Referência de tensão com LM399H

O circuito integrado LM399H, conhecido por integrar no circuito de tradicionais multímetros do mercado, como o HP3478A, é uma referência de tensão, tido como de boa estabilidade e baixo desvio em função da temperatura.

Seu circuito simplificado apresenta internamente uma resistência de aquecimento e um Zener, cuja tensão Vz é de 6,95V. Além disso, o integrado vem encapsulado em uma espécie de "forno", que nada mais é do que um encapsulamento de plástico que contribui na manutenção da temperatura de trabalho. A tensão de alimentação do aquecedor pode ir de 9V a 40V, segundo o fabricante.

O sistema de controle de temperatura não é realimentado, o que desfavorece um pouco a estabilidade do componente, mas melhora significativamente no desvio em função da temperatura ambiente.

Existem circuitos integrados, como o LTZ1000, utilizado em multímetros de 8 1/2 dígitos, que possuem integrados na mesma pastilha transistores que funcionam como sensores de temperatura, e que contribuem para uma quase perfeita estabilização e baixíssimo coeficiente de temperatura. Circuitos como este são normalmente proibitivos para uma aplicação Hobby ou comercial.

No mercado nacional, é possível encontrar o LM399 por valores variando entre R$30, e R$70 reais, como referência novembro de 2021. Isso o torna especial para aplicação de precisão e com custo relativamente baixo.

O circuito aqui apresentado é baseado no Datasheet do componente, referenciado como "Portable Calibrator".

De montagem simples, utiliza apenas um amplificador operacional de precisão, alguns resistores de precisão e um trimpot multivoltas.

O circuito faz uso da referência de tensão e do ampop para gerar uma tensão de saída de 10V, ajustável através do trimpot.

Ao observar o circuito, identificam-se alguns pontos críticos, como por exemplo os resistores de realimentação negativa, o trimpot e o próprio ampop.

:: Os resistores de realimentação negativa precisam ser de excelente estabilidade térmica. Isso devido ao fato de estarem diretamente relacionados com o ganho do circuito e com a tensão de saída. Idealmente, esses componentes deveriam ser integrados no mesmo substrato, de tal forma que a variação de temperatura do sistema fosse igualmente percebida nós dois, simultaneamente. Assim, com o aumento da temperatura e um coeficiente de temperatura igual para os dois componentes, o valor de tensão de saída sofreria uma variação mínima.

:: O trimpot é um segundo elemento bem crítico no que diz respeito à estabilidade. Por ser constituído de partes mecânicas móveis, folgas, impactos e variações de temperatura podem influenciar fortemente no valor ajustado de resistência do circuito. Idealmente, seu valor deve ser o mais baixo o possível e com resolução alta, para garantir a menor variação possível para o circuito. O ajuste de compensação pode ser feito no resistor de realimentação e o que encontra-se em série com este trimpot, para que este possa ser substituído por valores na casa das centenas de ohms apenas.

:: O amplificador operacional, em outra mão, deve ser escolhido para que apresente o menor coeficiente de temperatura possível, podendo até ser utilizado um com possibilidade de ajuste na tensão de offset de saída, mas preferivelmente um de boa qualidade, como o recomendado lt1001, é bem decente para a aplicação.

Uma alternativa para amenizar os problemas elencados é minimizar a transferência térmica do circuito com o ambiente. Para isso, pode-se enclausurar todo o circuito, em uma caixa fechada e com algum material potencialmente isolante térmico, como espuma ou isopor, lã de vidro ou de rocha, etc.

Isso faz com que, primeiro, todos os componentes estejam na mesma temperatura e, em segundo lugar, a temperatura dentro da clausura mantenha-se uniforme e estável.

É importante notar que o sistema precisa de um tempo de estabilização, de tal forma a permitir que atingida a temperatura de estabilização, as medições possam ser efetuadas dentro da condição estática do circuito.

Os testes aqui apresentados não configuram a condição ideal de aplicação do circuito, com uma montagem em protoboard e sem o isolamento térmico do circuito com o ambiente.

