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Tipos de fontes de alimentação� As fontes de alimentação podem ser construídas com duas
tecnologias: linear ou chaveada.
� As fontes de alimentação lineares pegam os 127 V ou 220 V da rede elétrica e, com ajuda de um transformador, reduzem esta tensão para, por exemplo, 12 V. Esta tensão reduzida, que ainda é tensão para, por exemplo, 12 V. Esta tensão reduzida, que ainda é alternada, passa então por um circuito de retificação que é feito por uma série de diodos, transformando esta tensão alternada em tensão pulsante. O próximo passo é a filtragem, que é feito por um capacitor eletrolítico que transforma esta tensão pulsante em quase contínua. Como a tensão contínua obtida após o capacitor oscila um pouco (esta oscilação é chamada ripple), um estágio de regulação de tensão pode ser necessário, feito por um diodo zener ou por um circuito integrado regulador de tensão. Após este estágio a saída é realmente contínua.
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Formas de onda em uma fonte de alimentação linear
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Como é implementada a fonte
linear?
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Esquema de uma fonte linear
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� Embora fontes de alimentação lineares trabalhem muito bem para aplicações que exigem pouca potência – telefones sem fio e consoles de videogames são duas aplicações que podemos citar –, quando uma alta potência é requerida, fontes de alimentação lineares podem ser literalmente muito grandes para a tarefa.
� O tamanho do transformador e a capacitância (e o tamanho) do capacitor eletrolítico são inversamente proporcionais à freqüência de entrada da tensão alternada: quanto menor a freqüência da tensão alternada maior o tamanho dos freqüência da tensão alternada maior o tamanho dos componentes e vice-versa. Como fontes de alimentação lineares ainda usam os 60 Hz (ou 50 Hz, dependendo do país) da freqüência da rede elétrica – que é uma freqüência muito baixa –, o transformador e o capacitor são muito grandes.
� Além disso, quanto maior a corrente (ou seja, a potência) exigida pelo circuito, maior é o transformador da fonte de alimentação -> muito caro e pesado!.
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Fontes chaveadas – porque?� Uma fonte chaveada (em língua inglesa switched-mode power supply
(SMPS)), é uma unidade de fonte de alimentação eletrônica que incorpora um regulador chaveado, ou seja; um circuito controlador interno que chaveia a corrente, ligando e desligando rapidamente, de forma a manter uma tensão de saída estabilizada. Reguladores chaveados são utilizados para substituição de reguladores lineares mais simples, quando uma eficiência maior, menor tamanho e maior leveza são requeridos.
� As fontes chaveadas podem ser classificadas de acordo com a forma de onda da tensão de entrada e de saída conforme segue:
� Entrada CA, saída CC: retificador� Entrada CC, saída CC: conversor de tensão, ou conversor de corrente ou
conversor CC/CC� Entrada CA, saída CA: Conversor de freqüência, cicloconversor� Entrada CC, saída CA: inversor� Sendo que CA e CC correspondem, respectivamente, às abreviações de
corrente alternada e corrente contínua.
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Formas de onda envolvidas
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Topologias mais comuns em fontes
chaveadas
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Alguns tipos de arquitetura de
fontes chaveadas
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Alguns tipos de arquitetura de
fontes chaveadas
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Filtro de entrada
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Retificadores
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Transistores de chaveamento
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Transformador de ferrite
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Diodos retificadores do secundário
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Desacoplamento Galvânico� Por definição, acoplamento galvânico implica na
passagem de eletricidade de um ponto a outro. Nasfontes chaveadas deve haver isolação entre o circuitoprimário (o que vai ligado eletricamente à redeelétrica) e o secundário (o que vai entrar em contatoelétrica) e o secundário (o que vai entrar em contatoeventual com o usuário). Como a regulação da tensãono secundário ocorre por interação com ofuncionamento das chaves no primário, é necessáriotransmitir algum tipo de informação entre o primário eo secundário. Isto é feito usualmente ou pelo empregode um opto acoplador ou por meio de um segundotransformador.
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Componentes do Circuito de
realimentação
Opto Acopladores
Circuito integrado TL494
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Construção física dos equipamentos
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Construção física dos equipamentos
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Construção física dos equipamentos
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Componentes críticos, que devem
ser analisados� Transformador (es)
� Opto-acoplador
� Resistores de descarga eletrostática
Capacitores de filtro para ruído� Capacitores de filtro para ruído
� Fusível
� Placa de circuito impresso (tracking index)
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Exemplo de defeito - Curto circuito
no primário
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FIM