Fuente Regulable 3-15V 3A

Arenita

Hola buenos días, estudio electrónica y automática y estoy a punto de acabar la carrera.

El caso es que un colega tatuador me preguntó si sabría diseñarle y construirle una fuente de alimentación regulable de 3 a 15 V y que pudiera entregar hasta 3A (lo cual me aprece bastante y de hecho lo es) para tatuar.

Opcionalmente me pidió conector jack para la máquina, pedal, potenciometro, display digital o aguja, eso ya veremos, etc.. cosas que no tendré ningún problema en implementar.

El caso es que todos los diagramas y proyectos que he visto sobre el tema no son fuentes de 3A, sino de menos, y los que dicen ser de 3A no me fío mucho.

PRIMER PROBLEMA:

En un principio había pensado en una fuente tradicional, con su transformador (he tenido problemas para encontrar el adecuado y estuve a punto de comprarme 2, pero se sale del presupuesto), un puente rectificador de diodos y un regulador. Mi problema es que me temo que con esta implementación necesitaré disipador y ventilador, lo que encarecerá y reducirá la calidad de la fuente. A parte de que los trafos adecuados empiezan a pesar lo suyo.

Ahora estoy de retiro fuera de España pero volveré para mayo y quiero tener ya algo en mente para empezar a trabajar en ello, por eso he consultado a un profesor en la facultad donde estoy y me dijo que efectivamente incluso con un regulador de 5A, cuando quiera entregar poca tensión se calentará muchísimo y que "With specs like this I would definitely look at some kind of adjustable switched-mode power regulation. Unfortunately I have never used such design in my projects, but it wouldn't hurt to learn new things ;-)". Vaya que prefiere implementar una fuente conmutada.

El caso es que recuerdo este tipo de fuentes (todo esto lo di en la carrera pero hace ya un tiempo y no se me daba bien) especialmente complicadas o difíciles de entender. Cualquier consejo, ayuda, link o lo que sea será agradecido. Incluso experiencias personales o de terceros con este tipo de fuentes.

SEGUNDO PROBLEMA:

No se muy bien el grado de fidelidad que va a necesitar la máquina, tampoco se como filtrar y estabilizar la señal correctamente, pero vaya, que el problema principal es el primero, esto lo veo un obstáculo más asequible.

Gracias de nuevo, espero incluso collejas por si he dicho alguna gilipollez.

Salut

p1ns

Yo creo que acabas antes comprando algo así:

http://djmania.es/p/fuente-de-alimentaci%C3%B3n-para-laboratorio-0-30v-dc-5a-m%C3%A1x-doble-display-led?gclid=CPf-09eVwcMCFWfJtAodYzYAJA

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Arenita

#2 Por supuesto pero eso es justo lo que no quiero, a demás si me la hago yo me saldría por menos dineros y de 3 a 15 exactamente, esa debe de pesar un huevo y lleva ventilador xD

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p1ns

#3 Puedes intentar fabricar una a partir de una fuente de alimentación ATX de ordenador, en este mismo foro hay un tutorial.

zErOx

Y que tal un generador de toda la vida?
Aunque creo que se va de presupuesto.

AcidNos

Te dejo el Worklog de la mia:

http://www.mediavida.com/foro/hard-soft/worklog-conversion-fa-pc-fa-laboratorio-519744

Esta hecha con una fuente ATX conmutada (todas las ATX lo son) y por ende la intensidad que va a entregar es la que tu decidas por el canal que vayas a usar. Estas fuentes la mayoria entregan 16A en el canal mas fuerte, que suele ser el de los cables amarillos 12V y 16A.

El problema de estas es que, al estar regulada con un mosfet sencillo (en mi caso use un LM317) hay una caida de tension y solo va a entregar una tension de entre 1,5V hasta casi 11V pero los va a entregar con unos 15/16A en el canal de los 12V y hasta 22A en el caso de mi fuente en el de 3.3V. Esto va a depender mucho de la FA que uses. En cuestion de montaje, es muy sencillo y muy asequible si ya tienes una fuente de alimentacion.

Hay montajes mas complejos que consiguen regular todo el rango de tension, pero la verdad, lo veo un poco "chorrada".