Descrição do teste 

Materiais utilizados

*Por se tratar de um circuito altamente sensível, que pode sofrer influência sob muitos fatores, serão listados aqui os materiais, seus respectivos fabricantes e as especificações apresentadas ou obtidas empiricamente desses elementos.

:: Matriz de contatos de 840 pontos Minipa MP-840 [Contatos de bronze fosforoso banhados à níquel];

:: LM399H [lote: H0736];

:: Fonte de Alimentação Linear ajustável de 30V-5A

:: Amplificador Operacional OP07

Medição:

:: Agilent 34401A, conectado à um computador via comunicação serial RS-232 com software DMM conectivity utility

:: 

Metodologia

O circuito apresentado foi montado em uma matriz de contatos, nova, para evitar mal contato e falhas.

A tensão de alimentação adotada foi de 15V DC, oriunda de uma fonte linear, com baixo ripple e baixo ruído:

 > Vripple: 1mV RMS;

Foi colocado sobre a parte do circuito na matriz de contatos, uma pequena caixa plástica, para minimizar correntes de vento e dificultar a troca de calor entre o circuito e o ambiente.

Após a energização do sistema, aguardou-se 5 minutos para que o ajuste da tensão de saída fosse realizado no trimpot. Um tempo de estabilização de 1 minuto serviu de intervalo entre os ajustes da saída, até que a tensão de saída ficasse o mais próxima o possível de 10V. A tensão obtida foi de 10,00002V.

O sistema foi deixado em funcionamento em 3 condições análogas, de tal forma que se pudesse aferir seu funcionamento.

No primeiro teste, o circuito ficou acionado por 24h consecutivas, e a temperatura ambiente não variou mais do que 1ºC, ficando na faixa de 25ºC

No segundo teste, o circuito funcionou por 14h consecutivas, sob condições de temperatura iguais ao teste anterior.

No terceiroteste, o circuito rodou por 33h, e a temperatura variou entre 24ºC e 28ºC.

Em nenhum momento durante a execução dos dois testes o circuito foi tocado, e nenhum dispositivo que pudesse causar grande interferência foi acionado durante os períodos de testes.

Resultados Obtidos

Teste 1:

:: Tensão Média: 9,999999107V

:: Tensão Máxima: 10,000036V

:: Tensão Mínima: 9,9999744V

Variação total: 61,6 p.p.m.

Variação em torno da tensão ajustada: +16 p.p.m. / -45,6 p.p.m.

Teste 2:

* Sem o gráfico

:: Tensão Média: 9,999979282V

:: Tensão Máxima: 10,000017V

:: Tensão Mínima: 9,9999389V

Variação total: 78,1 P.P.M.

Variação em torno da tensão ajustada:-78,1 p.p.m.

Teste 3:

:: Tensão Média: 9,999988668V

:: Tensão Máxima: 10,000023V

:: Tensão Mínima: 9,9999389V

Variação total: 84,1 ppm

Variação em torno da tensão ajustada: +3ppm/-81,1 ppm

Discussão

Como pode ser observado nos resultados apresentados, notamos uma variação superior a 60 ppm em todos os testes, o que significa que o sistema pode ser utilizado como referência precisa até a 4ª casa decimal, indicando que pode ser utilizado como referência para multímetros de até 5 1/2 dígitos, de forma não ideal, e com confiança até a 3ª casa decimal, sendo mais indicado para multímetros de 4 1/2 dígitos.

Pode-se atribuir essa grande variação encontrada à montagem, que foi realizada de forma não ideal em uma matriz de contatos e ao fato do isolamento térmico do circuito não estar plenamente adequado.

Os fatores elencados como críticos são provavelmente os maiores responsáveis pela grande variação encontrada.

Na montagem definitiva em placa, o layout da montagem considerará colocar estes dois resistores próximos entre si, de tal forma que sofram as variações de temperatura de forma igual, já que conseguir resistores montados sob o mesmo substrato e de tal forma que satisfaçam as necessidades do circuito, no Brasil, é uma tarefa extremamente complexa, como conseguir resistores com coeficiente de temperatura de 1 ou 0,1 ppm/C.

