Circuito regulador de bateria CRB6V11AH

O CRB6V11AH, como o nome sugere, é um circuito regulador feito para baterias de chumbo-ácido de 6 V e 11 Ah (6N11A). Presta-se para utilização em motorizadas, a ser aplicado entre a bateria e o sistema eléctrico, e o seu principal objectivo é regular a tensão de carga para que a bateria não ferva. Este circuito regulador limita a tensão a 6,8 V e a corrente a 1,8 A, ficando a bateria em regime de carga flutuante. Por este motivo, é aconselhável retirar a bateria periodicamente para carregá-la totalmente, de modo a evitar a sulfatação da mesma.

Parâmetros de funcionamento:
– V _{sist. mín.} = 3,76 V
– V _{sist. máx.} = 14,6 V
– V _{bat. nom.} = 6 V
– V _{bat. máx.} = 15,2 V
– I _{sist-bat máx.} = 1,8 A
– I _{bat-sist máx.} = 10 A

Características:
– Tensão de carga: 6,80 V

O circuito é baseado no TPS57140-Q1, um conversor DC-DC da Texas Instruments. A razão pelo qual foi escolhido este conversor em particular tem a ver com o facto de poder trabalhar com ciclos de trabalho de 100%, o que permite ao circuito regular numa condição em que a tensão de entrada seja igual à tensão de saída de 6,8 V. Não menos importante, este conversor pode trabalhar com uma fonte de tensão directamente ligada à saída do respectivo circuito. Adicionalmente, existe um caminho de descarga da bateria para o sistema, feito pelos díodos D1 e D2, sendo que a corrente nesse regime não deve exceder os 10 A.

Lista de componentes:
C1/2 – Condensador cerâmico multi-camada 2,2uF 16V (0805);
C3/7 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 16V (0805);
C4 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 16V (0805);
C5 – Condensador cerâmico multi-camada 2,7nF±5% C0G 16V (0805);
C6 – Condensador cerâmico multi-camada 6,8pF±5% C0G 16V (0805);
C8 – Condensador de electrólito sólido PLF1A470MDL4;
D1/2 – Díodo rectificador Schottky FSV1045V;
D3 – Díodo rectificador Schottky SS22;
HS1 – Dissipador Wakefield-Vette 651-B;
IC1 – Conversor DC-DC TPS57140-Q1 (TPS57140QDGQRQ1);
J1-4 – Conector TE Connectivity 63849-1;
L1 – Indutor de potência XAL5050-103ME (XAL5050-103MEB ou XAL5050-103MEC);
R1 – Resistor de filme espesso 137kΩ±1% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 69,8kΩ±1% 1/8W (0805);
R3 – Resistor de filme espesso 90,9kΩ±1% 1/8W (0805);
R4 – Resistor de filme espesso 76,8kΩ±1% 1/8W (0805);
R5 – Resistor de filme espesso 75kΩ±1% 1/8W (0805);
R6 – Resistor de filme espesso 10kΩ±1% 1/8W (0805).

O layout da placa está disponível nos formatos brd (Eagle 7.7.0) e Gerber. A encomenda da placa pode ser feita placa através do OSH Park ou, em alternativa, através de outro serviço de fabrico, desde que o mesmo suporte layouts de dupla face com furação mínima de 0,5mm. Relativamente à montagem do projecto, os componentes SMD devem ser soldados por refusão com ar quente, utilizando primeiro um stencil para aplicar a pasta de solda. Os restantes componentes podem ser soldados com um simples ferro de soldar.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): https://app.box.com/s/q74d...tgpi
Diagrama do circuito (Eagle 7.7.0 sch): https://app.box.com/s/w6mm...vb5k
Layout da placa (pdf): https://app.box.com/s/fb5b...98n0
Layout da placa (Eagle 7.7.0 brd): https://app.box.com/s/e78w...rfqb
Ficheiros Gerber: https://app.box.com/s/l5nb...542k
Notas do projecto: https://app.box.com/s/v3oj...lule
Pasta contendo todos os ficheiros: https://app.box.com/s/y8cn...iw24c
Projecto no OSH Park: https://oshpark.com/shared_projects/DSghxFd3

Amplificador de potência OpRF III

Hoje apresento mais um amplificador de potência para aplicações de rádio-frequência, baseado em amplificadores operacionais. O OpRF III é uma evolução directa do OpRF II, cujo projecto foi apresentado no post de 22 de Dezembro de 2021. No entanto, o desempenho térmico deste amplificador é muito melhor em contraste com o do seu predecessor, o que o torna capaz de cobrir as bandas de 2200 a 4 metros em plena potência, isto é, sem necessidade de atenuar o sinal de entrada. O OpRF III introduz um ganho de 30,9 dB e transmite uma potência que pode ir até aos 1,23 W.