2 meses después
Arenita

Gracias por vuestra ayuda. Al final he conseguido que me "ayude" un profesor y gracias a eso he descubierto que venden módulos de conversión y regulación basados en la conmutación, no se si llegan a ser fuenten conmutadas, supongo que si. He comprado ya estos dos artículos y me han llegado a casa, a partir del 5 de mayo me pondré a trastear:

http://www.ebay.com/itm/AC-85-265V-110V-to-DC-24V-Voltage-Converter-72W-SCM-LED-Switching-Power-Supply/351354499693?trksid=p2047675.c100011.m1850&trkparms=aid%3D222007%26algo%3DSIC.MBE%26ao%3D1%26asc%3D20140602152332%26meid%3D45494541e8f94eaa9c0ce82747187f6e%26pid%3D100011%26rk%3D1%26rkt%3D2%26sd%3D391065860263&tfrom=391065860263&tpos=unknow&ttype=price&talgo=origal
http://www.ebay.com/itm/LM2596-DC-to-DC-Buck-Converter-Step-Down-Converter-Power-Supply-4-40V-to-1-5-35V/141552092182?trksid=p2047675.c100011.m1850&trkparms=aid%3D222007%26algo%3DSIC.MBE%26ao%3D1%26asc%3D20140602152332%26meid%3D9f2769741bce44c8bf21266b6a227c85%26pid%3D100011%26rk%3D7%26rkt%3D10%26sd%3D351329027225&tfrom=351329027225&tpos=unknow&ttype=price&talgo=origal

Mi idea es empezar a trastear, desoldar el potenciómetro y cambiarlo por uno que se ajuste a los 3-15V que necesito. ¿que opináis?

p1ns

Ten cuidado que no son lo mismo, el primero es un convertidor AC-DC y el segundo un DC-DC, no hacen lo mismo.

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Arenita

#8 Claro, son dos fases la primera convierte la alterna y el segundo actúa como regulador conmutado.

17 días después
Arenita

Chicos y ¿chicas..?, pobleposteo para pediros ayuda, mi desolación es abrumadora.

La primera etapa funciona bastante bien y tiene bastantes protecciones contra sobretensiones y cortos

Al final le he puesto de regulador este, que viene a ser lo mismo pero mas caro no se por que (compré los 2 y el primero petó por error mio): http://www.ebay.com/itm/351330036139?_trksid=p2060353.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT

Resulta que para poner a prueba la fuente, después de montada le he conectado una resistencia de 5 ohm 50W para ir monitorizando desde los 2 v hasta los 15V que se supone que es lo máximo que va a poder entregar (15V/5Ohm=3A). resulta que al llegar a los 2,5 aproximadamente la tensión dropea a 0 . Desconecto y ahora al volver a conectar la tensión sube a razón de 2 o 3 V por segundo (antes era casi instantáneo) y se estanca en unos 11V (para el valor de la resistencia que antes daba 23 V).

Se supone que el regulador aguanta 3 Amperios pero parece ser que ha petado. Pienso que igual necesita otro tipo de disipación, pues en la placa está como pegado a una parte de metal y agujereada la misma placa.

Mañana revisaré el datasheet a ver pero lo que me jode es que no tengo regulador hasta que pida y me llegue otro, casi un puto mes. aunque creo que probaré a buscar otro, quizás que aguante un poco más.

Gracias un saludi

EDIT: me cago en su vida, efectivamente.... en otro artículo pero que es básicamente la misma placa pone que la intensidad nominal son 2 amperios y la máxima son 3 pero con "aditional heatsink". La hostia, ahora no se si intentarlo con la misma pero será una movida despegar el regulador y ponerle un puto disipador a cada fuente que haga... igual le pongo este cacharro, que tampoco sale caro y tiene limitacion de intensidad. http://www.ebay.com/itm/5A-Lithium-Charger-CV-CC-buck-Step-down-Power-Supply-Module-LED-Driver-New/201114996886?trksid=p2047675.c100013.m1986&trkparms=aid%3D555012%26algo%3DPW.MBE%26ao%3D1%26asc%3D30542%26meid%3Df2dc7ff4a7f545b8917e0c0f731b0bf8%26pid%3D100013%26rk%3D3%26rkt%3D29%26mehot%3Dpp%26sd%3D351330036139

grasias de nuevo

p1ns

A ver, pero una carga de 5 ohm es muy poco, lo normal sería poner una carga de 100k o 1M y comprobar que efectivamente puede sacar el rango de tensiones indicado. Luego ya puedes comprobar cúanta corriente entrega poniendo resistencias más pequeñas, pero siempre tienes que considerar la corriente máxima que puede entregar y también la potencia máxima; si no, te pasarán cosas así siempre.