Propostas para os próximos testes

Os próximos testes serão efetuados com o circuito já transferido para uma placa de circuito impresso e já encapsulado com isolante térmico, com a finalidade de minimizar os efeitos térmicos e de contatos da montagem.

O sistema será posto em funcionamento sob as mesmas condições e os efeitos serão novamente analisados.

Adicionalmente, outra proposta é a de verificação da qualidade do componente em si, desconsiderando as variáveis de circuito apresentadas.

Dessa forma, pretende-se manter as mesmas configurações de polarização, porém, desta vez, o objetivo será a realização da medida da tensão de referência do próprio LM399H e comparar com as variações apresentadas neste teste.

Review de Protoboards

 Há algum tempo que estou intrigado com as possibilidades de medida que o meu recém adquirido Agilente 34401a oferece. Mesmo não sendo um instrumento muito recente, é absurdamente confiável e permite realizar medidas muito precisas, estáveis e, o mais interessante, criar datalogs.

Ainda, para explorar as possibilidades dele e de circuitos de precisão, montei um circuito de 'Standard Cell' de 10V com LM399H, que pretendo discorrer mais a respeito na próxima postagem. Por hora, aproveitei a medida a 4 fios (ou Kelvin) que ele possui para verificar a qualidade dos protoboards que utilizo.

Na busca por protoboards melhores, mais confiáveis, resolvi fazer este review.

Na minha pequena oficina, possuía basicamente 2 modelos de protoboard. A primeira de uma marca antiga, chamada Pront-o-labor que, na minha humilde opinião, era horrível! Péssima para trabalhar. Conexões absurdamente duras, muito mal contato, com problemas no acabamento, enfim, não valiam o dinheiro gasto (na época nem me lembro quanto me custou). Por fim, foi deixada de lado e servia apenas como backup ou para ficar na mochila em casos de emergência (Qual seria o tipo de emergência que necessitaria do uso de uma protoboard?)

A segunda marca, pouco conhecida, E.I.C., só vi a venda (e ainda vejo) na mais tradicional loja de componentes eletrônicos da região da Santa Efigênia. E só nessa grande loja com M azul.

Essa marca, apesar de desconhecida, nunca me trouxe problemas em nenhuma das minhas montagens, tanto que, posteriormente, sempre procurei comprar dessa marca, variando entre alguns modelos.

Hoje, porém, em busca de realizar alguns testes, adquiri alguns exemplares da Minipa, modelo MP-830A.

A Minipa, há alguns anos, vendia um protoboard com base cinza e matriz branca, que, sinceramente, nunca utilizei, mas que nas minhas buscas, era um modelo que me transmitia bastante confiança ao olhar. Com estética muito parecida com os tradicionais e de altíssima qualidade da 3M, tristemente impossíveis de encontrar no Brasil e com preços bastante proibitivos no mercado nacional.

Utilizando esta potente máquina que é o 34401A, resolvi realizar a medida da resistência elétrica entre os terminais de todos os modelos que possuo. O resultado será apresentado a seguir:

E.I.C 830

O primeiro modelo da E.I.C. possui 830 pontos. É muito parecido com os modelos que hoje encontram-se facilmente no mercado chinês. Nas laterais da placa correm 2 trilhas longitudinais de alimentação, de cada lado. Supostamente uma para transmitir a alimentação + e outra -. Este modelo não possui interrupção no meio das trilhas de alimentação, como ocorre em alguns modelos de outras marcas (inclusive da Minipa).

O acabamento geral do equipamento é muito bom, a serigrafia é bem legível e durável, não apresenta borrões ou falhas e não possui nenhuma rebarba na parte plástica.

A marca não especifica quais são os materiais utilizados na construção, como material dos contatos ou o tipo de plástico.

Os orifícios não são duros para inserir os terminais dos componentes eletrônicos e ele oferece uma boa fixação. Não sente-se que o terminal fica solto dentro do orifício.

