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03/01/2011 #1

Avatar de KODIAK_1000

De que depende la potencia de un multiplicador de tension por inductancia
Tengo un programador de pics que trabaja con almenos 15 volts y 80mA, la idea es utilizar los 5 volts del puerto USB. He ensayado multiples maneras de conseguir tanto la tension como la corriente necesaria, me quede finalmente con el transistor en cuyo colector va una indctancia hecha a mano con alambre unas 20 vueltas de alambre de 0,8 mm sobre un nucleo de ferrita, luego el transistor es oscilado por un 555. Pero lo que mas he conseguido son 12 volts y 30mA. mi duda es, de que factor depende la corriente que puedo conseguir?, el puerto USB se que entrega hasta 500mA a 5V,entiendo que si triplico la tension divido por 3 la corriente, el problema es que por este metodo siempre eleva hasta 30 o 40 volts, y luego al conectarlo baja estrepitosamente a 12,5 con 30mA, ¿como puedo hacer entonces para que solo eleve a 15 volts pero con mas corriente?

gracias
04/01/2011 #2

Avatar de seaarg

La potencia depende tanto de los amperes que pueda entregar la fuente, como del calibre de alambre del inductor, entre otras cosas.

0,8mm es mucho y aun asi no obtenes buena salida. Probablemente el problema este en otro lugar.

Proba poner el 555 oscilando a 33khz (se podria hacer sin el mismo, un circuito auto-oscilante, busca en el foro) y bobinar, digamos esas 20 vueltas pero con 2 o 3 alambres de 0.32mm en paralelo, unidos solo en sus extremos.

El puerto usb entrega 500ma en total, para todos los dispositivos y siempre y cuando el mismo este en modo alto consumo, o algo asi.

Ademas: La potencia final nunca es = a la de entrada, calcula un 75% de la misma en el mejor de los casos.

Como es un elevador no controlado, o lo calculas muy bien, o pones un regulador de 15v, de la linea 78xx a la salida sino vas a quemar tu pic.

Al transistor: Lo estas manejando bien? Depende de la corriente de base va a ser la corriente de colector. Quiza te esta faltando corriente en base.

En un caso donde necesitaba 15v para el gate de un mosfet a partir de los 5 del usb, puse un BC337 + un inductor de 200uH comprado, de esos que lucen similares a una resistencia y al transistor en su base le daba una señal cuadrada constante de unos 20khz. A la salida del inductor, un diodo rapido, un capacitor electrolitico de 47uF y un ceramico 104. Funciono bien.

¿Esquemas?

Saludos.
04/01/2011 #3

Avatar de KODIAK_1000

Este es mi programador:

http://www.olimex.cl/product_info.php?products_id=80

y su documentacion:

http://www.olimex.cl/pdf/pic-mcp-c.pdf



Luego me base en este esquema para el elevador:
http://1.bp.blogspot.com/_nhy92sS3su...rsor+12a24.gif

pero yo solo hice la etapa del transisitor, donde no utilizo un Mosfet IRF sino un BD137, la bobina, un diodo 1n4148 en ves del 4007, y sin zener sino solo un condensador de 470uF a la salida.

Estube experimentando hoy poniendo en la base del BD137 un 2N2222 acoplados por una resistencia de 1K, en la base del 2222 inyecte la señal de un PIC16F84 que programe para que hiciera un simple intermitente a 1Khz y funciono!..pero encontre que era demaciado poner un pic para hacer esa operacion y lo reemplace por un 555. Ahi todo mal otra vez, se oia un pitido proporcional a la frecuencia, la cual debe hacer sido unos 10Khz, me di cuenta que una vez conectado el programador solo obtenia 7 volts, pero comenze a mover el potenciometro multivuelta y la frecuencia subio al mismo tiempo que la tension, pero me dolio la cabeza por el pitido y ademas se quemo el BD137, tan tan.
la verdad es que retomare mañana, si me aconsejas algo bienvenido sea
04/01/2011 #4

Avatar de seaarg

1Khz es demasiado poco, deberias ir arriba de los 20khz.

Que se te haya quemado el BD137 puede ser producto de una excesiva fuerza contraelectromotriz de la bobina. Proba con un transistor que tenga diodo interno de proteccion, o ponele vos uno (tiene que ser ultrarrapido, te recomiendo algo como el FR107 que se encuentra en fuentes de PC)

Para saber como ponerlo, es entre colector y emisor, fijate en el datasheet del TIP120 y te vas a dar una idea.