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Arenita

#11 El rango de tensión va bastante bien, ya lo probé, se supone que ambas placas pueden entregar 3A (y de pico 3,1A), y de hecho yo lo estaba monitorizando todo el rato y nada, el problema es que al no investigar y al no especificar el vendedor no sabía que para subir de 2 A en el caso del regulador, necesitaba un disipador, por eso cuando llegaba a 2,5A se fue calentando y petó.

Ahora mi plan es pillarme el que he puesto ahí que se supone que puede entregar 5A y a demás ponerle un disipador de chip (el mismo vendedor ya lo dice) para estar seguros de que va a funcionar correctamente. A demás de limitar la corriente a 3A.

De todas formas también tengo pendiente analizar como se va a comportar la carga, ya que no tengo ni zorra. Voy a quedar con mi amigo y mientras me tatúa voy a estar monitorizando la cofrriente que le demanda, porque me dijo 3A pero no sabe por que, simplemente dice que van mejor. Igual me encuentro que con una de 2A va que chuta, me parece mucha corriente para un motor o un mecanismo de timbre. Le diré que intente hacer fuerza o que fuerce la máquina para ver el máximo y tal y luego reevaluaré. Pero aún así mi objetivo era conseguir 3A y lo quiero conseguir.

p1ns

Pues eso, ten cuidado con la potencia, y con estas cosas chinas en general tampoco conviene fiarse demasiado de los valores máximos indicados, así que al menos si le puedes poner un radiador de cierto tamaño te aseguras que no se funda.

Arenita

Hombre he visto algunas reviews y comentarios que ponen muy bien esa misma placa pero claro no le meten tanta caña como yo. A demás decían que el circuito estaba sacado del datasheet del regulador, una implementación muy básica y eficiente o no se que movidas. El tema es que yo no sabía lo del disipador. Espero que cogiendo el regulador de 5A y limitando lo a 3 y con disipador de chip rinda como quiero que rinda.

23 días después
Arenita

Reposteo again, sorry. A ver si alguien me puede tranquilizar xDD

Estoy pensando que igual no es tan fácil satisfacer una máquina de tatuar de inducción, debido a que funciona "desconectándose" y "conectándose" cada vez que la aguja baja (unas 50 veces por segundo) y he pensado que eso para una fuente que no esté diseñada para eso puede ser fatal. Es una duda chorra, no se si tengo fundamentos para temer tal cosa, que igual se puede solucionar poniendo un condensador para que la máquina no se desconecte de la fuente sino del capacitor, y la fuente ni se entere de que se ha desconectado.

Por todo lo demás sigo esperando el nuevo regulador mordiéndome las uñas T_T

Grasias de antebraso

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YokeseS

has probado a preguntar en un foro especializado en electronica?

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Arenita

#16 Esto concretamente no, pero alguna vez he preguntado y la gente o pasa de mi o me tratan como si fuera una mierda, así que he pasado un poquillo, lo tengo como último recurso por detrás de ir a la universidad a preguntar a algún ex profesor.

p1ns

#15 Pues haces bien en tener preacuación, porque tampoco sabes cómo van a ser los transitorios que entregue la fuente si la carga varía de esa manera, es decir, podría haber picos de tensión, cosas raras, etc.

Si pones un condensador puedes hacer que la respuesta en frecuencia del sistema sea baja y la fuente "vea" al conjunto como algo estable, pero dependiendo de cómo sea la carga el condensador puede que tenga que ser gordo.

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Arenita

#18 Sip,, es algo que se me acaba de ocurrir, con máquinas rotativas no creo que haya problema, pero con las de bobinas tengo ese miedo... aunque de todas formas he visto por internet fuentes de todo tipo y hay cada chapuza.... pero no me puedo fiar. Otro problema más. Este es más jodido igual si que tengo que preguntar a algun profesor o un foro especializado T_T

Aunque creo que como queda poco tiempo de espera le meto el regulador cuando llegue y a probarla.

