Onde houver necessidade de uma alteração na forma como a energia elétrica deve ser utilizada por um circuito eletrônico, precisamos de um bloco especial que faça essa modificação.
Esse bloco é a fonte de alimentação, que pode ter os mais diversos graus de complexidade dependendo dos seguintes fatores:
a) A tensão de entrada
b) A tensão de saída
c) Corrente
d) Número de saídas
Normalmente, na obtenção de tensões contínuas a partir de tensões alternadas, que é o tipo mais comum de fonte, são utilizadas diversas tecnologias.
Essas tecnologias vão desde a mais simples que consiste na retificação e filtragem, até as mais complexas que envolvem circuitos reguladores analógicos ou ainda a conversão chaveada (ver fontes chaveadas).
As fontes de alimentação podem ser utilizadas tanto embutidas num equipamento, fornecendo a energia para os circuitos na forma que ele precisa, como podem ser equipamentos isolados para uso em bancadas de reparos, desenvolvimento e testes.
A tecnologia a ser usada vai depender justamente desse uso. Assim, nos equipamentos em que a fonte é embutida, existe a preocupação para que a fonte ocupe o menor espaço possível, tenha o máximo rendimento e seja a mais barata possível.
Para esses equipamentos existem duas possibilidades: Se o equipamento não exigir uma tensão estabilizada, não for crítico, uma fonte simples to tipo analógico serve perfeitamente.
No entanto, se o equipamento for sofisticado e exigir uma fonte crítica como para a alimentação de microprocessadores, DSPs e outros circuitos desse tipo, a fonte deve ser chaveada.
No primeiro caso temos os equipamentos de baixo custo ligados à rede como brinquedos, órgãos eletrônicos muito simples, minuterias, etc.
No segundo caso temos os equipamentos de som tipo pilha/luz, telefones celulares, etc.
Nestas fontes podem ser encontrados circuitos denominados conversores que alteram as tensões tanto de uma entrada externa como da própria pilha para a tensão que os circuitos necessitam para funcionar.
Também usam fontes chaveadas equipamentos de consumo como televisores, monitores de vídeo que são ligados diretamente à rede de energia.
Esses equipamentos precisam de diversas tensões contínuas, algumas das quais de valores elevados as quais podem ser obtidas diretamente a partir da rede de energia sem a necessidade de um transformador.
Como esses equipamentos não possuem partes expostas, pode-se obter a tensão que eles necessitam a partir de fontes que não façam uso de transformadores.
Assim, é comum que nesses equipamentos sejam usadas fontes chaveadas sem transformadores que geram as tensões altas para algumas etapas e baixas para outras, conforme mostra a figura 1.
O transformador é um componente caro e pesado e sua eliminação pode ser um fator de economia muito importante para um fabricante de equipamentos eletrônicos.
No entanto, o transformador é importante em muitas aplicações pois ele isola o equipamento da rede de energia, agregando assim segurança.
Pode-se tocar nos diversos pontos do circuito alimentado sem que isso signifique perigo de choques.
Também são usadas fontes analógicas sem transformadores (FAST) em circuitos muito econômicos de baixa tensão. Nesses equipamentos, que não possuem partes expostas, uma fonte muito simples e sem a necessidade de uma corrente elevada serve perfeitamente.
Nas fontes de bancada, como a mostrada na figura 2, o tipo mais comum é o analógico.
O que ocorre é que num circuito analógico é mais fácil alterar-se a tensão e de se fazer a implementação de recursos mais flexíveis como proteções, diversas tensões de saída, etc.
Assim, a grande maioria das fontes usadas em bancadas é desse tipo.
Em vista do que analisamos a escolha de uma fonte para uma aplicação envolve os seguintes fatores:
a) Tensão de entrada e saída
Alta tensão de entrada – baixa tensão de saída
Opções – alta potência:
• Fonte analógica com transformador
• Fonte chaveada com transformador
Alta tensão de entrada – baixa tensão de saída:
Opções – baixa potência
• Fonte sem transformador
• Fonte analógica com transformador
Alta tensão de entrada – alta tensão de saída
• Fonte chaveada sem transformador
• Fonte analógica com ou sem transformador
b) Corrente de saída
Baixa corrente de saída
• Fonte sem transformador
• Fonte analógica com transformador
Alta corrente de saída:
• Fonte analógica com transformador
• Fonte chaveada
c) Regulagem
Pequena regulagem:
• Fonte analógica simples
• Fonte sem transformador
Boa regulagem:
• Fonte analógica
• Fonte chaveada
Para informações detalhadas sobre um tipo específico de fonte, procure no verbete correspondente, conforme sugestões dadas em “ver também”.
Do livro “Fontes de Alimentação – Vol. 1” de Newton C. Braga
Ver também:
• Fontes lineares (654)
• PWM (311)
• Retificação (99)
• Filtros (fontes) (513)
• Reguladores de Tensão (255)
• Fontes sem transformador (656)
