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PROJETO – Fonte de alimentação CC profissional 0-40V, 0-4A


Fig 00 – Aparência final da fonte de bancada.

Quando queimou minha fonte CC ajustável de bancada, de construção artesanal, pensei em comprar uma nova, mas o custo de um equipamento de qualidade me fez optar novamente pelo “faça você mesmo”. Vasculhei muitos artigos de eletrônica, em busca de uma fonte com boa relação custo-benefício e que utilizasse peças de fácil reposição. 

A intenção era dispor de uma fonte melhor, pois a anterior tinha um problema chato, que era a elevação da tensão de saída após o desligamento. Daí lembrei de uma antiga revista Elektor, onde encontrei o projeto desejado.

Conto aqui como foram feitas a montagem e as pequenas alterações no circuito, que entrega de 0 a 40V CC, com controle de corrente de 0 a 4A. Tem proteção total contra curtos-circuitos e compensação para a queda de tensão nos cabos.

É uma fonte de bancada de ótima qualidade, confiável, que utiliza componentes corriqueiros e baratos e dispõe de mais recursos que a maioria das fontes comerciais.

O projeto

No projeto original – revista Elektor nº 24, de julho de 1988, primeira edição brasileira [1] – constavam os valores de 35V e 3A máximos, mas quando reli o texto, percebi que era possível aumentar estes limites, praticamente sem modificar o circuito.

Este artigo fez parte, aparentemente, de todas as edições da Elektor mundo afora, pois o sítio italiano HP6400 [2] disponibiliza a revista com o mesmo texto (em italiano, obviamente). Lá na Itália, o artigo foi publicado na revista 47, de Abril (Aprile) de 1983.

A fonte utiliza componentes extremamente comuns e baratos, fáceis de encontrar em sucata. Mesmo utilizando substitutos mais modernos e equivalentes, como os transistores de saída e os comparadores, o projeto não precisa ser modificado.

Não irei explicar o que aquele texto fez muito bem, sobre o funcionamento da fonte e suas características peculiares. Basta dizer que utiliza o tradicional LM723, auxiliado por dois comparadores LM741 e necessita de transformador(es) com enrolamentos independentes, um para a alimentação dos integrados e outro para a saída da fonte.

Preferi um projeto com controles totalmente analógicos, por causa da simplicidade do circuito e para dispor de ajustes imediatos. Uma fonte com microcontrolador poderia ser mais exata, mas perderia na rapidez para alterar a tensão ou corrente, que normalmente seria feita através de botões.

Apesar de ser um projeto com mais de 30 anos, tive várias e agradáveis surpresas com este circuito. Por exemplo, uma característica difícil de ver em projetos de fontes ajustáveis por aí é a tensão inicial. Esta fonte começa em zero Volt mesmo, com limitação mínima de corrente em torno de 2mA (depende da qualidade do potenciômetro).

 Figura 1 – Fonte em uso como testador de diodos zener.

Figura 1 – Fonte em uso como testador de diodos zener.

Isto permite um recurso muito interessante: a fonte pode servir como testador de diodos zener de até 40V (igual ao valor máximo da tensão de saída da fonte). Ao espetar um zener nos terminais da fonte, ligado corretamente (para zeners, o cátodo é no positivo), deixando a corrente em zero e elevando gradualmente a tensão de saída, ela subirá só até o valor que o zener deixar. Com isso, o voltímetro da fonte indicará a tensão do diodo, como na figura 1, onde o zener testado é de 10V. Chega de espremer as vistas a olhar as letrinhas apagadas nos diodos…

Então, para testar diodos é necessário manter o ajuste da corrente de saída sempre no mínimo. Esta corrente é suficiente para obter uma estimativa de tensão do diodo sob teste. Mas se a corrente subir, no mínimo você poderá queimar o diodo, ou seus dedos…

A figura mostra o display da fonte em zero, enquanto que o multímetro indica 15mA. Logo a seguir conto o que aconteceu.

Os mostradores

O primeiro “progresso” em relação à minha antiga fonte de bancada foi a instalação de mostradores (displays) independentes, para corrente e tensão. Chega de escolher a grandeza com uma chave (figura 2). A medição “on-line” facilita muito os experimentos, pois não há a necessidade de ligar multímetros para medir a corrente e/ou tensão que a fonte entrega, além de diminuir a confusão de fios e instrumentos na área de trabalho. As informações sempre estão à disposição.

Figura 2 – Fonte antiga, que queimou e será substituída.

Figura 2 – Fonte antiga, que queimou e será substituída.