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p1ns

#19 Toma, pa que te entretengas jajajja : http://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-101.pdf

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Arenita

#20 No entiendo como puedo aplicar esto a mi fuente. Es más para proteger integrados que sean alimentados con tensiones con rizados y tal, ¿no? En mi caso sería que la propia fuente entregue corriente y no lo haga unas 50 veces por segundo. Pero oye, que no tengo ni puta idea, igual es lo mismo y no me estoy enterando :P

Grasias

2 respuestas
zErOx

diodos? ... ains los diodos... como me gustan los diodos #21
no podria funcionar?

p1ns

#21 Bueno en ese pdf vienen algunos conceptos sobre los condesadores de desacoplo, no sabía si habría algo útil específico a tu caso.

Respecto a cómo se comportaría la fuente, pues no lo sé. Quizás le dé lo mismo o no, en teoría ya te digo que los transitorios podrían generar cosas raras.

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YokeseS

yo quiero ver el resultado cuando haga el primer tatuaje :D

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Arenita

#23 Entiendo, muchas gracias por el aporte, lo volveré a revisar pero creo que está enfocado a componentes que van a recibir esa tensión, componentes delicados como integrados, etc.. yo estoy interesado en saber como le afecta a la propia fuente de tensión. La carga no es nada delicada, es un motor en el caso de la rotativa, el cual no creo que me de problemas y un electroimán que se conecta y desconecta automáticamente en cada punzada.

#24 Pues tengo pensado ir a verlo y medir la intensidad máxima de pico que consigue tatuándo (con otra fuente) para ver si mi proyecto es factible. En cuanto me lleguen los reguladores haré un montaje con varios para probar unos cuantos y posiblemente lo pruebe en mi :P

Cuando tenga algo más decente iré publicando fotos.

Arenita

Novedades: Ayer fui al estudio e hice algunas mediciones. La máuina consume como 500 o 600mA mientras está funcionando correctamente. Una vez la fuerzas (Haces que haga contacto siempre) el consumo se dispara a los 3A y medio (depende de la fuente). La cosa es que la fuente que mejor les va alli es una del tamaño de un paquete de cigars que lleva el transformador en el enchufe y la salida son 24V 850mA, lo que me lleva a pensar que mi diseño va por mal camino xD yo uno un transformador de 3A (entiéndase por transformador, una fuente AC-DC de conmutación) y un regulador de conmutación.

Ésta fuente al parecer solamente regula con un circuito muy sencillo, que no puedo fusilar porque no tengo medidor de inductancias y porque hay una componente que creo que es un transistor que está borrado precisamente para evitar la ingeniería inversa, justo lo que yo quiero hacer :psyduck:

Al principio este hecho me rallaba, hasta qeu comprendí que cuando la fuerzas, el circuito de regulación se forzaría a entregar tal amperaje a cambio de disminuír el voltaje (eso no lo medí y lo tengo pendiente)

¿que opináis? cualquier cosa me va a servir ya que ando dando palos de ciego todo el tiempo jjjj Hice fotos de la fuente si queréis las puedo publicar.

grasias

p1ns

¿Pero esa fuente que tienen es conmutada o es de las clásicas de bobina gorda?

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Arenita

conmutada, digo transformador para referirme al modulo de conversion de alterna a continua, fotos soon
#27

EDIT:

A parti de ahora convertidor.

Arenita

Una vez más me pego la hostia contra el muro.

Me han dejado una máquina para hacer pruebas. y yo, que la paciencia no es virtud en mi, antes de esperar a que me lleguen los reguladores he hecho un puto divisor de tensión. Cuál ha sido mi sorpresa que a 15V (saliendo del divisor) la maquina no tira y a demás la fuente se cortocircuita. si conecto la máquina a la fuente sin dividor (24V) funciona.

La máquina es un condensador de 47uF en paralelo con dos bobinas.

¿alguien?

Gracias again T_T

EDIT: sin embargo le meto un puto transformador de estos tipo movil que sacan 12V 500mA y la máquina chuta....

p1ns

A ver, en las fotos que pones lo primero es un transformador AC/DC que saca 24 V de continua y hasta 850mA, por tanto puede entregar una potencia de unos 20W.

El regulador así a simple vista parece un diseño alrededor de un regulador de tensión integrado (lo que tú llamabas transistor). Tiene unos diodos para que dé igual de que lado enchufes el transformador y unos condensadores y bobinas que supongo que serán para filtrar algo la señal o puede que sean requeridos para funcionar por el regulador integrado.

El regulador entrega en uno de los pines una salida ligeramente menor al pin de entrada (24 V). Otro de los pines es de ajuste.
Te pongo un circuito típico:

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