A parte inferior possui uma fita dupla-face que permite colar a matriz de contatos em uma superfície ou base, para trabalhar e a embalagem acompanha uma folha de alumínio que pode ser utilizada para fixar o protoboard. Este modelo não vem com aquela tradicional base com bornes, e nem acompanha a caixa de jumpers.

Testes elétricos

A resistência elétrica observada nas trilhas longas de alimentação foi: 

:: 75mOhms entre as duas extremidades;

:: 39mOhms entre uma das extremidades e o centro;

A resistência elétrica entre as trilhas menores, onde encaixamos os componentes foi:

::  17mOhms em média.

Foram testados 5 pontos e o resultado é a aproximação da média entre as medidas.

Apesar de não conter a especificação, eu não recomendaria utilizar essas trilhas para uma circulação de corrente superior a 3A, tampouco para utilizar com sinais de alta tensão e, principalmente, não utilizar a tensão da rede elétrica.

Estes testes foram realizados em uma matriz nova, comprada para esta finalidade.

Como mencionei, possuo outras matrizes de contato dessa marca, a mais antiga está com 15 e ainda a utilizo nas prototipagens, sem nenhum problema.

Minipa MP-830A

Esta foi a minha primeira impressão com um protoboard dessa tradicional marca de instrumentos brasileira.

Diferente da E.I.C., a Minipa traz as especificações do produto:

:: 830 Furos,

:: Corpo em ABS (Resistente até 90ºC)

:: Contatos de Bronze fosforoso com banho de níquel

:: Tensão máxima de 300V

:: Corrente Máxima de 3A RMS

Ao abrir a cartela onde o produto veio embalado, fisicamente já não gostei do acabamento da serigrafia. É consideravelmente mais fraco e borrado, com algumas falhas, se comparado ao modelo da marca anterior. Este aspecto o faz parecer-se mais aos modelos encomendados de sites chineses.

Ao experimentar a inserção de componentes, verifica-se uma maior dificuldade de inserção dos terminais, sendo necessário recorrer ao uso de um pequeno alicate. A 'pega' é muito boa, não transmite a sensação de que ocorrerá mau contato. Apenas estranhei a dificuldade.

A trilha dupla de alimentação já possui a interrupção na metade. Na minha opinião, um aspecto negativo, já que trás uma maior propensão a erros. Nesses casos, costumo colocar e também recomendar que coloquem um jumper, interligando as partes divididas.

Testes elétricos

O modelo da minipa foi o que ofereceu os melhores resultados elétricos:

A resistência elétrica observada nas trilhas longas de alimentação foi: 

:: 18mOhms entre o centro e uma das extremidades;

A resistência elétrica entre as trilhas menores, onde encaixamos os componentes foi:

::  7mOhms em média.

Este modelo, sem dúvida entre os testados, é o que apresenta melhor desempenho elétrico, apesar das características estéticas deixarem a desejar um pouco.

Outro ponto que me deixou desapontado foi o fato de os furos da trilha de alimentação não coincidirem com os furos das colunas dos componentes. Questão de gosto.

Tanto este modelo quanto o anterior possui possibilidade de encaixe de múltiplas matrizes, possibilitando a expansão.

Teste de capacitância

Nos testes de capacitância, todos os protoboards apresentaram medidas variadas entre 2 e 3pF.

O valor foi medido com uma Ponte LCR Hantek 1833c, em todas as faixas de medição do instrumento, de 100Hz até 100kHz.

Em toda a faixa, a capacitância foi bem estável.

Neste teste, portanto, apenas os protoboards antigos apresentaram capacitância superior a 3pF, que não foram elencados e caracterizados neste teste. Portanto, nesse pré-requisito, todos os protoboards foram bem consistentes, sem um vencedor iminente.

Num futuro não tão distante

Pretendo adicionar umas fotos aqui dos 2 protoboards citados e também comprar de mais uma ou duas marcas, para enriquecer as comparações.

Numa segunda oportunidade, realizar o teste comparativo das capacitâncias parasitas de todos os modelos, em até 15MHz já que entendo que, em mais altas frequências, as próprias técnicas de montagem no protoboard já não são adequadas, quanto a própria matriz.

