensado unas pequeñas variaciones a la idea original, falta afinar, pero sería algo como esto:



Saludos.

[Rovellat]

La almohada tenía razón, esta noche me ha dicho que me dejase de pamplinas y buscase un MOSFET con poca tensión de puerta, Gate Threshold Voltage, le dicen a eso, y rebuscando por mis escondrijos he encontrado unos IRLB8721 que la tienen de 1,8V, en caso de funcionar los usaré para pruebas, los definitivos serán IRLB8743, que son los mismos, pero de mas A, solo que de esos tengo pocos. Por lo tanto de momento IRLB8721 de los cuales tengo mas.

Pues bien, me he montado un tinglado con dos fuentes, una para la puerta, y la otra simulando la salida del regulador, y con una resistencia de 0,1 Ohm de fuente a masa, (o de masa a fuente)

Con salida de regulador a 1,4V consumía 4,16A con tensión de puerta de 3,3V
Con salida de regulador a 2,3V consumía 4,33A con tensión de puerta de 2,9V

Y ahí he parado, no he puesto disipador, y olía a chamusquina.

Tiene visos de poder funcionar, al subir la tensión del regulador, aumenta la corriente, por lo que hay que bajar la tensión de puerta, pero con eso ya contaba, hay que poner algún tipo de realimentación, aunque sea de andar por casa, pero lo importante es que para un regulador con salida 1,25V, pongamos por caso, y una carga de 4A, funcionaría siempre que la entrada del regulador esté a los 3,3V que necesita la puerta. Hablaríamos de un dropout de 2V que es casi normal en aplicaciones de prueba, y correcto para probar si un regulador funciona o está averiado. Para hilar mas fino en algún diseño específico, siempre podría poner 3,3V externos como he hecho ahora.

Lo primero aumentar el valor de la resistencia, que al fin y al cabo es una realimentación negativa, pero tengo que tirar con lo que tengo, que no es mucho, y desordenado, la de 0,1 Ohm me venía bien, porque puedo leer los V como si fuesen A, salvando la coma, de 1 Ohm no puede ser porque a 4 A ya caerían 4V, y quiero que funcione a 1,25V.

Saludos.

[Rovellat]

¿Y si eso funcionase?, vamos, creo que si, el regulador de 3v3 ajustaría la tensión para que no se desmadrase, (Y hasta casi me atrevo a usar el del voltímetro). Así podría variar la tensión de puerta entre 1,6V, y 3,3V, que creo que andaría dentro de un orden. La resistencia de fuente haría que bajase la tensión entre puerta y fuente al aumentar el consumo, es decir una realimentación negativa, (como en las válvulas, oiga, cuantos años). 0.33 Ohm es un compromiso (1), cuanto mas alta mejor, pero tiene que funcionar a 4A con 1.25V, y no puede ser mas alta, e incluso no llegaría a los 4A, pero me conformo.

Si funciona es que lo dejo así, a ver si lo acabo antes de fin de año.

De todas formas, la carga electrónica es una comodidad, para no poner cargas externas, digamos para probar si el regulador no está estropeado, una aproximación, para extremos mas concretos siempre puedo poner una carga adicional externa.

Saludos.

(1) Y además me sale de 5,28W, creo que podré poner la de 5W, habrá que limitar un poquito la corriente, pero también estoy pensando en una de 0.1 Ohm, en serie con otra de 0.22 Ohm, así podría medir corriente como voltios, y mato dos pájaros de un tiro, (bueno, dos moscas de un golpe, que ya hay que ir con cuidado).

[Rovellat]

Pues he probado lo del recuadro verde con la salvedad que el potenciómetro y R16 pasan a ser de 1MOhm cada uno, así se alimentarán del regulador del voltímetro.

La resitencia de fuente, he empezado por 0,33, y a 1,2V solo llegaba a 2A. Luego he pasado a 0.22 y llegaba a 2,4A, por lo que he vuelto a la resistencia de 0,1 Ohm.

He empezado por poner un radiador al IRLB8721, y ha pasado lo siguiente:

a 1,2V va de 0A a 3,88A
a 2.9V va de 0A a 4,14A (*)
a 5V va de 0A a 4,14A (*)
a 12V va de 0,03A a MOSKA (MOSfet KApput).
Y es que a 4A a 12V son 48W (y solo aguanta 33W, además la limitación de la fuente la tenía a 4,14A, ni me había percatado de esto).

Visto que la cosa iba bien salvo este pequeño detalla, he puesto un IRLB8743 que aguanta el doble de potencia, (68W), y he limitado siempre la fuente a una corriente aceptable:

a 1,2V va de 0A a 4A(*)
a 3,2V va de 0A a 4A(*)
a 5V va de 0A a 3A (*)
a 12V va de 0 a 2A (*)
a 16V va de 0 a 1A (*)
a 24V va de 0 a 1A (*)
a 30V va de 0 a 0.5A (*)

(*) aquí actúa la limitación de la fuente

O sea que bien siempre que se limite la corriente desde la fuente principal. El potenciómetro regula bastante bien salvo un pequeño retardo hasta que se estabiliza la temperatura, y un margen inferior muerto bastante grande, (creo que subiré la resistencia de 1M), y uno superior que podría corregir un poquito, pero depende de la tensión de la fuente, y no es tan grande como el inferior; esto quizás no lo toque.

Me doy por mas que satisfecho, es lo que buscaba, operativa dentro de un orden, y con muy pocos componentes.

Saludos.

[Rovellat]

La parte de la carga electrónica ya está casi lista, (verde a la derecha), R30 pasa a 1M2; (podría ser de 1M5, pero a 30V no baja a cero, sino a 30mA, pero quizás jugando con R29, pueda ser de 1M5); en estas condiciones saco de 0 a 4A limitados por la fuente externa, o a MOSKA si me descuido, que ya me he cargado otro MOSFET).

La parte central fucsia, es un módulo V-A xino, o sea que está todo hecho; en este caso solo sacar un cable de los 3V3 para la polarización del MOSFET; he cambiado de parecer y no voy a usar el V pequeño, no por nada especial, sino porque recuerdo tener uno de 4 dígitos, y la verdad es que las medidas de la fuente dejan algo que desear a V bajos, y a décimas de A; total tienen un precio similar, podré medir los A con mas precisión, y tienen un marco que tapa la chapuza del agujero.

La parte de la izquierda es un ejemplo de un regulador bajo prueba.

Saludos.