Como instalar voltímetro e amperímetro digital em uma fonte simétrica
Há pouco tempo (17/09/22) publiquei um artigo e vídeo sugerindo a montagem de uma fonte simétrica ajustável para os alunos do meu curso on line de Eletrônica Básica.
Entretanto, uma fonte ajustável deve ter incorporado um voltímetro e um amperímetro e naquele projeto eu não o incluí para não complicar mais a montagem para um iniciante.
Veremos agora como instalar um voltímetro e amperímetro digital em uma fonte simétrica, na verdade precisaremos de dois .
A ideia que será apresentada aqui utilizará dois módulos do DSN-VC228 com shunt de corrente para 10A, mas outros similares poderão ser utilizados.
A instalação do estágio do voltímetro não traz grandes complicações, embora tenhamos que atentar que precisaremos de duas pequenas fontes entre 4,5V e 30V completamente independentes para alimentar cada display.
Para est tarefa utilizei dois pequenos transformadores obtidos de sucatas daquelas caixinhas de som para computadores.
Geralmente, estes trafos fornecem 9V no secundário. Basta fazer uma retificação de meia onda e colocar um 7805 e as duas fontes já estarão prontas para alimentar cada um dos.
O “bicho vai pegar mesmo” na hora de instalar os shunts de corrente como veremos mais adiante.
A solução que vou apresentar aqui, para instalar dois voltímetros e amperímetros digitais em uma fonte simétrica, até onde consegui descobrir pesquisando na Internet, é inédita.
Relembrando a instalação do DNS-VC228
Na fig. 1 temos a instalação básica que já foi apresentada num post aqui do blog.
Fig. 1 – Instalação do DSN VC228
Os pontos importantes a serem destacados neste esquema, além da fonte independente para alimentar o display, são os seguintes:
- O fio amarelo deve ser ligado ao positivo da fonte ajustável junto com o respectivo terminal de saída para a carga.
- O terminal negativo de saída da fonte vai ligado ao fio vermelho do conector do shunt de corrente.
- O fio preto do shunt de corrente vai ao terminal negativo da fonte da fonte ajustável.
Repare que é importante distinguir o terminal negativo de saída da fonte do terminal negativo onde será ligada a carga porque a corrente a ser mostrada no display deverá passar pelo shunt.
Tudo isso funciona para fonte de saída positiva em relação ao terminal central (GND) da fonte simétrica com vemos na fig.2.
Fig. 2 – Fonte Simétrica
A complicação vai começar quando formos ligar o segundo display para monitorar a fonte negativa.
Observe que neste caso o terminal positivo de saída da fonte passa a ser o GND e é nele que devemos ligar o fio amarelo do display que vai monitorar a tensão negativa da fonte simétrica.
Até aqui ainda está fácil. Vamos ver agora como ligar o conector do shunt de corrente.
O fio vermelho do conector do shunt de corrente não pode ser ligado no GND e portanto, vai ter que ser ligado ao terminal negativo de saída da carga e o fio preto deste conector deverá ser lidado ao terminal de saída do LM337 (pino 3).
Em outras palavras, as ligações dos shunts de correntes devem ser separadas.
E agora, como resolver isso?
Só encontrei uma solução, usar uma chave de dois polos duas posições para que possamos ora medir a corrente da fonte positiva, ora a corrente da fonte negativa.
Acompanhe na fig.3.
Fig.3 – Instalação de voltímetro e amperímetro digital em fonte simétrica
Quando a chave AB está na posição 1 e 3, medimos a corrente na fonte positiva (pino 2 do LM317).
Ao viramos a chave AB para a posição 2 e 4 passamos a medir a corrente da fonte negativa (pino 3 do LM337).
Observe que embora possamos medir a tensão de cada fonte ao mesmo tempo o mesmo não ocorre com as correntes.
Não é a melhor opção, pois não podemos acompanhar o consumo de corrente de cada canal da fonte simultaneamente, mas é o que é possível se conseguir.
Finalmente vale ressaltar que o voltímetro da fonte negativa não vai indicar o sinal negativo antes do valor da tensão.
No vídeo a seguir teremos uma explicação do circuito bem como algumas demonstrações da fonte montada.
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