Escolhi não utilizar mostradores analógicos para corrente e tensão, como os do artigo original, pois eles são frágeis e necessitam de um tempo para interpretação, ao passo que os instrumentos digitais de hoje são baratos e sua indicação pode ser vista mesmo no escuro. Apesar disso, reconheço que os mostradores analógicos tem como vantagens a rapidez de resposta e a simplicidade de instalação.

Consegui na internet módulos de medição independentes, com LEDs de cores diferentes, para tornar mais cômoda a visualização. As cores foram escolhidas para haver bastante diferença entre corrente e tensão, de modo a diminuir as confusões durante as medidas. O voltímetro comprado mede até 100V e tem LEDs amarelos e o amperímetro alcança 10A, com LEDs azuis.

Só que, em razão do baixo preço dos medidores, sempre vem junto algum problema na qualidade final. Neste caso, a leitura com claridade era muito ruim, tinha pouco contraste e era fácil de confundir os números.

Foi necessário intercalar na frente de cada display um filme plástico colorido. É a conhecida gelatina de iluminação, que tem cores bem definidas e é muito melhor que o celofane colorido. É encontrada em lojas de sonorização e iluminação profissional.

Figura 3 - Amperímetro desmontado, com película colorida, junto à lâmina difusora do amperímetro.

Figura 3 – Amperímetro desmontado, com película colorida, junto à lâmina difusora do amperímetro.

Figura 4 – Dois amperímetros, um deles com a película azul.

Figura 4 – Dois amperímetros, um deles com a película azul.

Figura 5 – Comparação dos dois amperímetros, ligados na mesma alimentação. O medidor da direita não tem o filme colorido e está indicando 0.00, mas quase não se percebe.

Figura 5 – Comparação dos dois amperímetros, ligados na mesma alimentação. O medidor da direita não tem o filme colorido e está indicando 0.00, mas quase não se percebe.

Figura 6 – Voltímetro montado.

Figura 6 – Voltímetro montado.

Figura 7 – Voltímetro ligado, com as películas.

Figura 7 – Voltímetro ligado, com as películas.

A característica destas películas é deixar passar somente a cor desejada e filtrar o resto. Isto facilita a leitura e aumenta o contraste, como é possível perceber nas figuras 3, 4 e 5. As cores escolhidas foram iguais às dos LEDs, azul e laranja, para corrente e tensão, respectivamente.

A cor laranja deste filme é tão forte que parece vermelho, como se nota nas figuras 6 e 7. Mesmo assim, nesta cor foram aplicadas duas camadas de gelatina e o contraste não ficou tão bom quanto no display azul.

A lâmina original, incolor, corrugada e transparente, que tem a função de dispersar a luz, foi mantida e ficou na face externa.

No painel, os mostradores foram dispostos afastados um do outro. Cada um tem abaixo dele uma enorme letra, que indica a grandeza medida (V ou A).

Figura 8 - LED pisca-pisca, com oscilador embutido (área preta).

Figura 8 – LED pisca-pisca, com oscilador embutido (área preta).

Para outro indicador, o LED que indica curto circuito, foi escolhido um tipo que pisca sozinho, o “LED flasher“. Ele tem embutido no invólucro o oscilador (figura 8) e ao ser energizado, começa a piscar. O LED foi colocado ao lado do amperímetro e ajuda a chamar a atenção no caso de ser ultrapassado o limiar (ajustável) da corrente máxima.

Problemas com o amperímetro

A colocação de medidores digitais requer fontes de alimentação independentes. Obrigatoriamente, uma para cada medidor, de modo a evitar influência mútua.

No início, montei somente uma fonte isolada para os dois medidores, mas durante os testes, começaram a aparecer problemas estranhos, que somente desapareceram com a retirada do amperímetro.

Para resolver o problema, foi montada outra fonte, com um pequeno transformador de gravadores K7, com 10VCA, acoplado a uma plaquinha com 4 diodos e um capacitor (figura 9). A tensão não é muito importante, pois estes módulos funcionam bem desde 6 V até além de 20VCC, sem estabilização. Resolvida a questão da alimentação dos mostradores, os desafios continuaram…

Figura 9 – Transformador e fonte auxiliar, adicionados para isolar a alimentação do amperímetro.

Figura 9 – Transformador e fonte auxiliar, adicionados para isolar a alimentação do amperímetro.

O amperímetro conseguido inicialmente e que está em várias das fotos, tinha alcance original de 50A. Como dispunha de somente um dígito após a vírgula, modifiquei o alcance para 10A, com a troca do resistor de “shunt” original, externo, por outro, construído especialmente (figura 10).

