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Bateria de 22,5V – A solução definitiva

Bateria de 22,5V – A solução definitiva

Quem possui raridades como SANWA 320X, AF105 outros analógicos deste “quilate” sabe como é importante a bateria de 22,5V e sabe também como se tornou difícil encontrá-la (acha-se no Ebay, mas com a turma do correio de Curitiba fazendo operação tartaruga quando chegar na sua mão já estará descarregada).

Estes instrumentos possuem um galvanômetro de 25mA o que lhes proporciona a utilíssima escala de 100 Mohms para testar transistores e diodos.

Eu possuo os dois e não abro mão deles, sem desmerecer a vantagem de um bom digital na hora de medir tensões, correntes e resistências com maior precisão.

Outra vantagem do analógico é poder verificar e descobrir fugas em capacitores, principalmente os eletrolíticos, pelo bom e velho método de carga e descarga.

E foi justamente este último tópico que me levou a escrever este post.

 

Pré amplificador do gravado de rolo Berlant

Pré amplificador do gravado de rolo Berlant

Recebi recentemente um pré-amplificador valvulado de um gravador de rolo da década de 50 para avaliar/reparar. Nada menos que um Berlant, mas isto é assunto para um futuro post, quem sabe.

E eis que ao tentar usar os dois analógicos descubro que a bateria de 22,5V de ambos “já era”, ou melhor, a adaptação que eu já havia feito há alguns anos colocando duas baterias de 12V no lugar da “figurinha difícil” estavam quase zeradas.

A gambiarra funciona direitinho, pois as duas baterias de 12V fornecem 24V que é bem próximo dos 22,5V originais e com o auxílio do potenciômetro de ajuste de zero tudo se resolve.

Deixei os dois “entrevados” de lado e parti para um XEROX que eu possuo, na verdade um Weston “made in USA” model 664,           que também possui escala de 100 Mohms.

Testados os capacitores do valvulado e verificado que NENHUM deles tinha nenhuma fuga e que as capacitâncias estavam “nos trinques”, fiquei pensando se valia a pena sair para comprar mais quatro baterias de 12V a fim de trazer meus “amigos” analógicos de volta ao mundo dos medidores de mega resistências.

Enquanto me decidia e ganhava coragem para sair à rua com o calor infernal que está fazendo aqui no Rio de Janeiro, lembrei-me de um vídeo do David Jones (um doidão australiano que eu sigo pela Internet) que havia visto há algum tempo.

Fiz um “vale a pena ver de novo” no EEV-blog 110 e bingo! (como diz o David) era essa a solução definitiva para “me livrar” da bateria de 22,5V ou das duas de 12V: – um conversor DC-DC que me fornecesse os famigerados 22,5V a partir de uma bateria de 9V, por exemplo, que se encontra em qualquer boteco por aí.

Se você está achando que montar um circuito destes é coisa para algum cientista da Nasa, então continue a ler e vai se surpreender.

O nosso circuito inspirado na sugestão do David tem como “ator principal” o MC34063 que é um regulador chaveado step-up/down/inverting de 8 pinos inicialmente fabricado pela Motorola (por isso o prefixo MC), mas que “caiu no mundo” e atualmente é fabricado por qualquer chinês por aí.

Quer saber onde você encontrará um deles? Nos adaptadores para celular usados em automóveis ou em bases de carga de telefones sem fio (claro que nas lojas também por qualquer “dois real”).

O prefixo pode ser outro, pois vai depender do “fabricante”. O que eu usei, por exemplo, foi um KIA 34063 retirado de uma sucata de telefone sem fio achado na lixeira do meu prédio!

Este Santo Graal” das fontes chaveadas permite os seguintes “milagres”:

1)   Receber alimentação DC entre 3 e 40V;

2)  Converter para cima (up) ou para baixo (down) e ainda inverter a polaridade da tensão de entrada;

3)  Alimentar cargas de até 1,5A.

E tudo isso com apenas oito componentes ligados externamente.

No meu caso eu utilizei a opção up-converter, pois a ideia era converter 9V para 22,5V.

Na figura abaixo temos o circuito completo sugerido no data sheets dos fabricantes.

Circuito elevador de tensão com MC34063

Circuito elevador de tensão com MC34063

Entretanto, olhando atentamente você verá que os valores dos componentes não atendem ao nosso projeto, pois no caso da figura temos um conversor de 12 para 28V.

E agora o que fazer?

É só olhar mais detalhadamente o data sheet e você encontrará a tabela mostrada abaixo onde temos todas as fórmula para calcular os componentes de acordo com as nossas necessidades.

Tabela de fórmulas para o projeto com MC34063

Tabela de fórmulas para o projeto com MC34063

Levou um susto? Calma, parece complicado, mas não é.

