Autor Tema: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos (terminado)  (Leído 17003 veces)

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Desconectado PalitroqueZ

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Aquí en el foro se encuentran infinidad de fuentes, lo nuevo que quiero resaltar es el sistema de filtrado para minimizar al extremo los ruidos externos que puedan pasar por la alimentación.

tanto como sea posible la inmunidad al ruido, se trata de armar una fuente con 5 distintos voltajes usando reguladores fijos.


siguiendo los lineamientos del amigo Chaly29 coloqué los 4 condensadores paralelo al puente rectificador, además de colocar un filtro LC antes de los 7xxxx y seguido otro 100nF muy cerca (sino montado en los pines del regulador).

esta fuente irá en una baquela aparte para contrarestar aún mas el efecto.

el esquemático:



ver circuito completo

el board:





las bobinas son cerradas (tipo resistencias), quería colocarles las de nucleo de ferrita (el núcleo se consigue de los adaptadores que usan las antenas para tv) pero no sabría el número de alambre y las vueltas a dar.


« Última modificación: 03 de Abril de 2008, 15:51:35 por PalitroqueZ »
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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #1 en: 11 de Julio de 2007, 13:59:43 »
Esta genial palitroquez.

Doy tambien algunas normas que son utiles

Como norma general se suele hacer que los condensadores más importantes estén conectados a masa en un mismo punto. Y cuando se dice al mismo punto se dice practicamente pegados.

Algo que creo deberias mejorar es el tamaño de pista de alimentación se ven poco estrechas no? parecen de 1 mm y aunque sean para 1 amperio esos reguladores no está demás ponerlas un pelin mas grandes.


Desconectado PalitroqueZ

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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #2 en: 11 de Julio de 2007, 14:11:03 »
...
Como norma general se suele hacer que los condensadores más importantes estén conectados a masa en un mismo punto. Y cuando se dice al mismo punto se dice practicamente pegados.
...

la idea que tenía en mente era por ejemplo colocar el de 100nF y 10nF (antes y después del regulador) soldarlos en la misma pata, podría ser en la cara de abajo.


Algo que creo deberias mejorar es el tamaño de pista de alimentación se ven poco estrechas no? parecen de 1 mm y aunque sean para 1 amperio esos reguladores no está demás ponerlas un pelin mas grandes.


lo tomaré en cuenta, creo haber visto un programa para calcular el grosor de las pistas (no recuerdo, lo buscaré), tampoco me acercaré  al amperio , pero no está demás cumplir con la normativa.

ya lo encontré, es que si es del amigo chaly , jeje
« Última modificación: 11 de Julio de 2007, 14:49:11 por PalitroqueZ »
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Desconectado Marioguillote

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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #3 en: 11 de Julio de 2007, 16:17:48 »
las bobinas son cerradas (tipo resistencias), quería colocarles las de nucleo de ferrita (el núcleo se consigue de los adaptadores que usan las antenas para tv) pero no sabría el número de alambre y las vueltas a dar.

Hola Pedro !  :)

Las bobinas que necesitas se conocen como VK200 y las conseguirás en la mayoría de las casas de materiales.

En éste hilo hablo de ellas, tal vez las conozcas.
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=17030.msg115433#msg115433

Otra opción válida, es usar los toroides de las fuentes de PC viejas y bobinarles tantas vueltas como te sea posible de alambre de buen diámetro. (Ésto debe corresponder con la corriente que circulará por ellas)

Por último, otra forma de utilizar los beneficios del ferrite es a través del tipo de bobinas que utiliza Charly en éste hilo para filtrado de ruidos.

http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=13389.msg86439#msg86439

Éste tipo de construcción es la utilizada en las placas de los reproductores de CD de cualquier equipo doméstico de hoy.

Saludos
Mario

Desconectado xocas

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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #4 en: 11 de Julio de 2007, 16:34:43 »
aaaaaaah!!! Mario, te has adelantado... se ve que eres más rápido, jeje

yo te iba a decir que las bobinas tipo resistencia suelen ser para usarse con poca corriente, del orden de 300mA es lo máximo que conozco. comparto al 100% lo dicho por elmasvital en lo respecto al grosor de las pistas y por mi parte trataría de evitar en lo posible las 'islas' en el plano de masa.

un saluddo

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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #5 en: 11 de Julio de 2007, 17:54:12 »
Hola PalitroqueZ, más alla de lo comentado por los demas colegas, yo haría varias reformas, como por ejemplo para el filtrado, en ves de usar capacitores de 1000uF por cada tensión usaría uno de 4700uF para todas las tensiones, y solo uno de 0.1uF (paralelo al de 4700uF).

