Stir Plante usando LM317

[gibikoski]

Pesquisando em diversos forums cervejeiro e DYIs, percebi que a maioria dos stir plates utilizam um potenciômetro comum (resistor variável) ligado entre uma fonte 12V e um ventilador/cooler 12V (esses de PC), assim variando a resistência, varia a tensão e, consequentemente, a rotação do ventilador/fan. Porém esses ventiladores/coolers de computadores operam na faixa de 100-150mA (0,1-0,15A) e com alimentação de 12V, a potencia dissipada no potenciômetro é de 1,2W (no melhor dos casos):
P = V. I => P = 12 . 0,1 = 1,2W

Como esses potenciômetros comerciais são de 0,5W, ai já teríamos um problema. Se somarmos a isso o fato de que o circuito permanece ligado por longos períodos (18-24h, ou mais) e se ainda pensarmos que, normalmente, usamos alguma caixa/embalagem de plástico como base, as chances do potenciômetro fritar, derreter tudo na volta e até pegar fogo é grande!

Então pesquisei um pouco mais, encontrei outras formas de controlar a rotação do ventilador/fan e a que me pareceu ter a melhor relação custo x benefício foi esta:
http://diyaudioprojects.com/Technical/Voltage-Regulator/ (Figure 1)
É um regulador de tensão usando LM317 (um CI barato, resistente e muito utilizado). Em vez de utilizar o potenciômetro para variar a tensão diretamente, nesse circuito a variação da tensão é feita pelo LM317, em função da razão entre a resistência fixa e o potenciômetro. A grande vantagem é que potência não é dissipada 100% no potenciômetro, ou seja, ele não vai fritar.

Montei um circuito de testes e gostei muito dos resultados, além de não ter aquecimento, o controle da rotação ficou muito bom.
Segue a lista de materiais que utilizei:
- 1 potenciômetro linear 5KΩ
- 1 knob (botão para girar o potenciômetro)
- 1 resistor 560Ω
- 1 capacitor eletrolítico 1uF
- 1 capacitor cerâmico 0,1uF
- 1 LM317
- 1 chave ON/OFF simples
- 1 ventilador/cooler PC 12V
- 1 fonte DC 12V
- 1 caixa patola (pode ser qualquer outra que caiba o cooler dentro e suporte o erlenmeyer em cima)
- 2 imãs de neodímio (esses de HD)
- placa de fenolite, fios e solda

Em questão de preços a diferença é irrisória, pois o material é praticamente o mesmo, com exceção do LM317 (aprox R$7), resistor e os capacitores (coisa de centavos cada um).

Se alguém tiver alguma dúvida, posso ajudar, dar mais dicas e detalhes sem nenhum problema!
Estou finalizando a montagem final do meu stir plate e quando concluir, pretendo compartilhar algumas fotos.

Abraço.

 

[Tiago]

Oi gibikoski,

Fiz uma vez um agitador só com potenciometro, não deu certo.
Depois segui esse projeto:
http://www.rigacci.org.nyud.net/docs/biblio/online/voltreg/fan-regulator/tutorial-full.html
Funcionou, mas depois de uma noite ligado, a velocidade subiu e a regulagem ficou ruim, praticamente liga/desliga, girando o potenciometro, acho que minha fonte tava com uma corrente muito próxima do máximo que o LM317 aguenta.

O que fiz entao foi fazer um novo circuito só que com um LM350, que aguenta até 3A. O preço dele é o dobro, é uns 15 reais, mas funcioa que é uma beleze, fica 3 dias ligados direto sem problema nenhum! O outro ainda funciona, com uma fontezinha de 9V, mas a regulagem ja nao é mais a mesma....

Ah, uma coisa que faltou na sua lista de componentes é o dissipador de calor pro LM317/LM350. É muito necessario. ele esquenta mesmo !!

