domingo, 20 de abril de 2014

Fonte DC-DC do TK90X

Passei um tempo aqui tentando fazer a fonte DC-DC do TK90X funcionar de acordo com o esperado de forma a dar os +12Volts na saída.

O funcionamento deste conversor é o seguinte:

Tomei emprestado o diagrama desenhado pelo Jorge Braga no site www.datacassete.com.br

Uma onda quadrada de 3.58MHz e 50% de ciclo é aplicada à base de Q4. via resistor R64 (470 Ohms). O capacitor C47 (100pf) serve para acelerar a saturação de Q4, ao passo em que o resitor R65 acelera o corte.

No coletor de Q4 surge uma onda quadrada de aproximadamente 9Volts de amplitute que aciona Q5 e Q6. Quando a tensão no coletor de Q4 é igual a zero, o transitor Q6 conduz e leva a tensão de emissor a um nível próximo de 0 volts. Com isso, o capacitor C51 se carrega com uma tensão igual à tensão de alimentação (9V) menos 0,7Volts da queda em D22 menos a tensão no emissor de Q6.

Quando o transistor Q4 entra em corte, a tensão em seu coletor sobe e provoca o corte de Q6. Ao mesmo tempo o transistor Q5 entra em saturação, o que faz com que a tensão em seu emissor suba a um nível próximo de 9Volts.
Como o capacitor C51 estava carregado, a tensão que surge no anodo de D23 se torna igual à soma da tensão no emissor de Q5 com a tensão de carga de C51, o que deveria ser por volta de 15 a 18Volts.

Esta tensão é armazenada no capacitor C52 e reduzida a 12Volts pelo resistor R68 em conjunto com o Zener D24.

Na teoria o funcionamento é esse, porém a disposição em que os transistores Q5 e Q6 estão não permite que os mesmos cortem ou saturem por completo. Outro fator a ser considerado é que a corrente consumida pelo LM1889 é de aproximadamente 50mA, o que uma queda de aproximadamente 2,4Volts sobre o resistor R68 (que no meu TK é de 47Ohms, apesar do esquema indicar 100 Ohms).

No meu TK, a tensão logo após a fonte DC-DC estava por volta de 11Voltes, e a tensão medida no catodo do Zener Z24, estava em 8,5Volts. Muito baixo, considerando-se que o data-sheet do LM1889 estipula uma alimentação de 12Volts com 10% de tolerância.

A primeira providência que fiz para melhorar o o funcionamento do circuito foi trocar o capacitor C51 e o capacitor C52 por capacitores novos, sendo que em C52 eu coloquei um destes capacitores com inscrição douradas usados em fontes chaveadas, mas isso não foi eficaz. A tensão subiu para uns 8,9Volts apenas.

Em seguida coloquei um capacitor de 100nf em paralelo com C51 mas isso não deu resultado.

Medi então a amplitude da onda quadrada nos emissores de Q5 e Q6 e vi que a amplitude do sinal era por volta de 4Volts. Achei pouco, pois ela deveria ser mais próxima da alimentação que chega no TK (9Volts).

Monitorei a forma de onda no coletor do transistor Q4 (BC547) e vi que ele não estava saturando por completo. Em saturação a tensão de base era por volta de 1Volt. Verifiquei a tensão de base e vi que ela estava correta.
Isso fazia com que a tensão base-emissor do transistor PNP Q6 ficasse por volta de 1,0Volt (o transistor não estava saturando completamente)

Troquei então o transistore Q4 por um BC338 depois disso a tensão de coletor começou a saturar corretamente, ficando por volta de 0,3Volts.

Mas isso ainda não foi eficaz, pois a tensão de alimentação subiu para apenas 9,9 Volts. Eu suspeito que o transistor Q5 não esteja saturando direito, uma vez que a tensão em sua base está com a amplitude correta na hora da saturação (0,6Volts).

O próximo passo vai ser trocar os transistores Q5 e Q6 para ver o resultado. Só que antes disso vou alimentar esta parte do circuito com uma fonte de 12Volts e ver se muda algo na qualidade da imagem, ou mesmo na qualidade da forma de onda de saída. Se não fizer diferença vou deixar do jeito que está, pois creio que para melhorar a imagem em vídeo composto do TK o melhor mesmo seria utilizar um outro chip de converão para Video composto, como os AD724 ou os CXA164x.

Um comentário:

TK90X Fan disse...

Legal seu trabalho, no meu TK não chegava nos 12 V. Porém eu tirei toda a parte do inversor e hoje uso os 12 V de uma fonte PC-AT. Não notei uma melhora na imagem, continua com um padrão cinzento quando o fundo está claro. Algum ruído, talvez?