Temos três colunas sendo cada uma para um tipo de circuito: step-up (elevador de tensão que é o nosso caso), step-down (abaixador de tensão) e voltage-inverting (inversor de polaridade).

Escolhida a coluna um teremos que fazer 9 cálculos na sequência da tabela.

Ainda tá achando complicado? Agora vem a boa notícia.

Futucando a Internet você encontra programas  (clique e verá) em que basta colocar os valores desejados e obterá os valores dos componentes num piscar de olhos. Melhor que isso nem na China!

E foi assim, usando um destes “anjos da guarda” que eu cheguei ao esquema abaixo já com todos os valores calculados.

Circuito do conversor 9V para 22,5V

Circuito do conversor 9V para 22,5V

Todos os componentes são de fácil aquisição.

Um cuidado especial deve ser dado ao diodo que aparece ligado ao pino 1 do CI que é um diodo Schocktky, podendo ser usado 1N5818, 5819 ou 5820 (eu retirei de um carregador de celular em desuso).

Outra observação é quanto ao R2. O programa calculou como sendo 20 kW, mas acabei usando um de 12kW em série com um trimpot de 10kW para permitir o ajuste da tensão de saída em 22,5V.

“Projetei” a fonte para uma carga de 50mA embora o consumo não passará de 25mA. Entretanto, à medida que abaixamos muito a corrente de carga o valor do indutor L começa a aumentar o que torna difícil encontrar um para colocar.

Na figura baixo temos o primeiro ensaio feito no protoboard para comprovar que estava tudo certo.

Montagem no protoboard

Montagem no protoboard

Partindo para a solução definitiva

Comprovado o funcionamento do circuito era hora de fazer a montagem em uma placa de circuito impresso e fazer a adaptação dentro do VOM.

Usei uma placa padronizada tipo mar de ilha de fibra de vidro de 3cm por 4cm, tendo o cuidado de colocar um soquete para o CI.

Montagem na placa padronizada

Montagem na placa padronizada

Uma vez comprovado que a montagem estava correta e funcionando era só instalar a “gambiarra” dento do VOM.

Retirei o suporte que prende a bateria original e a pilha de 1,5V e coloquei a plaquinha por baixo dele e no lugar da antiga bateria entrou a nova de 9V.

 

Montando a plaquinha dentro do Sanwa 320X

Montando a plaquinha dentro do Sanwa 320X

                                 

Considerações finais

A primeira observação é que o circuito continuou funcionando mesmo com uma bateria velha que só estava fornecendo 6V.

O consumo de corrente do circuito é de cerca de 5mA o que, certamente, fará com que a bateria não dure muito tempo.

Mas isto não chega a ser um grande problema podemos instalar uma chave liga/desliga (que eu vou providenciar) para cortar a alimentação do conversor quando ele estiver fora de uso, já que sua participação ocorre apenas quando estamos na escala de 100Mohms.

Agora vou partir para a montagem de mais uma unidade para instalar no meu SH105, mas pretendo fazê-la em uma PCI projetada para isso provavelmente utilizando componentes SMD por causa do pouco espaço dentro da caixa do instrumento.

Finalmente espero que este artigo seja útil não só para aqueles que querem recuperar seus multímetros, mas também para mostrar como a cada dia se torna mais fácil fazer “projetos”.

Basta ir ao data sheet e o fabricante do CI dá todas as dicas. Afinal ele pretende que o produto dele seja usado e em consequência seja vendido.

Até sempre

Técnico em eletrônica formado em 1968 pela Escola Técnica de Ciências Eletrônicas, professor de matemática formado pela UFF/CEDERJ com especialização em física. Atualmente aposentado atuando como técnico free lance em restauração de aparelhos antigos, escrevendo e-books e artigos técnicos e dando aula particular de matemática e física.

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13 Responses to “Bateria de 22,5V – A solução definitiva”

    • paulobrites disse:

      Olá Antonio
      Obrigado pela participação. Eu particularmente não compraria, muito caro e não se sabe a durabilidade destas baterias atualmente. Não consegui identificar a marca.
      Mas valeu o comentário.

  1. oscar h, martins disse:

    Preciso do transistor que se encontra no interior do Sanwa 320X, qual o código?

    • paulobrites disse:

      Caro Oscar
      desconheço que exista um transistor no Sanwa 320X Talvez você esteja confundindo com os dois diodos que usados para a medida de tensão alternada. Entretanto, não sei onde conseguir este diodo Tem que procurar fora do Brasil.

  2. Edvanildo Monteiro disse:

    onde compro a bateria e queria ver se voce possui o esquema do SAMNWA 320XB

  3. Rimeda disse:

    Exelente projeto, parabens!