Abraço

 

[gibikoski]

Olá Tiago,
Fiz alguns cálculos aproximados de corrente e pelo que lembro, ficaram dentro dos limites de operação do LM317, tanto pra máxima, quanto pra mínima rotação (que é o pior caso).
Como minha dúvida era justamente com o aquecimento, montei tudo em protoboard e deixei o circuito ligado por 3-4h em velocidade máxima e mais 3-4h em velocidade mínima. O LM beirou os 70C, o que é bastante. Como minha caixa/base não é muito grande, posicionei o cooler de maneira a jogar o vento em cima do LM317, ai não tem como ele aquecer. Fiz novos testes e ficou em temperatura ambiente.
Mas foram só testes, ainda não coloquei tudo pra funcionar na prática, então minhas contas podem estar erradas e problemas podem ocorrer hehehe.

De fato, é necessário um dissipador pro LM317! Só não usei porque estou refrigerando com o próprio cooler.
Achei legal a idéia do LM350, ele é mais porradão mesmo e se tiver algum problema com o 317, vou seguir a tua dica e trocar pelo 350

Valeu!
Abraço.

 

[paulo1]

O LM317 pode operar com temperatura de junção de até 125°C, então dificilmente precisará de um dissipador para alimentar um ventilador de PC.

A temperatura de junção (ou seja, lá dentro no silício) é levemente maior que a que se pode medir no encapsulamento. Para o LM317 ela aumenta 5°C para cada Watt dissipado pelo CI (isso é especificado no datasheet como resistência térmica da junção para o encapsulamento).

 

[Tiago]

gibikoski

Talvez vc nem precise trocar, esse foi meu caso, não lembro qual era a corrente da fonte 12V mas era superior a 1A, talvez 1,5A ou +, daí acabou estourando.. dei essa opção pq as vezes a gente tem um problema e não sabe daonde veio hehehe =)

abraço

 

[gibikoski]

Tiago,
Com certeza a fonte que estou usando é menor!
Foi exatamente isso que quis dizer, não acho (até agora, pelo menos) que vou precisar trocar, mas se tiver algum problema com o 317, o 350 pode ser uma solução

Aproveitando, se alguém quiser consultar, seguem links dos datasheets dos dois CIs (LM317 e LM350):
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm117.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm150.pdf

Abraço!

 

[Leonardo]

Estou precisando uma ajuda na construção do stir. Comprei um fan 110v e tentei ligar um regulador tipo dimer para variar a velocidade. É claro que não funcionou , pois a rotação é muito maior do que a ideal e o peixinho fica vibrando no centro ao invés de girar. Como faço para regular a velocidade em uma rotação muito mais baixa? Agradeço a ajuda .

 

[gibikoski]

Leonardo,
É importante observar se a fan possui algum dispositivo que regula a tensão na entrada e/ou limita o funcionamento em baixas tensões.
Como o controle da rotação é feito pelo controle da queda de tensão na alimentação da fan - quanto mais perto de 110V, maior será a rotação. Se está girando muito rápido, uma das causas possíveis é que a queda de tensão não seja suficiente. Mas existem outras...

Você poderia passar mais informações do dimmer e da fan que você está usando (fabricante, modelo, potência, corrente etc)?
Se tiver um diagrama, exemplo ou descrição das ligações também ajuda.

Só uma ressalva, dimmers normalmente são dimensionados para controlar a intensidade de lâmpadas, nada impede de usar para outras aplicações mas é sempre bom ter bastante atenção com o dimensionamento e especificações de trabalho dos componentes.

Abraço.

 

[Leonardo]

Resolvi largar de mão o fan de 110v e usar um de 12v com este circuito que vocês sugeriram ( com o L350 ). Mas quando ligo a velocidade continua alta. O que fiz foi adicionar um dimer na entrada, antes da fonte de 9v, para reduzir a alimentação e aí eu consegui chegar nas rotações adequadas. Há algum problema de colocar um dimer antes da fonte?

 

[MCmelo]

estou aguardando as fotos da montagem, sou muito leigo no assunto mas preciso montar um. abraços

 

[Leandro_Noel]

Montei um usando:
1 x cooler para computador
1 x imã de HD
1 x interruptor
1 x fonte variável 5-12v

liga tudo e coloca pra funcionar, simples assim

 

[gibikoski]

Tem na Amazon uma fonte USB já com o controle de rotação acoplado:
http://www.amazon.com/Thermaltake-Mobile-Fan-External-Cooling/dp/B00080G0BK/ref=sr_1_1?s=pc&ie=UTF8&qid=1308928565&sr=1-1

 

[MarcosCaio]

Eu não fui tão corajoso assim como meus amigos... comprei o meu pronto... mas quando eu ponho o "peixinho" mais p/ rodar, ele vai p/ o canto... para a barra magnética menor, eu tenho que por um prato em cima... Estou com um Erlenmeyer de 2l!