Por que preciso de um osciloscópio e de um gerador de funções?

Muitas vezes o osciloscópio é visto como um instrumento opcional e na maioria delas, os usuários o subestimam, acreditando que sua única função é a visualização de ondas. Não deixa de ser verdade, pois basicamente o que um osciloscópio simples de duplo traço faz é exibir ondas (!). O interessante não é apenas ver a onda, mas saber o que ela significa e o que pode ser feito com ela.

Da mesma forma, o mesmo entendimento é feito a respeito do gerador de funções, visto como equipamento para áudio e que serve para testar amplificadores. Muitos acreditam que o gerador de funções e o gerador de áudio são o mesmo equipamento, o que não é verdade.

Entre as diferenças básicas dos dois, salientamos:
  Largura de Banda:
 Gerador de funções: 0Hz à 2MHz (no mínio) ou 60MHz nos modelos mais novos.
 Gerador de Áudio: 0Hz a 100Khz (alguns modelos a até 1MHz).

  Formas de Onda:
  Gerador de Funções: No mínimo onda Senoidal, Quadrada e Triangular. Modelos novos possuem diversas formas de onda diferentes, além de permitires a geração de sinais arbitrários, desenhados pelo usuário.
  Gerador de Áudio: Normalmente apenas onda Senoidal e Quadrada.

  Controles e funções gerais:
 Gerador de Funções: Simetria de Onda, Varredura de sinal, saídas CMOS e TTL, Ajuste de Offset positivo e negativo, Impedância de Saída de 50 Ohms. Distorção Harmônica menor que 1%
  Gerador de Áudio: Ajuste de amplitude do sinal, Impedância de saída típica de 600 Ohms. Distorção Harmônica menor do que 0,05% na maioria dos geradores.

 Analisadas essas características básicas apresentadas, podemos verificar que são dois equipamentos distintos utilizados em eletrônica.

  Mas afinal, por que precisamos desses equipamentos?

  De forma geral, um não vive sem o outro. Você normalmente não terá muita utilidade para o gerador sem possuir um osciloscópio. O inverso já não é tão recíproco assim, mas possuir os dois equipamentos aumentará seu campo de visão na Eletrônica.

  Com um osciloscópio e um gerador, você consegue:

• Projetar e Testar amplificadores de áudio;
• Seguir sinais em placas de circuitos analógicos e digitais;
• Medir Capacitâncias de componentes e capacitores desconhecidos;
• Medir indutância;
• Medir ESR de capacitores eletrolíticos e similares;
• Identificar os terminais externos de capacitores de poliéster, para conectá-los corretamente aos circuitos;
• Medir impedância de entrada e de saída de amplificadores e outros equipamentos, circuitos e componentes;
• Medir a curva de resposta em frequência de qualquer dispositivo ou equipamento;
• Utilizando circuitos apropriados, pode-se testar praticamente qualquer componente eletrônico transformando o osciloscópio em um traçador de curvas, permitindo: Teste e casamento de diodos, diodos zener e transistores;
• Procurar por fontes de ruído em circuitos sensíveis;
• Testar cristais osciladores dentro e fora de circuitos;
• Verificar a distorção de sinais (Osciloscópio Analógico) e Calcular a distorção total (osciloscópio Digital).

Essas são algumas das aplicações básicas que se consegue fazer utilizando-se os dois equipamentos. Muitas outras funções podem ser obtidas, dependendo apenas da necessidade. Podemos salientar, ainda, o uso do osciloscópio em outras áreas, por exemplo a área médica e automotiva.

Esse conjunto de equipamentos traz muitos detalhes à bancada de Eletrônica, que nem os melhores multímetros conseguem. Muitas vezes, ter os equipamentos de testes específicos para todos esses parâmetros encarece muito o laboratório e, em função do seu uso relativamente raro, acaba não oferecendo um bom custo benefício. Utilizando um simples osciloscópio e um gerador de funções básico temos todos esses equipamentos em uma configuração reduzida. 