Parâmetros de funcionamento:
– V _{d. mín.} = 9,54 V
– V _{d. máx.} = 16,77 V
– V _{in. máx.} = 1,76 V_rms (17,92 dBm)
– Z _{L out. mín.} = 50 Ω

Características eléctricas:
– I _d. (V _d. = 10 V, Z _{L out.} = 50 Ω) = 713,9 mA
– I _d. (V _d. = 16 V, Z _{L out.} = 50 Ω) = 435,5 mA
– P (V _d. = 10 V, Z _{L out.} = 50 Ω) = 7,139 W
– P (V _d. = 16 V, Z _{L out.} = 50 Ω) = 6,968 W

Características de amplificação:
– Impedância de entrada (Z _L in.): 49,7 Ω
– Sensibilidade de entrada (F _in < 10MHz): 224 mV_rms (0 dBm)
– Ganho: 30,9 dB (35,0 V/V)
– Resposta em frequência (-3 dB): 27,7-102000 Khz
– Ruído (Z _{L out.} = 50Ω): 961 µV_rms
– Relação sinal-ruído (SNR_dB): 78,2 dB
– Impedância de saída (Z _{S out.}): 5,6 Ω
– Potência de saída (Z _{L out.} = 50Ω): 1,23 W

O circuito é algo semelhante ao do OpRF II, sendo a escolha dos integrados a diferença mais notável. Com vista a melhorar a distribuição de calor, foram empregues dois THS3091 (IC3 e IC4), em lugar do THS3092 presente no projecto anterior. Assim sendo, o primeiro dos integrados é o responsável pela pré-amplificação, ao passo que o segundo integra o andar de amplificação final, assumindo portanto a função de atacar as entradas dos buffers. Por sua vez, os buffers empregues ainda são do tipo BUF634A, mas de uma variante com pad térmico para uma melhor transferência de calor. Similarmente, os THS3091 também têm pads térmicos.

Porém, cabe referir que a dissipação de calor não foi melhorada apenas com a escolha de integrados diferentes. A placa foi desenhada de modo a facilitar ainda mais essa dissipação, com uma área maior e também providenciando um contacto substancial com os referidos integrados. Ainda mais significativa foi a adição de um dissipador de calor bem dimensionado e suficiente para os integrados anteriores. Todos estes factores fazem com que o OpRF III possa operar em pleno, em especial nas bandas de 20 a 4 metros, sem que a protecção térmica interna aos buffers seja de alguma forma despoletada.

A alimentação das etapas de pré-amplificação e amplificação final é feita por via do TEL 8-1223 (IC1), um conversor DC-DC que já tinha sido aplicado anteriormente. Este modelo fornece uma tensão simétrica de ±15 V, e pode fornecer até 265 mA, para além de oferecer isolamento galvânico. As tensões de saída do conversor são filtradas por dois filtros pi, um por barramento.

Por fim, o circuito integra as protecções habituais contra sobre-tensão, sobre-corrente e inversão de polaridade. O circuito crowbar com SCR, constituído pelo tirístor Q1 e por D3, C1 e R1, protege o circuito contra sobre-tensões na alimentação, sendo tal protecção complementada pelo díodo TVS em D1, que salvaguarda contra picos de tensão transientes. A protecção contra inversões na polaridade da alimentação é feita por D2, em conjunto com o díodo anterior. Por sua vez, F1 protege contra corrente excessiva, também em auxílio das protecções anteriores. O circuito também incorpora medidas contra descargas electrostáticas na entrada e na saída, feitas por IC2 e D6, respectivamente.

Lista de componentes:
C1/9/18 – Condensador cerâmico multi-camada 10nF 10V (0805);
C2 – Condensador de electrólito sólido PLF1E470MDO2;
C3-6 – Condensador cerâmico multi-camada 2,2µF 25V (0805);
C7/8/11-13/15-17 – Condensador cerâmico multi-camada 100nF 25V (0805);
C10/14 – Condensador de electrólito sólido PLF1E100MCL7;
D1 – Díodo TVS SMAJ18A;
D2 – Díodo rectificador Schottky SS23;
D3 – Díodo Zener BZX84-B16;
D4/5 – Díodo TVS SMF15A;
D6 – Díodo Schottky BAS40-04;
F1 – Fusível PPTC 1812L075/24;
HS1 – Dissipador CUI Devices HSB25-282810;
IC1 – Conversor DC-DC isolado TEL 8-1223;
IC2 – Circuito de protecção TVS SP4020-01FTG-C;
IC3/4 – Amplificador operacional THS3091 (THS3091DDA);
IC5/6 – Buffer analógico BUF634A (BUF634AIDDA);
J1 – Receptáculo de alimentação Switchcraft RAPC722X;
J2/3 – Conector BNC Amphenol RF 132136;
L1/2 – Indutor de potência XFL3012-223ME (XFL3012-223MEB ou XFL3012-223MEC);
Q1 – Tirístor SCR NYC222STT1G;
R1 – Resistor de filme espesso 150Ω±5% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 52,3Ω±1% 1/8W (0805);
R3/6 – Resistor de filme espesso 1kΩ±5% 1/8W (0805);
R4/7 – Resistor de filme espesso 3,09kΩ±1% 1/8W (0805);
R5/8 – Resistor de filme espesso 590Ω±1% 1/8W (0805);
R9 – Resistor de filme espesso 5,6Ω±5% 2W (0805).