Obrigado!

 

[Aguiar]

Pesquisando em diversos forums cervejeiro e DYIs, percebi que a maioria dos stir plates utilizam um potenciômetro comum (resistor variável) ligado entre uma fonte 12V e um ventilador/cooler 12V (esses de PC), assim variando a resistência, varia a tensão e, consequentemente, a rotação do ventilador/fan. Porém esses ventiladores/coolers de computadores operam na faixa de 100-150mA (0,1-0,15A) e com alimentação de 12V, a potencia dissipada no potenciômetro é de 1,2W (no melhor dos casos):
P = V. I => P = 12 . 0,1 = 1,2W

Como esses potenciômetros comerciais são de 0,5W, ai já teríamos um problema. Se somarmos a isso o fato de que o circuito permanece ligado por longos períodos (18-24h, ou mais) e se ainda pensarmos que, normalmente, usamos alguma caixa/embalagem de plástico como base, as chances do potenciômetro fritar, derreter tudo na volta e até pegar fogo é grande!

Então pesquisei um pouco mais, encontrei outras formas de controlar a rotação do ventilador/fan e a que me pareceu ter a melhor relação custo x benefício foi esta:
http://diyaudioprojects.com/Technical/Voltage-Regulator/ (Figure 1)
É um regulador de tensão usando LM317 (um CI barato, resistente e muito utilizado). Em vez de utilizar o potenciômetro para variar a tensão diretamente, nesse circuito a variação da tensão é feita pelo LM317, em função da razão entre a resistência fixa e o potenciômetro. A grande vantagem é que potência não é dissipada 100% no potenciômetro, ou seja, ele não vai fritar.

Montei um circuito de testes e gostei muito dos resultados, além de não ter aquecimento, o controle da rotação ficou muito bom.
Segue a lista de materiais que utilizei:
- 1 potenciômetro linear 5KΩ
- 1 knob (botão para girar o potenciômetro)
- 1 resistor 560Ω
- 1 capacitor eletrolítico 1uF
- 1 capacitor cerâmico 0,1uF
- 1 LM317
- 1 chave ON/OFF simples
- 1 ventilador/cooler PC 12V
- 1 fonte DC 12V
- 1 caixa patola (pode ser qualquer outra que caiba o cooler dentro e suporte o erlenmeyer em cima)
- 2 imãs de neodímio (esses de HD)
- placa de fenolite, fios e solda

Em questão de preços a diferença é irrisória, pois o material é praticamente o mesmo, com exceção do LM317 (aprox R$7), resistor e os capacitores (coisa de centavos cada um).

Se alguém tiver alguma dúvida, posso ajudar, dar mais dicas e detalhes sem nenhum problema!
Estou finalizando a montagem final do meu stir plate e quando concluir, pretendo compartilhar algumas fotos.

Abraço.

Opa! Finalizou a montagem, amigo? Tem como mostrar pra gente?

Enviado de meu XT1635-02 usando Tapatalk

 

[Gu_MAZZA]

Eu fiz esse modelo pros amigos aqui da cidade usarem nos seus Agitadores.

A base do circuito é o CI 555, que da uma eficiência muito maior no controle e sem aquecimento algum usado com coolers de PC.

 

[Aguiar]

Eu fiz esse modelo pros amigos aqui da cidade usarem nos seus Agitadores.

A base do circuito é o CI 555, que da uma eficiência muito maior no controle e sem aquecimento algum usado com coolers de PC.

É algo comercial ou você pode compartilhar com o pessoal os detalhes? Tenho interesse

Enviado de meu XT1635-02 usando Tapatalk

 

[Gu_MAZZA]

Não tem detalhes, é um PWM com 555.

Pesquisa ai pela internet.

Eu só fiz uma PCB profissa e montei o circuito pro pessoal. Vendi, lógico. srsrsrrsrs

http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/57-artigos-e-projetos/9911-pwm-com-o-555-col130