Retificador Para Galvanoplastia

Há alguns meses eu desenvolvi um projeto de uma mini galvanoplastia. Eram um conjunto para dar banho de Ródio em joias, com 2 tanques com aquecimento, tanque de desengraxe e lavagem. O aquecimento era controlado e o banho era temporizado, com corte de corrente ao tempo pré-determinado pelo fabricante da solução.

O principal elemento desse sistema era um 'retificador' (coloquei assim porquê esse é o nome que o pessoal da joalheria dá para a fonte). Era basicamente uma fonte linear, de 0 a 15V e 50A. Essa fonte seria reaproveitada, já existente e operante no local.

Quando abri e fui dar uma olhada no circuito do retificador, a configuração do circuito me deixou bastante curioso.

A topologia tradicional de fonte linear foi deixada de lado e tomou lugar o controle por tiristor. Havia um Triac no primário do transformador, basicamente um circuito de dimmer tradicional e, no secundário, 2 diodos formando um retificador com center tape. E só. (pra não dizer só, tinha um Shunt gigante feito com fio de cobre enrolado, pois a fonte original tinha amperímetro).

Ficou bem claro pra mim, naquele momento, que o uso do tiristor no primário eliminaria a perda de potência em transistores, caso fosse adotada uma topologia padrão de fonte linear, mesmo porquê são 50A, o que criaria a demanda pelo uso de vários transistores e grandes dissipadores de calor. Os únicos elementos dotados de dissipador eram os diodos.

O que me deixou bem intrigado foi o fato de não haver filtro capacitivo. A minha dúvida maior era se aquele shunt de cobre enrolado era mesmo só um shunt ou um tipo de filtro indutivo na saída.

Os processos de galvanoplastia com Ródio são muito criteriosos, a tensão deve se manter estável, sem variações, além da temperatura da solução e os cuidados ao manipular a peça e prevenção de contaminação da solução.

Não tive a oportunidade de colocar a saída daquele retificador em um osciloscópio, mas tenho certeza de que a forma de onda de saída não era estável. Aí está, esses retificadores são caros, pesados e vendidos como excelentes para as aplicações de banhos em jóias. Porém, não há um filtro capacitivo que permita um sinal estável na saída.

Gostaria de saber se alguém com mais experiência que eu em eletrônica para galvanoplastia poderia me responder se esse tipo de topologia pode prejudicar os banhos ou se não interferem.

Placa de acionamento GSM - GSM Relay - Parte 1

Essa placa veio da China, comprada pelo AliExpress. Meu sogro a comprou para abrir e fechar o telhado da casa dele e também abrir e fechar os portões de entrada.

O envio foi feito em uma caixinha, sem manual nem nada. Vieram apenas a placa, 2 antenas e um adaptador para USB, que permite ligar a placa ao computador e efetuar as configurações de forma mais fácil.

A primeira informação que cacei na internet foi o fabricante. É feita por uma tal de Waferstar. O site é www.waferstar.com.

No site, consegui o manual, o programa e o driver para o adaptador.

Impressões sobre a placa

A placa parece boa. vou deixar no final do post as especificações dela segundo o fabricante.

A parte de comunicação GSM é feita pelo SIM800, da SIMCom. Já trabalhei com o SIM900L. Meio chato, por causa da tensão de alimentação do CI, que era de até 4,1V se não me engano e  corrente dele, que era razoável, 2A. (já exclui, por exemplo, os 78XX da vida).

O microcontrolador da placa é um Silicon Labs c8051f380. Esse Microcontrolador é baseado no clássico dos clássicos 8051, mas com USB nativa, sem necessidade de osciladores ou outro hardware e que roda com clock de até 50MHz. Legal também é seu ADC de 10 bits, 32 canais e 500ksps.

Bem abaixo dele, existe uma EEPROM, ATMLH122. Ao lado da EEPROM, tem outro CI SMD cujo código é 1726. Não achei informação nenhuma sobre ele e não o conheço.

Fora isso, o último CI da placa é um conversor step-down para 3,3V MP1593.

Na parte de potência, 6 relés comuns, 5V de bobina, 250V/10A de contatos e um outro relé, diferente, que é de 250V/12A de contato.