Como é costume, o layout da placa está disponível nos formatos brd (Eagle 7.7.0) e Gerber. Aconselho a encomenda da placa através do OSH Park, dado que a mesma foi concebida de acordo com as especificações deste serviço. No entanto, pode utilizar outro serviço de fabrico, desde que o mesmo suporte layouts de quatro camadas com furação mínima de 0,5 mm. O stackup e materiais deverão ser idênticos na medida do possível.

A montagem da placa requer equipamento especializado. Nomeadamente, todos os componentes SMD devem ser soldados com recurso a ar quente, sendo que a solda em pasta deve ser aplicada previamente com um stencil. Os restantes componentes podem ser soldados com um simples ferro de soldar.

Para concluir, a caixa recomendada para este projecto é a Hammond 1455C801. É uma caixa em alumínio anodizado que está disponível em diversas cores. A furação das tampas deve seguir o guia de furação. Para saber mais detalhes, recomendo que leia as notas do projecto.

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): https://app.box.com/s/7l1i...1zjg
Diagrama do circuito (Eagle 7.7.0 sch): https://app.box.com/s/bbqp...wdmb
Layout da placa (pdf): https://app.box.com/s/6bjm...weer
Layout da placa (Eagle 7.7.0 brd): https://app.box.com/s/iw9t...ercn
Ficheiros Gerber: https://app.box.com/s/pamn...b9b4
Guia de furação: https://app.box.com/s/3agr...5dpg
Notas do projecto: https://app.box.com/s/i6ic...g1zl
Pasta contendo todos os ficheiros: https://app.box.com/s/9g6n...0j2w
Projecto no OSH Park: https://oshpark.com/shared_projects/gJCsYNcb

Versão 2.1 do CP2130 Configurator

Está disponível a versão 2.1 do CP2130 Configurator. Esta nova versão da aplicação de configuração apenas corrige um pequeno problema que impedia a correcta aplicação da localização em Português. Assim sendo, a nova versão pode ser descarregada, em diversos formatos, por via dos links abaixo. Não obstante o facto de ser possível instalar a aplicação compilando o código-fonte, é aconselhável utilizar o pacote Debian para tal fim. Caso prefira não fazer a instalação, pode utilizar a AppImage, tendo em mente que deverá ter presentes as regras "udev" necessárias para aceder aos dispositivos.

Links importantes:
CP2130 Configurator (2.1): Código-fonte • Pacote Debian • AppImage

Versão 4.2 do CP2130 Commander

A versão 4.2 do CP2130 Commander já está disponível. Esta nova iteração da aplicação de controlo visa apenas corrigir alguns problemas menores encontrados nas versões anteriores, e não introduz melhorias significativas. Posto isto, a nova versão pode ser descarregada, em vários formatos, através dos links abaixo. Embora seja possível instalar a aplicação compilando o código-fonte, é aconselhável utilizar o pacote Debian para tal. Caso opte por não fazer a instalação, pode utilizar a AppImage, com o requisito de ter presentes as regras "udev" necessárias para aceder aos dispositivos.

Links importantes:
CP2130 Commander (4.2): Código-fonte • Pacote Debian • AppImage

Brevemente: Amplificador de potência OpRF III

Este é mais outro amplificador de potência para aplicações de radiofrequência, bastante semelhante ao OpRF II, mas com algumas melhorias. Este novo amplificador apresenta uma resposta em frequência entre 28 kHz e 102 MHz, e é capaz de debitar pouco mais de 1 W, o que à partida não representaria uma melhoria face ao anterior. No entanto, o OpRF III tem um desempenho térmico muito superior ao amplificador que o precede, o que o torna muito mais capaz, especialmente quando em trabalho com frequências acima de 10 MHz.

Embora até agora só tenha uma placa protótipo, a qual serviu para os testes, o projecto está praticamente validado. No entanto, pode ser necessário repetir alguns testes com a placa final, que ainda tem de ser devidamente montada. Espero assim lançar o projecto dentro de alguns meses.

CP2130 Configurator, versão 2.0

Hoje disponibilizo a versão 2.0 do CP2130 Configurator. Esta nova versão introduz pequenas melhorias no que diz respeito à filosofia de funcionamento. Nomeadamente, as caixas de diálogo com carácter meramente informativo deixam de ser modais.