Como não seria possível alterar facilmente a posição do ponto decimal (o chip não tem qualquer identificação e teria que alterar as ligações do display), tapei com fita isolante o ponto original e colei uma bolinha branca, uma casa à esquerda. Depois, comprei um módulo para 10A, que tem o shunt interno e vem com o ponto decimal na posição desejada. E aí veio a grande dor de cabeça…

Os dois módulos são do modelo C27D, utilizam a mesma placa, com pequenas diferenças, como é possível perceber na figura 11. Só que no modelo de 10A, a precisão com baixas correntes foi inaceitável.

Para aferição, foi montado um circuito de teste, com a ligação em série de dois multímetros e um resistor de fio de 15 ohm, 5W, na saída da fonte. Os multímetros foram ajustados como amperímetros, na escala adequada. Com a ligação, a corrente que passa pelos 3 amperímetros e a carga (o resistor) é a mesma. É uma forma de minimizar os erros nas medições. A tensão de saída da fonte foi ajustada conforme a corrente desejada de teste.

Para correntes de 0,99A ou maiores, o módulo do amperímetro funciona bem, está correto (figura 12). Mas, abaixo de 200mA, o instrumento aumenta o erro e chega a uma casa decimal: quando a corrente é 100mA, indica 0,01A (figura 13). Deveria indicar 0,10A. Abaixo de 90mA, não indica nada (tinha que mostrar 0,09 e exibe 0,00 – figura 14).

Inicialmente, pensei que poderia haver alguma interação com a fonte de alimentação, que influenciaria a medida, o que não se comprovou. Medi a corrente com o módulo ligado externamente e o problema continuou. Mesmo reajustando o micro-trimpot no amperímetro – as fotos mostram o painel da fonte entreaberto -, ficou tudo na mesma.

Além disso, a precaução de evitar o conector para a corrente, com a solda direta dos fios ao módulo (figura 15), evitou as falhas, mas não ajudou na precisão.

Figura 10 – Shunt original de 50 A e resistores de fio formando um shunt para 10A. Foi trabalhoso construí-lo...

Figura 10 – Shunt original de 50 A e resistores de fio formando um shunt para 10A. Foi trabalhoso construí-lo…

Figura 11 – Amperímetros de 50A e 10A. O shunt é o fio grosso, à direita, embaixo, e corresponde ao modelo de 10A.

Figura 11 – Amperímetros de 50A e 10A. O shunt é o fio grosso, à direita, embaixo, e corresponde ao modelo de 10A.

Figura 12 – Teste de corrente a 0,99A, com os 2 multímetros, mais o módulo amperímetro da fonte, ligados em série com a carga. Todos estão iguais.

Figura 12 – Teste de corrente a 0,99A, com os 2 multímetros, mais o módulo amperímetro da fonte, ligados em série com a carga. Todos estão iguais.

Figura 13 – Teste de corrente a 0,10A, o amperímetro da fonte indica uma casa decimal a menos.

Figura 13 – Teste de corrente a 0,10A, o amperímetro da fonte indica uma casa decimal a menos.

Figura 14 – Teste de corrente a 0,09A, o amperímetro da fonte não indica nada.

Figura 14 – Teste de corrente a 0,09A, o amperímetro da fonte não indica nada.

Figura 15 – Ligação do amperímetro com solda, evitando o conector.

Figura 15 – Ligação do amperímetro com solda, evitando o conector.

Não me contive e testei novamente o amperímetro antigo, para confirmar se o problema era naquela unidade ou uma característica de fabricação. O outro modelo, de 50A, não mede abaixo de 20mA. Acredito que seja problema na programação do microcontrolador, ou uma simplificação interna na amostragem, que estraga a resolução.

Outra limitação é que estes mostradores não medem com a polaridade invertida, a entrada não é flutuante. Se inverter a polaridade da corrente ou da tensão, o mostrador não exibe corretamente, geralmente fica em zero.

Como só notei isto depois de algum tempo, não tive nem como reclamar ao vendedor. Fico indignado quando compro um produto que não cumpre a função que deveria desempenhar. O preço baixo tem sempre seu contragolpe, apesar dos voltímetros que comprei não terem nenhum problema grave. Inclusive, foi por isto que pensei em converter um voltímetro em amperímetro.

Convertendo um voltímetro para amperímetro

Lembrando, para quem sempre se confunde, que amperímetro é o instrumento que fica em série com a carga e deve ter baixíssima impedância (como um fio – o shunt), ao passo que voltímetro fica em paralelo com a carga e é desejável alta impedância, para não interferir nas leituras.