La señal generada por el 555 sera cuadrada de 50% de duty cycle? verificalo, o aunque sea simulalo.

El esquema del elevador que proporcionas es un oscilador flip-flop que estas reemplazando por el 555. El zener de proteccion a la salida yo lo pondria, reemplazandolo por un zener de 15v.

Por ultimo, no lo conectes al programador, simplemente ponele una resistencia de carga calculada para dar tus 80ma a 15v.

Ah! Deberia tener una R de carga constante a la salida, digamos 8K2 entre salida y GND. Asi te aseguras que el capacitor se descargue. Si pones el zener quiza esto no seria necesario.

Proba con un inductor comercial, de esos que te dije. (aunque quiza no le de la corriente, es cuestion de probar... o saber )
05/01/2011 #5

Avatar de KODIAK_1000

Si creo que elevare la frecuencia, y realizare los cambios que mensionas, aun asi pondre un transistor de mas potencia, quiza el mismo IRF-640 que aparece en el esquema, no por nada esta en encapsulado TO-220, por lo que veo trabaja con 200Volts 18A! siendo asi no tendria que preocuparme de la potencia
05/01/2011 #6

Avatar de seaarg

Me parece un exceso. El consumo en los 5v no superara los 300ma, para tus 15v 80ma. Con un simple BC337 te sobra por mucho.

Numeros:
15v x 80ma = 1.2W + 25%
1.5W = 5v * 300ma
05/01/2011 #7

Avatar de Black Tiger1954

Solo haga un par de reflexiones:
1) Si el circuito no cuenta con un arranque suave (soft start), lo más probable es que quemes (salvo que tenga alguna protección) la alimentación del puerto USB. Cuando este tipo de circuitos arranca, el consumo es extremadamente alto (corriente de arranque o inrush current). Si eso no se controla, no vamos bien.
2) El ciclo de trabajo deberías definirlo al menos en un 75% u 80%.
3) Una cosa es la corriente promedio que va a consumir, y otra, los picos de corriente que soporta el transistor o MOSFET, o lo que sea en cada ciclo de conducción.
4) Si intentás implementarlo con un MOSFET, verificá que la compuerta funcione con 5 volts.
06/01/2011 #8

Avatar de KODIAK_1000

seaarg dijo: Ver Mensaje
Me parece un exceso. El consumo en los 5v no superara los 300ma, para tus 15v 80ma. Con un simple BC337 te sobra por mucho.

Numeros:
15v x 80ma = 1.2W + 25%
1.5W = 5v * 300ma
Reconstrui el circuito en protoboard usando solo un BD137 (son los que tengo a mano, no he ido de compras aun para traer mas materiales como el BC337 que me indicas) puse la bobina que hice de 100 vueltas de alambre 0,5 doble unidos al final, que de plano genera buena tension, hasta unos 40 0 50 volts a 20Khz, a la salida puse un diodo rapido y emisor a tierra, el zener debo ir a comprarlo tambien, pero tengo a mano un LM7818, que puse a la salida. la frecuencia se la envio con el PIC.
Ahora bien, cuando el circuito esta sin el 7018 genera 35 a 40 volts sin carga, baje la frecuencia a unos 10khz y obtube 28 volts. Luego de eso conecte el 7818, pero al momento de hacerlo, la tension baja a menos de 10 sin carga. Ahi es donde no entiendo,
el 7818 consume tambien algo de corriente?,
es preciso mejor usar un zener?
sera mejor que el circuito genere justo unos 15 o 18 volts?
al aumentar demaciado la tension esta bajando demaciado la corriente?

si me respondes esas preguntas creo que podre tomar una desicion en cuanto a la proxima compra de materiales mañana, y armar el circuito en base a esas mejoras, de antemano gracias por tomarte le tiempo de responder a mis preguntas
07/01/2011 #9

Avatar de seaarg

El 7818 seguramente consume algo, pero supongo que casi nada, habria que mirar el datasheet.

Al aumentar tension, bajo la misma corriente de entrada, obtenes menos corriente en la salida. Por lo tanto, si vos necesitas 15v deberias calcular el inductor para generar unos 16v (asi contamos la caida de tension en el diodo rectificador).