Como é usual, a aplicação está disponível em vários formatos, através dos links abaixo. Embora a instalação possa ser feita compilando o código-fonte, é sempre preferível utilizar o pacote Debian fornecido para o efeito. A AppImage serve como alternativa, caso não queira fazer a instalação. No entanto, note que este último meio requer a criação de regras "udev" para aceder aos dispositivos.

Links importantes:
CP2130 Configurator (2.0): Código-fonte • Pacote Debian • AppImage

Uma nova abordagem em relação ao YouTube

Decidi seguir uma nova abordagem relativamente ao canal do blogue no YouTube. Não é que os termos de serviço tenham melhorado, ou que eu tenha observado alguma melhoria no YouTube em geral. Se tanto, as coisas pioraram bastante após a minha tomada de posição, que deixei clara no post de 28 de Novembro de 2020. Feita esta menção, os utilizadores vêm em primeiro lugar, e não devem ser penalizados por preferirem o YouTube a outras plataformas. Por isso decidi actualizar o canal no YouTube para que fique a par com os canais noutras plataformas, ficando todos os vídeos disponíveis.

Esta nova abordagem, porém, não reflete uma nova posição da minha parte. Continuo a achar que o YouTube é uma péssima plataforma para os pequenos criadores de conteúdo. Pior ainda, o YouTube está cada vez mais orientado para o conteúdo "de massa" dos grandes produtores e editoras, não sendo mais uma plataforma para vídeos caseiros. Apesar disso e infelizmente, o YouTube continua a ser a plataforma mais visitada. É um facto inegável, e a única coisa que posso fazer é facilitar o encaminhamento os utilizadores do YouTube para o Odysee.

Versão 1.6 do CP2130 Configurator

Está agora disponível a versão 1.6 do CP2130 Configurator. A nova versão desta aplicação corrige um problema que afectava as caixas de texto dos descritores do fabricante, produto e número de série. Basicamente, as referidas caixas de texto aceitavam caracteres de fim de linha em cadeias passadas via colagem, sem qualquer tipo de conversão ou tratamento. Para remediar o problema, esses caracteres são internamente convertidos para espaços, de modo a que os descritores fiquem tal como foram apresentados. Para além disso, os scripts de instalação foram corrigidos, de modo a garantir a inicialização correcta dos dispositivos.

Novamente, a aplicação está disponível em vários formatos, por meio dos links abaixo. Embora seja possível instalar a aplicação compilando o código-fonte, o método aconselhado é fazê-lo utilizando o pacote Debian. Caso não deseje fazer a instalação, pode utilizar a AppImage, com a condição de ter definidas as regras "udev" necessárias para aceder aos dispositivos.

Links importantes:
CP2130 Configurator (1.6): Código-fonte • Pacote Debian • AppImage

Versão 4.1 do CP2130 Commander

Hoje deixo disponível a versão 4.1 do CP2130 Commander. Esta nova versão corrige alguns problemas presentes na versão anterior. O código-fonte também foi revisto e limpo. No entanto, a característica mais importante desta versão é que a mesma pode ser instalada em sistemas Linux sem systemd, sendo o Devuan apenas um exemplo. À semelhança do que acontece com a versão 1.5 do CP2130 Commander, os scripts de instalação foram alterados para que o processo decorra sem problemas.

Como é usual, a aplicação está disponível em diversos formatos, através dos links abaixo. Embora seja exequível instalar a aplicação compilando o código-fonte, é aconselhável fazê-lo utilizando o pacote Debian. Caso opte por não fazer a instalação, pode utilizar a AppImage, mas com a condição de ter definidas as regras "udev" necessárias para aceder aos dispositivos.

Links importantes:
CP2130 Commander (4.1): Código-fonte • Pacote Debian • AppImage

Versão 1.5 do CP2130 Configurator

Já está disponível a versão 1.5 do CP2130 Configurator. A nova versão desta aplicação introduz algumas optimizações face às versões anteriores. No entanto, o aspecto mais importante é que agora é possível instalar a aplicação em sistemas Linux sem systemd, sendo o Devuan um exemplo. Os scripts de instalação foram alterados por forma a que o processo decorra sem problemas, independentemente de se utilizar o pacote Debian ou o pacote contendo o código-fonte para fazer a instalação.

Como é costume, a aplicação está disponível em diversos formatos, por via dos links abaixo. Embora seja possível instalar a aplicação compilando o código-fonte, o método aconselhado é fazê-lo utilizando o pacote Debian. Caso prefira não fazer a instalação, pode utilizar a AppImage, sob a condição de ter definidas as regras "udev" necessárias para aceder aos dispositivos.

Links importantes:
CP2130 Configurator (1.5): Código-fonte • Pacote Debian • AppImage