Em corrente alternada, pode ser necessário voltímetro com impedância ao redor de 3K ohm, para descartar leituras errôneas de tensões fantasma, induzidas em conexões sem qualquer ligação. São os famosos multímetros de eletricistas, com medição VCA Lo-Z. Mas isto é outra história.

Quando conheci os voltímetros e amperímetros modulares, fiquei tão interessado que adquiri um modelo menor, que veio com uma característica inesperada, o ponto flutuante: conforme a tensão de entrada, ele muda o ponto de lugar (figuras 16 e 17).

Desconsiderando a diferença de tamanho, seria um ótimo substituto para o amperímetro de LEDs azuis. Ele somente tem dois fios de ligação, pois foi projetado para ler a própria tensão de alimentação, que deve estar entre 5 e 30VCC.

Foi possível separar a entrada para leitura da tensão de alimentação (figura 18), modificando a posição do resistor de 68K (marcado como 683), como é possível perceber na figura 19.

Figura 16 – Voltímetro miniatura com 5V de tensão na entrada.

Figura 16 – Voltímetro miniatura com 5V de tensão na entrada.

Figura 17 – Voltímetro miniatura com 10V de tensão na entrada – cuidar a posição do ponto, que mudou.

Figura 17 – Voltímetro miniatura com 10V de tensão na entrada – cuidar a posição do ponto, que mudou.

Figura 18 – Vista da placa do mini voltímetro original, com dois fios. A tensão de alimentação é a que é medida. O resistor de 5K1 (512) está montado sobre outro, de 2K4 (242).

Figura 18 – Vista da placa do mini voltímetro original, com dois fios. A tensão de alimentação é a que é medida. O resistor de 5K1 (512) está montado sobre outro, de 2K4 (242).

Figura 19 – Vista da placa do mini voltímetro modificado, pode-se notar a mudança de posição do resistor de 68K e a inclusão do fio laranja, que agora é a entrada para medição.

Figura 19 – Vista da placa do mini voltímetro modificado, pode-se notar a mudança de posição do resistor de 68K e a inclusão do fio laranja, que agora é a entrada para medição.

Feita a separação entre medição e alimentação, o instrumento apresentou outro problema. Colocado um divisor resistivo na entrada, feito com um trimpot multivoltas, de modo a adaptar a leitura sobre R21 (que é o shunt original da fonte), tivemos outra decepção: a falta de linearidade.

O voltímetro tinha que receber na entrada aproximadamente 800mV, que foi a tensão medida sobre R21, quando atravessado pela corrente máxima de 4A. O instrumento, com esta tensão na entrada, deveria indicar 4.00, o que o converteria em amperímetro.

Ajustado o trimpot, foi constatado que a leitura das tensões não regrediu linearmente, aumentou o erro conforme diminuia a tensão sobre R21. Ainda por cima, o instrumento não leu correntes menores que 80mA.

É possível que a impedância de entrada exerça alguma influência na medição, mas não há qualquer informação adicional sobre estes módulos, são uma caixa preta. É muito estranho que todos eles, sem exceção, não exibem qualquer inscrição no integrado principal. Parece que foram feitos apenas para bonito, não são precisos.

Sem mais um pingo de paciência, recoloquei o amperímetro anterior, com a lembrança de que não posso me basear nele para correntes menores que 200mA.

Este amperímetro ficará na fonte só até eu encontrar outro melhor. Neste caso, posso dizer que estou um pouco arrependido de não utilizar os galvanômetros tradicionais, que não causariam uma discrepância tão grande. Mas os já citados benefícios dos indicadores digitais ainda superam, ao menos para mim, aqueles antigos instrumentos.

Para quem for montar a fonte com indicadores digitais, poderia adaptar um multímetro comum, vendido a menos de 20 reais e montá-lo no painel da fonte, deixando somente o display à vista. Aliás, foi isto que fiz em minha fonte anterior (rever a figura 2). Só que para chavear de tensão para corrente, foi necessário incluir um relé, que trocava as ligações.

Atualmente, pelo preço que se paga por estes pequenos multímetros é possível até comprar dois, um para tensão e outro para corrente. O espaço ocupado pode ser grande, mas seriam mais confiáveis.

Neste caso, a alimentação dos multímetros deve ser individual e de excelente qualidade, totalmente isenta de ruídos. Parece fácil, mas é trabalhoso. Pode-se procurar na internet o esquema de algum multímetro de bancada e ver como é feito. Ou, mais simples, manter as baterias, desde que exista um modo de desligá-las. Por exemplo, com um relé acionado pela alimentação da fonte.