Diz que pode ser alimentada com bateria, mas não fala a tensão. Acredito que seja de 5,1V, de lítio, tipo de celular. A alimentação padrão é de 9 a 24V.

Quanto à qualidade, deixa um pouco a desejar. Encontrei muitos resíduos de fluxo de solda na parte inferior da placa.

Especificações do Fabricante:

Specifications:

• Real-time & interactive control
• 7 channels  250V 10A 50 Hz relay contacts
• Works  with GSM phones 
• Operating temperature (-25 .. +60 °C) 
• Relays operates almost every appliance 
• Small standby power (< 10mA 12V) 
• Relay memory after power failure
• Optional password to keep the system at safety operating mode.
• Remote Password change 
• Two operating mode optional ( remote setting with GSM phones)
• One relay is woking with the phone calling, and others working with the SMS
• Commands can added to GSM-phone number for raeady made commands
• Working voltage is at 9~24V AC /DC.

Link: http://www.waferstar.com/en/GSM-RELAY.html

Na parte 2 eu vou mostrar a programação da placa. Falta comprar o CHIP e procurar uma fonte na oficina pra alimentar a placa.

Fontes de Alimentação YaXun

Recentemente tenho trabalhado (e parado) em um projeto de uma fonte de alimentação ajustável, com controle de corrente e tensão. Num momento de falta de tempo e um pouco sem paciência para terminar o projeto, fui atrás de uma opção "boa mas barata" e me deparei com as fontezinhas YaXun PS-1502 e diversos outros modelos similares. Fucei um pouco por aí e consegui achar o esquema elétrico.

Achei também muita gente reclamando do transistor de saída, um 2N3055, velho de guerra. Dando uma resumida, tirado do Datasheet dele aqui, temos:

Corrente de coletor: 10A
Corrente de Base: 7A
Potencia total dissipada à 25°C: 115W

Qual o problema então, se essa fontezinha dá na saída só 2A com 15V?
O problema é que, quanto maior a temperatura do encapsulamento, menor a potência que ele consegue controlar.

Por exemplo, em 50°C a potência cai para 100W; Em 100°C, para 65W; E por fim, quando a temperatura está próxima de 150°C, a máxima potência vai para 30W, o que fica bem perto do valor máximo da potência dessa fonte.

Como resolver?

Uma solução mais simples seria adotar um dissipador de calor melhor para o transistor. Originalmente ele é preso à carcaça da fonte. Vários videos do YouTube mostram como adaptar coolers de computador para isso. Ajuda, é uma boa solução. Mas tem coisa melhor que pode ser feita.

Uma alternativa interessante seria, além de melhorar o dissipador, associar mais um 2N3055 em paralelo com esse primeiro, com um pequeno resistor no coletor, de 0,22Ohm ou um pouco menor, e potência de pelo menos 1W, ideal seria 2W ou mais. Isso faz com que a corrente de coletor se ddivida em cada transistor, indo para 1A, diminuindo a potência total em cada um pela metade, aumentando a folga e garantindo estabilidade térmica para os dois. 

Fácil, Rápido e você resolve o principal problema dessa fontezinha, que de resto, me pareceu bem boa.

Valeu!

Dicas para montagens de PCI

Nesse semestre meus alunos estão desenvolvendo vários projetos diferentes, entre eles um micro-transmissor FM, dimmer para ser utilizado com ferro de solda e um amplificador de áudio baseado no TDA2030, de muito boa qualidade. Porém, apesar da idoneidade dos projetos e circuitos, muitas montagens simplesmente não funcionam. O passo-a-passo que vou mostrar a seguir é mais do que conhecido, mas muitas vezes passa despercebido na hora da montagem. Garanto que a chance de ocorrerem problemas com a montagem depois que esses passos são seguidos é quase reduzida a 0.