  4. Celso Alvarez disse:

    Caro Paulo Brites,

    Só pra lembrar, uma rápida correção na matéria acima, o galvanômetro dele é de 20uA ao invés de 25mA.

    Tenho sempre acompanhado os seus post, aprendido bastante e é um prazer tentar ser útil de alguma forma. Mas como não tenho o HIOKI, vou fazer uma salada aqui sobre o Sanwa 320-X, que é o meu analógico eleito para a bancada. Aliás possuo mais de um, tenho até de reserva guardado, e é realmente um equipamento de primeira.

    A solução que você mostrou para as baterias é algo sem igual, é demais, inovador mesmo, mas eu aqui refletindo imagino que, colocar uma chave pra dar um start toda vez que usar a escala x10K não é assim tão prático e ainda teremos que alterar a estética do lendário Sanwa. Dá pena né… Ainda, estes 2,5mA consumidos pelo novo módulo de uma forma ou de outra vão desgastar mais rapidamente a pilha de 1,5V. Então, eu optei pela solução mais conservadora no caso do meu… comprei dois suportes de plástico para a bateria de 12V (a tal da A23) e os uni derretendo o plástico com ferro de soda. Fiz uma pequena plaquinha com 4 diodos 1N4007 em série (poderia ser 5) , para que a tensão fique em torno dos 22,5V. Quanto à durabilidade, já tem mais de 4 anos e estão praticamente com a mesma tensão. Mas claro que temos no mercado baterias de várias qualidades e durabilidades. Acredito que escolhendo uma Duracell ou Energizer da vida ajuda bastante. E o melhor de tudo é que o pequeno conjunto, incluindo a se aloja perfeitamente no compartimento da bateria de 22,5V. Assim temos as baterias populares de hoje, fáceis de achar e que duram bastante. Eu não concordo em comprar a bateria lá do outro lado do mundo enquanto podemos fazer o fácil aqui. Afinal, volt é volt, não importa de onde venha, mas volt tem que ser igual amor, bom em quanto dure, e sendo bom tem que durar bastante…hehehe

    E descobri algo interessante no meu Sanwa: embora o resistor de 793K (escala X10K) estivesse bom, tive que colocar em paralelo com ele um de 6M8, para realmente esta escala funcionar perfeitamente (uma aferição mais precisa). E isso nada tem haver com as baterias de 12V adicionadas, pois testei com fonte externa e constatei a mesma imprecisão de fábrica. Sabemos também que o Sanwa 320-X não foi construído internamente sempre da mesma forma. Conheço uns 3 tipos, o mais novo já vinha com 3 tripots, outro tinha 2 trimpots e o mais antigo não tinha trimpots, mas pode e deve-se adicionar para calibrar AC V, AC 5V e DC V.
    Também adicionei alguns, acho que uns 2 shunts paralelos para o voltímetro DC em 5V e 25V, para dar uma aferição mais precisa a estas escalas.

    Outras coisas que fiz foram as proteções para deixar o bichinho a prova de bala por meio de um artigo que vi da PUC para o ICEL SK-100 e adaptei para o Sanwa. O pacote inclui diodos, inclusive nas escalas de corrente, diodos ceifadores para proteger um galvanômetro, um pequeno circuito de proteção que atua no ohmímetro. Fica um fusível de ação rápida de 0,5A em série com o borne negativo, que abre devido a condução de um dos circuitos de proteção. Se quiser te mando o esquema com as proteções que montei.

    Além dos elogios que fazemos ao Sanwa, acrescento que a escala X1 consome muito pouco (20mA), contra os 140 a 160mA dos multímetros analógicos de hoje. Sem contar que ele usa uma pilha média, o que fará com que a durabilidade seja ainda maior.

    Abraço,

    Celso S. Alvarez

    • paulobrites disse:

      Caro Celso
      Muito obrigado pelos seus comentários e participação no site.
      Uma correção da correção (kkkkkk) o galvanômetro do Sanwa 320X é de 25 microampères (menor escala de corrente do instrumento).Já fiz a correção no post.
      Na verdade eu também já usei ha muitos anos a solução da duas baterias de 12V em série. Acho até que escrevi um artigo sobre isto em algum lugar.
      Quis apresentar esta ideia do conversor DC-DC para mostrar outra alternativa que pode ser útil em outras situações.
      De qualquer mameira suas observações foram valiosas e bem vindas.
      Abraços e até sempre.

  5. Daniel disse:

    Olá a todos.
    Tenho um multimetro AF105 muito pouco usado para negócio.. nunca entortou ponteiro e não tem qualquer tipo de mal contato ou falha em leituras. Ainda tenho a caixa, mas esta esta um tanto ruim.

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