Há também módulos de LCD de 3 1/2 dígitos à venda na internet, com fundo de escala de 199mV. Provavelmente, são baseados no clássico integrado ICL7106, que é o coração de todo multímetro comum de 3 1/2 dígitos. É uma opção interessante.

Poderia ser útil dispor de módulos com mais casas decimais, como os da fonte da figura 20. Ainda não os encontrei no Brasil, com um preço aceitável e na cor desejada, só em fornecedores estrangeiros.

Figura 20 - Fonte de bancada com displays de maior precisão (4 dígitos). Fonte: Farnell [30].

Figura 20 – Fonte de bancada com displays de maior precisão (4 dígitos). Fonte: Farnell [30].

O transformador

Consegui colocar nesta fonte um transformador toroidal, que era originalmente um autotransformador. Para ver como ele foi adaptado, consulte o post anterior. A vantagem deste componente é, principalmente, a facilidade de adicionar enrolamentos, a qualquer tempo (desde que haja espaço…).

O autotransformador veio a calhar porque permitiu utilizar o enrolamento existente como primário. Foram bobinados 3 secundários: 34VCA para a saída da fonte e 12+12VCA para o circuito de estabilização (figura 10). Também foi incluída uma saída de 7VCA para os medidores digitais. É uma tensão intermediária, não muito baixa nem alta, pois os medidores aceitam desde 5 até 30VCC.

Nota: Já comentei no texto que por características intrínsecas do amperímetro, foi necessário adicionar um enrolamento CA exclusivo para este instrumento. Para isto, foi agregado um pequeno transformador ao gabinete, já que não cabia mais nada no transformador toroidal.

Figura 21 – Enrolamentos do transformador para a fonte de 0-40V, 0-4A.

Figura 21 – Enrolamentos do transformador para a fonte de 0-40V, 0-4A.

Figura 22 – Transformador rebobinado, já montado na fonte.

Figura 22 – Transformador rebobinado, já montado na fonte.

Como o artigo aventava a possibilidade de modificar a tensão e corrente máximas de saída, o transformador foi enrolado com uma tensão um pouco maior que o valor requerido originalmente.

Mas, na prática, a teoria é outra… O transformador, que era para ter 37VCA, ficou com 34VCA. A razão disso é que as medições foram feitas tarde da noite, quando a tensão da rede elétrica sobe para além dos 220VCA.

Na pressa de concluir o enrolamento, não compensei a tensão CA no Variac (um transformador, também toroidal, continuamente ajustável e que forneceu a tensão de teste). Daí, retirei algumas espiras do enrolamento de 37VCA, antes de verificar qual era a tensão na entrada do transformador. Apesar de ter ficado com 34VCA, a fonte entrega tranquilamente os 40VCC, pois a retificação e filtragem aumentam a tensão CC disponível (aproximadamente 1,414 vezes, quando sem carga).

A tensão de saída da fonte abaixa para 38VCC, quando a carga drena 4A, com tensão da rede de 220VCA (figura 23). Isto, sem trocar o capacitor C10, de 4700uF, por outro maior. Para a maioria das minhas aplicações, está bem satisfatório. Daqui a alguns anos, talvez eu troque o transformador, ou o reenrole com mais cuidado…

Figura 23 – Fonte sob carga máxima. Notar o aquecimento do resistor de 10 ohm, que está vermelho e soltando fumaça.

Figura 23 – Fonte sob carga máxima. Notar o aquecimento do resistor de 10 ohm, que está vermelho e soltando fumaça.

A saída de 12+12VCA do transformador, enrolada em outro momento, ficou 1VCA mais alta que o desejado, resultando em uma alimentação simétrica de +-18,5VCC, aproximadamente. Ela ultrapassa a tensão máxima de trabalho dos amplificadores operacionais utilizados (LM741CN, ver referências [3] a [6]). Aqui, talvez, teria sido mais prudente incluir reguladores de +-15VCC, para evitar problemas de sobretensão. Mas até agora, os comparadores aguentaram bem o excesso. Há uma linha do operacional 741 que tolera até +-22VCC (741, 741A e 741E) e é possível que os componentes com o sufixo CN aceitem tensões um pouco além dos +-18VCC.

Apesar do meu descuido, é certo que faltou um estabilizador de tensão para manter um padrão razoável para os testes. E não estou falando de estabilizadores simples, utilizados em computadores, que arruinam muito mais a energia fornecida do que a melhoram.