Con zener y lo que tenes actualmente vas a tener el mismo resultado negativo. El problema tuyo esta en la bobina mayormente.

Porque no probas con un inductor comprado, o rescatado de alguna placa? algo chiquito, del tamaño de una resistencia. No se si soportara 80ma pero podes probar. Si compras, habria que calcularlo y no sabria decirte como. Yo probaria con uno de 100uH, son baratisimos.

Francamente, para potencias tan bajas no es necesario taaaanto inductor. El alambre multiple se usa para potencia a altas frecuencias pero en tu caso no seria necesario (te lo habia sugerido porque tu primer alambre era demasiado grueso)
07/01/2011 #10

Avatar de KODIAK_1000

La bobina aun no he ido a comprar ni lo demas, ire en la tarde, aun asi he continuado experimentando, baje las vueltas, en otros casos la frecuencia, pero el reusltado a 16 o 18 volts es que no da la corriente suficiente, modifique la bobina a todas las formas posibles, con mas, menos vueltas, al final deje 30 volts y conecte el picstar como carga, la tension bajo a 6 volts. Ahi me porpuse aumentar las vueltas hasta que la tension se mantubiera en 15 volts, pero al subir las vueltas, la tension sube hasta cierto punto y luego muchas vueltas hacen que baje otra vez, es decir solo tiene un rango, pense entonces que tal vez la frecuencia de trabajo juegue un papel importante, tendra que ver con alguna frecuencia de corte o resonancia?.
Bien, me pregunto ahora que tal es el elevador de tension mediante condensadores y diodos? se que puedo obtener una tension adecuada, pero estaria nuevamente la incognita sobre la corriente, sabes algo al respecto? o deberia continuar con el elevador inductivo y comprar los materiales?
07/01/2011 #11

Avatar de seaarg

El de condensadores y diodos se que no es muy efectivo, y consume picos muy altos de corriente al inicio. Ademas es un doblador por lo tanto de 5v a 10v
07/01/2011 #12

Avatar de Black Tiger1954

Bien, me pregunto ahora que tal es el elevador de tension mediante condensadores y diodos?
Eso funciona exclusivamente con AC, no con DC. Y suponiendo que tenga AC, de forma ideal, cada paso del doblador, disminuye a 1/2 la corriente.

Y los conversores DC/DC no se caracterizan justamente por no tener picos de consumo elevado.

La energía que se acumula en una bobina depende de su inductancia y de la corriente que circula por ella (en forma simplificada). Ahora, la corriente que circula por ella (dado un valor fijo de la inductancia) va a depender de la frecuencia. A mayor frecuencia (para un valor dado de una inductancia), la corriente va a ser menor.
Si no se entrelazan todos estos parámetros, el resultado será impredecible.

Amén de eso, el ciclo de trabajo es determinante. No es lo mismo que la bobina esté conduciendo 1/10 de ciclo que 9/10 aunque la frecuencia no varíe. La cantidad de energía acumulada varía substancialmente.
08/01/2011 #13

Avatar de KODIAK_1000

seaarg dijo: Ver Mensaje
El de condensadores y diodos se que no es muy efectivo, y consume picos muy altos de corriente al inicio. Ademas es un doblador por lo tanto de 5v a 10v
si bueno pensaba hacer un triplicador, sin embargo si no es muy efectivo como dices no perdere el tiempo en ello,
sabes hay una manera en que si funciono el multiplicador inductivo, cuando puse un transistor en la base del BD139, el picstar llego a funcionar y lo detecto el programa, pero el BD de calento demaciado al punto de bajar su rendimiento, tal vez se trata de la contra F.E.M.

En fin, ya tengo los materiales, un bc337, una inductancia comprada de 100uH, resistencias varias, algunos condensadores y diodos rapidos 1n4148.

Bien, comenzare desde cero y te cuento

Black Tiger1954 dijo: Ver Mensaje
Eso funciona exclusivamente con AC, no con DC. Y suponiendo que tenga AC, de forma ideal, cada paso del doblador, disminuye a 1/2 la corriente.

Y los conversores DC/DC no se caracterizan justamente por no tener picos de consumo elevado.

