Fontes de alimentação - Princípio Funcionamento

O objectivo da fonte de alimentação é transformar a tensão do fornecedor de energia 110V-220V em corrente alternada AC numa tensão de corrente contínua que permita os equipamentos em CC funcionar.
As fontes de alimentação são fundamentais no funcionamento dos circuitos eléctricos e electrónicos.
A fonte de alimentação básica é constituída por 4 sectores

• Transformador - Transforma a tensão AC e corrente de entrada para um valor utilizável em AC.
• Ponte retificadora - Retifica os pulsos de modo a produzir uma saída polarizada DC.
• Filtragem - Filtra a tensão tornando a corrente contínua.
• Regulação - Regula a saída de modo a ter uma tensão constante.

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Transformador

Relação transformação =	Vp	=	Np	e	P.saída = P.ent.
	Vs		Ns		Vs x Is = Vp x Ip

Vp = Tensão primário (entrada) Np = Número de espiras no primário Ip = Corrente primário (entrada)

Vs = Tensão secundário (saída) Ns = Número de espiras no secundário Is = Corrente secundário (saída)

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Transformador + Retificação

Existem várias formas de ligar díodos de modo a criar um retificador e converter AC para DC. A ponte retificadora é o mais importante e que produz uma retificação de onda completa. Um retificador de onda completa pode ser feito a partir de apenas dois díodos, mas este método raramente é usado uma vez que os díodos são extremamente baratos. Um único diodo pode ser utilizado como retificador mas só usa o positivo (+) do AC, produz apenas meia-onda em DC.
Uma Ponte Retificadora usa a onda AC (tanto a secção positiva como a negativa). 1,4V perde-se na ponte, porque cada um dos díodos retificadores perde 0,7V (queda de tensão numa junção PN de silicio) na condução e há sempre dois díodos em condução. Ponte retificadoras são classificadas pela corrente máxima e a tensão inversa máxima que podem suportar (esta deve ser, pelo menos, três vezes a tensão RMS de modo a que os retificadores possam suportar os picos de tensão).

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Transformador + Retificação + Filtragem

Filtragem é feita por um condensador eletrolítico de grande valor ligado à saída DC para agir como um reservatório, fornecendo corrente para a saída quando a tensão DC varia no retificador. O diagrama mostra o tensão não filtrada (linha pontilhada) e a DC suavizada(linha sólida). O condensador descarrega rapidamente perto do pico da variável DC.
Note que a filtragem aumenta significativamente a tensão média DC para o valor pico (1,4 × valor RMS). Por exemplo 6V RMS AC (saída do transformador) é retificada em onda completa, ficam em DC 4.6V RMS (1.4V perde-se na ponte retificadora), com a filtragem esta aumenta o pico 1,4 × 4,6 = 6.4V .
A filtragem não é perfeita devido à tensão do capacitor cair um pouco nas descargas, dando uma pequena ondulação de tensão (Tensão de Ripple). Para muitos circuitos uma ondulação (Ripple) de 10% do valor de tensão é satisfatória, a equação abaixo fornece o valor exigido para a filtragem do condensador. Quanto maior o condensador menor ondulação.

Condensador de filtragem para 10% ripple, C =	5 × Io
	Vs × f

C  = Capacidade filtragem em Farads (F)
Io  = Corrente de saída em amperes (A)
Vs = tensão de entrada em volts (V), este é o valor de pico de tensão não filtrada em DC
f    = frequência do AC em hertz (Hz), 50Hz em Portugal, 60 Hz no Brasil (110V)

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Transformador + Retificação + Filtragem + Regulação

Circuitos Integrados reguladores estão disponíveis com valores fixos (normalmente 5, 12 e 15V) ou tensão de saída variável. São classificados pela corrente máxima que deixam passar. Reguladores de tensão negativa também estão disponíveis, principalmente para o uso em fontes duplas. A maioria dos reguladores incluem protecção automática de excesso consumo(protecção sobrecarga) e sobreaquecimento (protecção térmica).
Esquemas de fontes de alimentação
Fontes de Alimentação TV

Reparação de fontes Comutadas (Chaveadas) para PC

Na maior parte dos casos, a reparação de avarias em fontes para pc não é viável, a aquisição de uma fonte nova tem um preço inferior ao serviço de reparação.
Antes de iniciar a reparação verifique as tensões de alimenção que saiem para os circuitos.

• Faça o download do esquema completo da fonte Fonte ATX
• ATENÇÃO: Para testar a fonte, já que esta funciona diretamente com tensão da rede, é recomendado que se conecte com um transformador 1:1 de acordo com a tensão da mesma (220v-220v ou 110v-110v). Isto evita riscos desnecessarios. Tambem podemos conectar uma lâmpada em série de 100w pois não sabemos se ainda há algum curto.
• Se o fusível F1 estiver queimado, antes de trocar recomenda-se medir os díodos ou a ponte rectificadora D1. Os díodos conduzem corrente apenas num sentido. Se conduzirem nos dois sentidos da ponta de prova do ohmímetro significa que estão queimados (curto) e precisam ser substituídos. Em nenhuma situação solde um arame no lugar do fusível.
• Verificar se os condensadores electrolíticos (C3 e C4) do filtro não estão defeituosos. Visualmente podemos verificar se não estão estufados ou com líquido no exterior, com um ohmímetro verificar se estão em curto.
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• Se os componentes de rectificação da fonte estiverem queimados existe a probabilidade de existirem componentes nos circuitos subsquentes com problemas, após verificar o circyuito inicial de rectificação, verifique os transístores iniciais. Q3 e Q4.
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• Continuamos dessoldando e medindo os transístores de comutação de entrada de linha. A maioria são do tipo NPN, ao medir devemos recordar que as junções base-colector e base-emissor devem conduzir em 1 só sentido, se indicarem resistência baixa devem ser substituídos.
• Os resistores associados aos transístores de potência podem deteriorar-se, especialmente se os transístores entrarem em curto. Os valores variam conforme a fonte, porém 2 deles que ligam à base e ao emissor do transistores, no caso do TR estra danificado estão provavelmente danificados também.
• O "arranque" da fonte obtém-se por um capacitor do tipo poliéster em série com o transformador de entrada e uma resistência de aproximadamente C5-R5. Se um destes componentes abrir a fonte não "arranca".
• Se depois destes procedimentos não existirem resultados é necessário verificar se o oscilador da fonte está a funcionar para isso precisaremos de um osciloscópio de pelo menos 20 Mhz. Aqui verificamos o tempo que gastaremos neste serviço comparando-o com o custo de uma fonte nova, será que vale a pena? ou será recomendado a substituição? Os integrados moduladores de pulsos da maioria das fontes estão nos manuais de circuito(datasheet) do tipo ECG da Philips ou similares. Começamos por verificar a alimentação do integrado e as tensões de seus terminais. Nestas fontes são utilizados díodos do tipo 1N4148 de baixo sinal que se danificam com facilidade (use o ohmímetro para testar) e díodos zener que podem entrar em curto. Na maioria das fontes existem rectificadores integrados que fisicamente se parecem com transístores porém são dois díodos. Podemos retirá-los e testar. Devemos retira-los para os testes pois o transformador com o qual trabalham influenciara na medida se esta for feita no circuito, indicando que os díodos estão em curto.
• Esquemas Fontes ATX