Falo de estabilizadores reais, com saída senoidal pura ou próxima disso, como os da CP eletrônica [7], por exemplo. Esta renomada empresa, hoje parte da Schneider Electric, disponibiliza diversos artigos técnicos sobre energia em sua página na internet.

Mas estes equipamentos custam caro, por isto o mais prático – e ainda dispendioso – é utilizar um Variac (variable transformer) e conferir sua tensão de saída a cada medição. Quem quiser conhecer melhor este tipo de transformador, acesse as referências [8] até [11].

Em último caso, ainda poderia ser utilizado um estabilizador para computadores. Mas teria que ser aquele modelo que realiza o chaveamento da tensão de saída com TRIACs, não com relés. São aqueles extremamente silenciosos, que nunca fazem o famoso “tlec-tlec”.

Erro na lista de material

É interessante notar que há um erro que não foi corrigido no projeto da Elektor, tanto no artigo em portugês quanto em italiano, que é o valor de C1 e C2. Na lista de material consta 100uF/25V, mas no esquema aparece 1000uF. Pelo tamanho dos capacitores na placa e pela sua função (filtragem da fonte simétrica interna), obviamente os valores corretos são os do esquema.

O único componente incomum do projeto é o transistor BD241. Como substituto, pode ser empregado o TIP31A ou o TIP41A. O sufixo pode também ser B ou C, que exibem tensões maiores entre coletor e emissor (Vce). É vantajoso escolher o transistor com maior ganho, pois ele irá formar a configuração Darlington de saída.

A placa de circuito impresso

O projeto original da placa não era bem o que eu queria, pois utilizava capacitores axiais, que são difíceis de encontrar. Por isto, redesenhei parte do circuito impresso e fiz pequenas alterações, como a inclusão de fonte para os mostradores e a separação do estágio de potência. Além disso, como a placa foi adaptada para mostradores digitais, foram excluídos R25, R26, P3 e P4. Se o leitor pretender utilizar os indicadores analógicos de corrente e tensão, melhor será montar a placa do artigo original da Elektor.

Para montar uma fonte destas devo lembrar que, com mostradores digitais de corrente e tensão, o circuito precisa de 4 secundários isolados, provenientes de um ou mais transformadores: os originais 33VCA/5A (Tr1) e 12+12VCA/0,4A (Tr2) e outros dois, cada um deles com saída entre 5 e 15VCA, com corrente de 0,5A, para os mostradores. Com galvanômetros, estes dois últimos enrolamentos não são necessários.

O esquema da fonte está na figura 24. O projeto da placa em pdf está AQUI.  O projeto completo, com os arquivos KICAD e todos os pdf, está NESTE LINK

Os jumpers JP1, JP2 e JP3 foram incluídos no desenho para facilitar o roteamento automático (router) das trilhas, quando se utiliza no KiCad uma só camada de circuito impresso.

Figura 24 – Diagrama esquemático da fonte CC de 0 a 40V e 0 a 4A.

Figura 24 – Diagrama esquemático da fonte CC de 0 a 40V e 0 a 4A.

Nem todos os capacitores foram alterados para o formato radial. Como eu tinha em estoque dois eletrolíticos axiais de 1000uF/25V, novos e de ótima qualidade, classe 105ºC, mantive os lugares de C1 e C2. Para C10, de 4700uF/70V, deixei espaço para modelos maiores, pois há grande diferença de uns anos para cá (figura 25). Isto também facilita aumentar a capacitância, que é necessário quando se deseja fornecer correntes acima de 3A.

Figura 25 – Capacitores eletrolíticos de mesmo valor, mesmo modelo e mesmo fabricante, produzidos com 15 anos de diferença.

Figura 25 – Capacitores eletrolíticos de mesmo valor, mesmo modelo e mesmo fabricante, produzidos com 15 anos de diferença.

Os diodos, por sua vez, foram utilizados os disponíveis no estoque. Para a retificação dos 4A, a placa foi modificada para receber 4 diodos 6A8, que aguentam até 6A. Deste modo, fica reduzido o estresse sobre o estágio de retificação. As outras duas fontes foram feitas com pontes retificadoras comuns, de 1 ou 2A.

Outra alteração no projeto original foi a inclusão de um ajuste fino da tensão de saída. Era outra das dificuldades de minha fonte anterior: ajustar exatamente a tensão desejada. Foi adicionado um potenciômetro de 2K2 ohm em série com P1, de 50K. O valor dele foi escolhido para modificar a tensão em torno de 5%. Com os dois potenciômetros em zero, a saída é zero Volt. Com P1 em zero e o ajuste fino no máximo, a saída fica em 2,3VCC.