La energía que se acumula en una bobina depende de su inductancia y de la corriente que circula por ella (en forma simplificada). Ahora, la corriente que circula por ella (dado un valor fijo de la inductancia) va a depender de la frecuencia. A mayor frecuencia (para un valor dado de una inductancia), la corriente va a ser menor.
Si no se entrelazan todos estos parámetros, el resultado será impredecible.

Amén de eso, el ciclo de trabajo es determinante. No es lo mismo que la bobina esté conduciendo 1/10 de ciclo que 9/10 aunque la frecuencia no varíe. La cantidad de energía acumulada varía substancialmente.


La verdad es que el tema del AC lo resolveria con un Oscilador y un par de transistores que me dieran la tension positiva y negativa.
Respecto a la inductancia, vaya siendo como dices tendriamos una especie de triangulo, que podriamos resolver con pitágoras o me equivoco?
08/01/2011 #14

Avatar de Black Tiger1954

Para hacer pruebas disponés de una fuente de alimentación?
Disponés de tester para hacer algunas mediciones?
08/01/2011 #15

Avatar de KODIAK_1000

Gracias amigos, les cuento, me dispuse a armar todo denuevo con los nuevos datos que tube de uds y de la experimentacion, finalmente utilice el BC337 como dijo seaarg, la bobina comprada no me convencia en cuanto a potencia por lo que decidi a armar la mia nuevamente, le di 100 vueltas de alambre 0,5 sobre un nucleo de ferrita de 10 mm (mas grueso), es cierto es algo grande pero queria convencerme que no venia de ahi el problema, puse un diodo 1n4148 a la salida y luego un condensador de 470uF. conecte el PIC para darle la frecuencia en la base y logre 12 volts, cuando conectaba la carga de 100uA se bajaba inmediatamente a 6,2 Volts. pense entonces que no le daba la suficiente energia en la base, entonces arme denuevo el 555 y lo inyecte a la base mediante una resistencia de 470 ohm. Hasta este punto ya habia llegado antes pero antes era con dos transistores en darlington para dar mas fuerza a la base. Ahora solo iba directo del 555 por la resistencia de 470 y a la base del BC. la bobina ahora tiene un nucleo mas grande que antes, (me fije que un mayor diametro daba algo mas de poder) logre 18 volts pero sin carga alguna pasaba lo de antes, el transistor comienza a calentarse sin carga alguna...
puse entonces una R de 10 kilos en la base sacando 13 volts y ya no se calentaba, hasta ahi todo bien, entonces subi la frecuencia quedando en 22 volts, ahora tenia 22 volts y no se calentaba, pero venia la prueba de fuego, la carga, al ponerla bajó a 8 volts, entonces subi la frecuencia otro poco logrando 12 volts, ya era bastante!, pero ya no quedaban mas vueltas en el potenciometro, le frecuencia no podia ser mas alta aun bajando aun mas del condensador, entonces baje la R de base del transistor otra vez a 5 k sin carga, comenzo a calentarse y ahi fue donde descubri el problema...sin carga el transistor de calienta pero con carga vuelve a enfriarse, ja como no me di cuentas antes, entonces volvi a bajar la R de base a 1 kilo y aun asi no se calentaba con carga, baje la frecuencia otra vez ya que ahora la potencia volvio a subir por mayor corriente en la base....en resumen...En resumen circuito conectado, alimentado, y la hermosa combinacion de 16 volts / 100mA, y ahi esta mi programador encendido y programando con los 5 volts del notebook, saque buenas conclusiones de todo esto y aprendí bastante, muchas gracias por su ayuda, que me facilito bastante el trabajo, ahora me toca armarlo en una placa, en cuanto puedo subo el diagrama del circuito definitivo una vez montado y aprobado
08/01/2011 #16

Avatar de seaarg

KODIAK_1000 dijo: Ver Mensaje
cuando puse un transistor en la base del BD139
Probablemente no le estabas dando la intensidad de base requerida para la corriente circulante por ese transistor. Ahora con un transistor en base cambio la cosa. (Podes usar un transistor darlington entonces).

Igual no deberia calentar, y menos sin consumo.

Sobre lo que blacktiger esta diciendo, son cosas a tener muy en cuenta ya que es la teoria de base para hacer un elevador. Lo que yo te estoy sugiriendo es mas a prueba y error, pero lo que dice blacktiger es de la forma correcta.