1. Limpeza da Placa de Circuito Impresso: Antes de transferir o layout para a placa de fenolite ou fibra de vidro, limpe a placa com água e detergente neutro. Pode-se usar uma palha de aço para esfregar. Não se deve usar muita força, apenas o suficiente para remover a camada de óxido que fica sobre a placa. É importante secar a placa muito bem antes de desenhar ou fazer a termo-transferência. Depois de lavada, evite tocar no lado cobreado, pois qualquer vestígio de suor ou gordura das mãos podem comprometer a qualidade da confecção. A limpeza da placa deve ser feita também ANTES DA SOLDAGEM. Da mesma forma que a gordura impede a aderência da tinta, ela também impede a aderência da solda. Isso evitará superaquecimento do cobre e impede que ele se solte da placa.
2. Limpeza dos terminais dos componentes: Limpar os terminais dos componentes com palha de aço, uma lixa fina ou com uma lâmina pequena. Isso remove a camada de óxido e gordura que fica nos terminais do componente, melhorando a aderência da solda e evitando soldas frias. Após a raspagem, evite tocar nos terminais.
3. Ferro de soldar: Tem gente que ainda acha que comprar um único ferro de solda de potência elevada é suficiente para todas as aplicações. O problema é que muitos componentes serão danificados na hora da soldagem, devido ao calor excessivo aplicado. O terminal do componente é praticamente conectado ao material no seu interior. Assim, altas temperaturas nos terminais dos componentes serão conduzidas ao semicondutor e poderão alterar suas características funcionais. Para quem não utiliza uma estação de solda, um bom ferro de 30W é suficiente para começar. Terminais muito pequenos e componentes mais sensíveis devem ser soldados com potência de 25W.
4. A ponta do ferro de solda deve estar sempre limpa, a cada soldagem. Utilizar uma esponja vegetal umedecida junto ao suporte de solda facilitará a limpeza e a soldagem. A sujeita ocorre devido aos vestígios de fluxo de solda que se depositam na ponta do ferro e acabam queimando. Deve-se limpar a ponta do ferro antes de cada ponto de solda.
5. Aquecimento: Para que a solda tenha boa aderência, deve-se posicionar a ponta do ferro de solda simultaneamente na ilha da placa e no terminal do componente, aquecendo os dois ao mesmo tempo. Em seguida, encosta-se o fio de solda na ilha e no terminal do componente. Evite aplicar a solda diretamente na ponta do ferro. 
6. A característica de uma solda boa é o brilho e o formato. Uma solda que está bem feita tem a aparência de um pequeno vulcão, espalhada de maneira uniforme em torno do terminal e da ilha. Isso significa que houve um aquecimento adequado e que a solda correu para todos os pontos, garantindo contato e aderência.
7. Cortar a ponta dos terminais antes ou depois da solda? Muita gente só corta a ponta dos terminais após a soldagem. Porém, pode ser muito mais fácil de soldar se o terminal já tiver sido cortado, pelo menos um pouco. Quanto maior o terminal, maior a dissipação de calor e mais tempo você precisará ficar com o ferro de solda sobre ele para aquecê-lo. Cortar um pedaço dos terminais antes de soldar pode agilizar o aquecimento e fazer com que a solda flua mais facilmente. 
8. Ordem de soldagem: Soldar primeiro os componentes mais baixos, como resistores e diodos, em seguida, transistores e pequenos capacitores. por último, capacitores maiores. Isso facilita na hora de segurar os componentes.
9. Limpeza Final: Depois de soldar toda a placa, verifique por excessos de solda, trilhas soldadas juntas, soldas frias ou pontos que precisam ser corrigidos. Corte os excessos dos terminais e, por fim, utilize um pincel grosso ou escova com álcool isopropílico para limpar o fluxo de solda da placa. 
10. Extra: Muitas vezes alguns elementos precisam ficar fora da placa, como potenciômetros, porta-fusível, etc. Esses devem ser soldados utilizando-se cabos flexíveis. É muito comum encontrar circuitos que utilizam fios rígidos encontrados em cabos telefônicos ou de internet. Esses não devem ser utilizados, pois se quebram com facilidade e, muitas vezes, apresentam impedâncias mais altas devido à sua estrutura metálica estar quase comprometida.

Espero que com essas dicas a qualidade da sua solda melhore e que todos os seus circuitos funcionem de primeira!