Pensei em utilizar um potenciômetro multivoltas para o lugar de P1, em vez do ajuste adicional, mas muitas vezes há a necessidade de mudar rapidamente a tensão e rodar 10 voltas não ajuda muito…

Não achei necessário fazer o mesmo para a corrente de saída, pois a exatidão desta grandeza não é tão importante quanto a tensão, ao menos no meu caso. No período de 16 anos em que fiquei com a outra fonte, só senti falta de um controle de corrente, mas nada muito preciso.

Para quem trabalha frequentemente com fontes de corrente constante, como os circuitos com LEDs, o ajuste fino de corrente de poderia ser uma opção interessante. Neste caso, um amperímetro com mais uma casa decimal ajudaria para visualizar um resultado preciso.

Para o desenho do esquema e da placa de circuito impresso, foi utilizado o KiCad. É um excelente aplicativo CAD para eletrônica, totalmente gratuito. CAD quer dizer Computer Aided Design – projeto auxiliado por computador. O KiCad também dispõe de módulo de roteamento automático de trilhas e de visualizador tridimensional da placa montada. Para quem quiser conhecer o KiCad, acesse o link na referência [12].

Só que na hora de repassar o desenho para a placa real e corroê-la, preferi o método tradicional, com a folha impressa espelhada, a caneta para retroprojetor e uma antiga lâmina de barbear (figuras 26 a 34). É que ainda não me acertei com aquele esquema de ferro de passar roupa e papel glossy

Figura 26 – Raspando os excessos com gilete encapada em fita crepe.

Figura 26 – Raspando os excessos com gilete encapada em fita crepe.

Figura 27 – Trilhas corrigidas, antes da corrosão.

Figura 27 – Trilhas corrigidas, antes da corrosão.

Figura 28 – Projeto da placa no KiCad, lado cobreado.

Figura 28 – Projeto da placa no KiCad, lado cobreado.

Figura 29 – Placa pronta para corrosão. É interessante comparar com a figura anterior...

Figura 29 – Placa pronta para corrosão. É interessante comparar com a figura anterior…

Figura 30 – Placa corroída, onde é possível ver as falhas da cobertura de cobre.

Figura 30 – Placa corroída, onde é possível ver as falhas da cobertura de cobre.

Figura 31 – Placa com verniz (breu diluído em álcool isopropílico).

Figura 31 – Placa com verniz (breu diluído em álcool isopropílico).

Figura 32 – Vista do lado dos componentes, durante a furação.

Figura 32 – Vista do lado dos componentes, durante a furação.

Figura 33 – Projeto da placa no KiCad, lado dos componentes.

Figura 33 – Projeto da placa no KiCad, lado dos componentes.

Figura 34 – Placa pronta e montada, faltando apenas R21, R4 e R16. ATENÇÃO: o diodo D1, junto ao LM723, está montado invertido.

Figura 34 – Placa pronta e montada, faltando apenas R21, R4 e R16. ATENÇÃO: o diodo D1, junto ao LM723, está montado invertido.

O método é simples. Para começar, coloco a placa cortada no tamanho final, sem rebarbas, limpa com palha de aço (o lado cobreado) e fixada pelas bordas à mesa, com o cobre virado para cima. Alinho a ela a folha impressa com o lado cobreado (impressão espelhada do KiCad) e começo a marcar levemente os furos, com um fino punção de aço. Após, retiro o papel e faço as trilhas com a caneta para retroprojetor (ou para CD), sempre cuidando o desenho impresso. Os retoques finais são feitos com uma lâmina de barbear, para remover qualquer curto-circuito. Eventualmente é necessário refazer alguma trilha.

Para apressar a corrosão, costumo deixar exposta a menor quantidade possível de cobre, para ser removido no banho de percloreto de ferro (ou cloreto férrico, é a mesma coisa). Isto também aumenta a durabilidade do líquido corrosivo. A economia de tempo é necessária para evitar que a camada de tinta da caneta comece a levantar. Não é interessante apressar a corrosão com o aquecimento da solução, pois os desenhos feitos a caneta das trilhas, soltarão mais rápido ainda…

Se a placa fosse menor, eu a teria corroído dentro de um frasco de vidro com a tampa lacrada. O lacre é um saco plástico fino, com papel absorvente no interior, colocado entre a tampa e o vidro. Melhor usar vidro do que plástico, para enxergar bem a corrosão.

Derramando (per)cloreto de ferro até a metade da altura da placa, ou pouco mais, é só fechar a tampa e agitar bastante. Para evitar vazamentos, o frasco de vidro fica dentro de um saco plástico. Com isso, é possível corroer uma placa em até 3 minutos, depende da temperatura ambiente e do vigor da agitação.