Si tienes 3 fuentes con la posibilidad de entregar un total de 3A yo usaría un rectificador de por lo menos 4A y no uno de 1.5A, y los condensadores electrolíticos a la salida de los reguladores yo los incrementaría a 100uF cada uno.

Más alla de lo anterior haría uso de varistores antes de la rectificación y hasta de algún filtro de linea y más varistores antes del trafo, aparte de los clásicos y muy utiles fusibles (siempre olvidados) tanto para los 220Vca como para la alterna antes de la rectificación.

Para calcular el ancho de las pistas puedes usar el programa que e diseñado, y cumple con las normativas para este tipo de circuitos, en este link lo encontrarás:

http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=13187.msg76157#msg76157

Y para quedar un poco como negativista, lamento decirte que realizar una fuente de alimentación "libre de ruidos" es como una misión imposible, lo que sí podemos lograr es reducirlo lo más posible, y con este fin te e comentado las reformas anteriores.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado xocas

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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #6 en: 12 de Julio de 2007, 06:39:21 »
en ves de usar capacitores de 1000uF por cada tensión usaría uno de 4700uF para todas las tensiones, y solo uno de 0.1uF (paralelo al de 4700uF).

hola amigo Carlos, hacía mucho tiempo que no coincidía contigo... encantado de saludarte de nuevo.

¿siendo alimentación doble no serían dos y no uno los condensadores de 4700uF necesarios? ¿si parte de la alimentación se usa para alimentar un circuito analógico y otra para uno digital... el común (vss) no debería llevar también una inductancia? y por último, alimentando un circuito analógico y otro digital ¿los planos de masa irían separados en la fuente?

ya son muchas preguntas...

un saludo

Desconectado PalitroqueZ

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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #7 en: 12 de Julio de 2007, 14:02:46 »
...
yo te iba a decir que las bobinas tipo resistencia suelen ser para usarse con poca corriente, del orden de 300mA es lo máximo que conozco. comparto al 100% lo dicho por elmasvital en lo respecto al grosor de las pistas y por mi parte trataría de evitar en lo posible las 'islas' en el plano de masa.


...
Las bobinas que necesitas se conocen como VK200 y las conseguirás en la mayoría de las casas de materiales.
...


ahí si toca cambiar la bobina, revisaré unas lectoras de cd que tengo en casa, a ver si tienen , sino me lanzaré a la tienda.


Hola PalitroqueZ, más alla de lo comentado por los demas colegas, yo haría varias reformas, como por ejemplo para el filtrado, en ves de usar capacitores de 1000uF por cada tensión usaría uno de 4700uF para todas las tensiones, y solo uno de 0.1uF (paralelo al de 4700uF).

Si tienes 3 fuentes con la posibilidad de entregar un total de 3A yo usaría un rectificador de por lo menos 4A y no uno de 1.5A, y los condensadores electrolíticos a la salida de los reguladores yo los incrementaría a 100uF cada uno.
...


entonces cambiaré un poco el circuito, he leido que es mejor colocar varios condensadores que uno solo, por algo relacionado a su impedancia.

lo del puente, lo dejaré así, pués la aplicación que le daré si acaso llega a 1 amper (sumando el conjunto) es mucho.

respecto a las pistas, hice los cambios respectivos, coloqué las vias del +5v, +12 a 1.24 mm de grosor
y las vias de -5v, -12v, +3.3v a 0.6096 mm. pudiendo aguantar (según el calculador de pistas) ~ 1 amper y 600 mA respectivamente.