EDITO: Je, escribimos al mismo tiempo casi. En algo disiento contigo y es en el 1n4148 como rectificador. Si bien es un diodo rapido, soporta creo que 200ma nada mas. Cuidado no intentes sacarle mas corriente que eso.
08/01/2011 #17

Avatar de KODIAK_1000

Black Tiger1954 dijo: Ver Mensaje
Para hacer pruebas disponés de una fuente de alimentación?
Disponés de tester para hacer algunas mediciones?
La verdad me estoy recien armando de equipamento y comenze por mi maletin con lo necesario para programar y probar pics, dentro tiene el programador que mostre mas arriba con un par de protoboards un tester pegado en la tapa del maletin (pondre otro para medir corriente a la vez) la calculadora, un block de notas, un lapiz, una barra de 20 leds para mostrar las salidas del pic, un hub de usb (concentrador) donde tengo conectado el programador, y 3 convertidores Serie a USB para pruebas de comunicacion, y una tarjeta basica de pic18f2545 con memoria flash y circuito de radio. me faltaba esta fuente para que fuera realmente portatil, les envio fotos, tengo mi notebook con programas, proteus, isis, mplab, visual c++. Aun asi m gustaria una buena fuente de poder y ojala un osciloscopio aunque estos dos ultimos suben un poco el presupuesto jaj

seaarg dijo: Ver Mensaje
Probablemente no le estabas dando la intensidad de base requerida para la corriente circulante por ese transistor. Ahora con un transistor en base cambio la cosa. (Podes usar un transistor darlington entonces).

Igual no deberia calentar, y menos sin consumo.

Sobre lo que blacktiger esta diciendo, son cosas a tener muy en cuenta ya que es la teoria de base para hacer un elevador. Lo que yo te estoy sugiriendo es mas a prueba y error, pero lo que dice blacktiger es de la forma correcta.

EDITO: Je, escribimos al mismo tiempo casi. En algo disiento contigo y es en el 1n4148 como rectificador. Si bien es un diodo rapido, soporta creo que 200ma nada mas. Cuidado no intentes sacarle mas corriente que eso.

Si jaj, en cuanto al pic no daba lo suficiente en definitiva para hacer conducir al transistor a la potencia adecuada, de todos modos lo de que se caliente es extraño es como dices, es el problema del ensayo error que funciona, pero tal vez no al rendimiendo que podria, y aqui es dond falta la teoria del amigo blacktiger, aun asi conectare este circuito y amrare otro mientras como lo recomendo. En cuanto al diodo me recomiendas el que me mensionas anteriormente?
08/01/2011 #18

Avatar de seaarg

Te recomiendo alguno de los FR de fuentes de PC, fr103, fr107, etc. Son todos de 1.5a
14/01/2011 #19


Hola amigo. Estuve viendo un foro que posteaste algún tiempo en el que pedías ayuda para hacer un convertidor DC/DC, que te subiera el voltaje y bajara un poco la corriente para alimentar un programador PIC. Pues bien, me gustaria saber si me pudieses colaborar con el esquema del circuito que finalmente construiste, pues tambien estoy necesitando algo como eso para un programador de PICS y dsPICs USB, que fabriqué, pero quiero quitarle aquella fea e incomoda fuentesita provisional que le hice para poderlo alimentar. Porfavor colaborame, y muchhs gracias por tu ayuda.
15/01/2011 #20

Avatar de KODIAK_1000

RayMachado dijo: Ver Mensaje
Hola amigo. Estuve viendo un foro que posteaste algún tiempo en el que pedías ayuda para hacer un convertidor DC/DC, que te subiera el voltaje y bajara un poco la corriente para alimentar un programador PIC. Pues bien, me gustaria saber si me pudieses colaborar con el esquema del circuito que finalmente construiste, pues tambien estoy necesitando algo como eso para un programador de PICS y dsPICs USB, que fabriqué, pero quiero quitarle aquella fea e incomoda fuentesita provisional que le hice para poderlo alimentar. Porfavor colaborame, y muchhs gracias por tu ayuda.
Si claro!, finalmente pude contruirlo, funciona de maravilla te subo la imagen, dejame dibujarla, la hare en Proteus
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