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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #8 en: 18 de Julio de 2007, 01:41:40 »
Hola soy nuevo en el foro, y dando unas vueltas por los temas, vi este y lo estube revisando, y suena interesante tu propuesta, pero coincidiendo con Chaly29, esto de una fuente sin ruido resulta imposible, pero en fin, y corrijanme si me equivoco, pero como ya lei en muchos otros hilos, no seria mejor revisar las hojas de datos de los componentes que estas usando?, porque si mal no recuerdo los reguladores de voltaje que usas ya te dan una señal de salida pues casi respetable, solo con un poco de riso, lo que solucionas con los condensadores que mensionan a la salida y a la entrada, y otra vez coincidiendo con Chaly29 si haces funcionar tu fuente tal y como propones en tu circuito tendras 5 reguladores al mismo tiempo, los que consumiran corriente aunque no esten alimentando circuito alguno, y dependiendo del voltaje que suministre tu trafo sera el consumo de corriente de los reguladores, ya que revisando las hojas de datos de los mismos, la mayoria tienen un consumo de por lo menos 15W, y sacando cuentas minimamente tendras que alimentar tus reguladores con un voltaje de trafo de 13V, lo que da 1.15A por cada regulador, de los cuales es capaz de entregar solamente 1A (segun sea el encapsulado), el resto se disipa en calor, bueno esto es por cada regulador que tengas y por lo visto tienes 5, asi que sumando tienes unos 5.7A (parece ridiculo, pero por eso pido que alguien me corrija si me equivoco), entonces tendrias que ensanchar un poco las pistas del trafo a los reguladores y tambien verificar la capacidad de tu puente, claro todo esto depende del voltaje que te da tu trafo y si estan trabajando todas las fuentes al mismo tiempo, y espero no haberme salido mucho del tema pero creo son otras consideraciones que deberias tener en cuenta (esto lo comento porque ya me paso una vez).
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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #9 en: 18 de Julio de 2007, 13:30:23 »
hola eto y bienvenido al foro.

me parece muy oportuno tu comentario acerca de la fuente, es cierto en la realidad es casi imposible conseguir una fuente libre de ruidos (exageré en el título) .

yo me he guiado por las datasheet en colocar 2 condensadores antes y después de cada regulador, sin mucha complicación, siguiendo las fuentes que la mayoría construye con pocos componentes.

lo que sucede es que ya monté esa fuente con 4 reguladores (sin el LD33) y como estoy usando una etapa de amplificación de audio (como parte de la carga) me he conseguido que persiste el ruido que proviene de la red.

así que concluyo que no basta con apenas un par de capacitores, hay quie añadir otros componentes pasivos para sacar al máximo esa interferencia. amen de que voy a trabajar con frecuencias de 48Mhz y etapas de muestreo analógico. como veras prefiero tomar todas las previsiones del caso (siempre que me lo permita mi presupuesto).

de momento tengo el circuito detenido, porque quiero seguir investigando acerca de los inductores y poder diseñar de la mejor manera el layout .

gracias por tus comentarios y añadiré a mi lista de estudio lo del tema de las corrientes
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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #10 en: 18 de Julio de 2007, 14:20:10 »
Hola PalitroqueZ, y gracias por la bienvenida.
Ubieras empezado por decir que estas trabajando con audio, pues mi consejo seria que no te rompas la cabeza con eso de querer quitarle el ruido a la fuente, y lo que dices de que se te filtra el ruido de alimentacion a tu etapa de audio, me imagino es una señal de 60Hz, lo que podrias hacer es ponerle un filtro que atenue la señal de ruido a tu etapa de audio y a alguna otra en la que no quieras el ruido, te sale mas comodo que hacerlo con la fuente, ademas de eso el ruido ese de alimentacion siempre estará presente en donde pueda filtrarse, es ruido blanco, cualquier cosa que le sirva de antena por ahi se metera, incluso tú la generas y la metes a tu circuito cuando te acercas. Si quieres te puedo facilitar cuircuitos de filtros para que hagas lo que te digo, solo dime si lo requieres estos no salen muy costosos. Mas bien dime si lo que comento no se salio del tema, creo que lo deberia poner en otro hilo, o algun mensaje personal.

Estamos en contacto...   :-)
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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #11 en: 18 de Julio de 2007, 16:20:17 »
.... ademas de eso el ruido ese de alimentacion siempre estará presente en donde pueda filtrarse, es ruido blanco, cualquier cosa que le sirva de antena por ahi se metera, incluso tú la generas y la metes a tu circuito cuando te acercas ....

Hola eto !
Bienvenido al foro.

Podrías aclarar un poco mejor éste punto, donde mencionas el ruido blanco ?

Gracias
Saludos

Mario

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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #12 en: 19 de Julio de 2007, 00:30:30 »
Pues el ruido blanco es esa molesta estatica que esta en todas partes, esos 60Hz naturales que encuentras en el osciloscopio al poner la mano en la punta de prueba, es ruido que existe en la naturaleza, y cuando se construye cualquier circuito se mete por donde puede, como dije se metera por cualquier cosa que le sirva de antena, y creo que haces algo de referencia a ese problema en otro hilo (como filtrar interferencias) cuando mencionas que el ruido se puede meter a una señal de un oscilador en un PCB por culpa de una pista demasiado extensa, pues ese es el caso, esa pista sirve de antena al ruido, y me imagino que como PalitroqueZ aun no hace la placa la esta probando en un protoboard, y en ese caso es mucho mas facil que se meta el ruido, para lo cual aconsejaria ponerles cobertura a las patitas de los componentes pasivos (resistencias y condensadores), si estos las tienen demasiado largas en el protoboard (eso me ayudo mucho en algunos proyectos, a parte que evitan cortocircuitos accidentales).

Para la cobertura puedes usar la cobertura de los cablesillos y se las pones a los componentes.
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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #13 en: 19 de Julio de 2007, 12:43:22 »
Hola eto, coincido con vos en el problema del ruido blanco en un amplificador de audio, pero el 60Hz te aseguro que no es ruido blanco y tampoco es causado por los mismos motivos que el ruido blanco.

El ruido blanco generalmente tiene 2 causas principales, el propio ruido que introduce todo componente electrónico a un circuito en las uniones PN, y la estática que se introduce como bien tu dices directamente a las pistas de un PCB

Y el ruido de 60Hz tiene una causa principal, el amplificador en cuestion no posee una entrada balanceada o está mal balanceado.

Por supuesto y como puedes observar con causas tan dispares la solucion a las mismas también lo es, el ruido banco es imposible de sacarlo, porque si o sí necesitas de componentes electrónicos y estos mismos son los que lo generan.

Pero el ruido de 60Hz, es posible reducirlo de tal manera que no se puede llegar a medir con instrumental adecuado, y si bien la fuente de alimentación es en parte generadora de este ruido, no significa que tu fuente sea la causa, ya que si las entradas no estan bien balanceadas por mejor fuente que tengas al ruido de 60 Hz no lo sacarás.

De todas maneras un circuito digital tiene requerimientos de fuente muy distintos con respecto a uno análogo, por lo que usar un amplificador de audio para probar una fuente para un circuito digital no lo veo lo más correcto.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Re: Construyendo una fuente alimentación libre de ruidos
« Respuesta #14 en: 19 de Julio de 2007, 16:00:47 »
Hola a todos !

Creo que nos estamos dispersando o yendo de la línea original del post propuesto por Pedro, pero leo cosas que no comparto en forma conceptual acerca del ruido blanco.

El ruido generado por la agitación electrónica, propia de la temperatura ambiente, característica de los semiconductores es una cosa.

La estática, o lo que se conoce cómo tal, es otra cosa y se relaciona (generalmente) al nivel de ruido cósmico que existe en las bandas de radio, dentro del espectro electromagnético, sumado ésto a los ruidos  generados dentro del propio receptor .

Los ruidos generados por inducción en los circuitos de audio, coincidentes en frecuencia con la línea domiciliaria de corriente alterna, son otra cosa. Estamos atribuyendo una frecuencia de 60Hz a algo que yo podría demostrar (en mi país claro), que es 50Hz, porque ésa es la frecuencia de línea en Argentina.

Y por último, el ruido blanco es otra cosa.
El Ruido Blanco es un tipo de "señal" que es generada voluntariamente por equipos electrónicos, teniendo la particularidad de poseer amplitud constante en un determinado segmento del espectro en todas las frecuencas fundamentales comprendidas en el segmento.

Digamos por ejemplo que; podemos construir nuestro propio generador de "ruido blanco", armando un circuito que nos entregue una tensión pico a pico constante a lo largo de todo el espectro que vá desde DC hasta 30Khz, para utilizarlo en pruebas dinámicas de amplificadores de audio.
De ésta forma éste generador nos ayudará a conocer la respuesta o curva de amplificación/atenuación de nuestros diseños de audio.

Cómo ése ejemplo, podemos fabricar otro para cubrir la banda de VHF toda y utilizarlo para medir los niveles (siempre expresados en dB) de atenuación de trampas resonantes, de amplificación de etapas obteniendo curvas de respuesta exacta de nuestro diseño.

En instrumentación se le asignan "colores" y la palabra "ruido" a determinadas señales complejas compuestas, que sirven para el análisis dinámico.

El ruido blanco es éso. Una "señal generada voluntariamente" por equipos desarrollados para ser utilizados en el estudio del comportamiento de determinados circuitos electrónicos.

Saludos a todos.

Mario