No KiCad, fica trabalhoso ampliar as áreas de cobre. Na figura 28 aparece a placa projetada, apenas com trilhas finas. As figuras 29 a 31 mostram a placa, antes e depois do banho de percloreto. Se não olharmos bem, parece outro circuito…

A conexão do negativo da fonte foi espalhada para cobrir as áreas livres, mas nunca fazendo loop de terra (ligação vinda de mais de um lugar, formando um anel). Em áudio, este procedimento costuma melhorar muito a relação sinal/ruído e sempre é útil em caso de alterações no projeto. Este método de confecção de placas já foi comentado em post específico.

Comparando o esquema da figura 24 com o desenho da placa (figura 33), nota-se que há várias peças que não estão no circuito impresso. É que C12 é conectado diretamente nos bornes de saída, conforme orientação do artigo da revista. E os componentes T2, T3, T4, T5, R17, R18, R19 e R20 formam o bloco de potência, comentado mais à frente.

Na placa montada (figura 34), pode-se ver que os circuitos integrados utilizam soquetes. Se não for possível conseguir soquetes torneados, de boa qualidade, é melhor soldar direto os circuitos integrados. Porque o equipamento não é para dar defeito pelos próximos 10 ou 20 anos, no mínimo.

A simplificação do circuito

Durante os testes, foi percebido que a fonte pode comportar-se mal se as conexões sensoras (Us) – utilizadas para monitorar e compensar a tensão de saída -, não forem ligadas junto a seus respectivos pólos, em todas as situações de uso. Ou seja, se o leitor montar esta fonte, conforme projetada originalmente, sempre será necessário utilizar os cabos de alimentação compensados (figuras 35 e 36).

Estes cabos tem duas ligações para cada pólo, que são unidas na respectiva garra jacaré. Por isto é que a fonte tem 4 bornes de ligação na saída. Dois fios (um positivo e outro negativo) carregam a tensão de saída da fonte. Os outros dois, devolvem para a fonte a informação da tensão presente nas garras jacaré. Deste modo, o circuito compensa, sempre que necessário, qualquer alteração na tensão de saída.

Assim, teremos lá nos pontos onde as garras tocam, exatamente a tensão desejada. Por isto, sempre é mais correto determinar a tensão de saída ANTES de ligar a carga (sem qualquer consumo de corrente).

Figura 35 – Ligação da saída da fonte Elektor. No painel montado, os terminais +Us1 e -Us2 estão posicionados entre +U1 e -U2.

Figura 35 – Ligação da saída da fonte Elektor. No painel montado, os terminais +Us1 e -Us2 estão posicionados entre +U1 e -U2.

Figura 36 – Cabos compensados, ligados na fonte com os terminais sensores (Us). Cada pólo tem as ligações U e Us unidas somente na garra jacaré.

Figura 36 – Cabos compensados, ligados na fonte com os terminais sensores (Us). Cada pólo tem as ligações U e Us unidas somente na garra jacaré.

Figura 37 – Fonte ajustada para 20V, corrente máxima, sem carga.

Figura 37 – Fonte ajustada para 20V, corrente máxima, sem carga.

Figura 38 – Fonte ajustada para 20V, corrente máxima, com carga. Observar a diferença entre as tensões, na fonte e no multímetro.

Figura 38 – Fonte ajustada para 20V, corrente máxima, com carga. Observar a diferença entre as tensões, na fonte e no multímetro.

Fiz um teste simples para demonstrar o funcionamento deste recurso, nas figuras 37 e 38. Como carga, foram empregadas duas lâmpadas incandescentes de 12V-21W, ligadas em série. São as típicas lâmpadas utilizadas nos pisca-pisca dos automóveis.

O multímetro está conectado às garras jacaré, onde a carga será ligada. Na figura 37 a carga não está conectada à fonte, por isso as tensões do voltímetro da fonte e do multímetro são exatamente iguais (20,0VCC).

Mas quando as lâmpadas são conectadas (figura 38), o voltímetro da fonte informa 20,2VCC, ao passo que o multímetro continua indicando 20,0VCC. Há, portanto, 200mVCC (0,2VCC) de queda de tensão na fiação até a carga. Este valor corresponde a 1% da tensão desejada, quando o consumo de corrente é de somente 1,29A.

Todos os cabos apresentam alguma resistência (e consequente queda de tensão). O efeito é facilmente observável com altas correntes e com cabos finos e/ou longos. Com a elevação da corrente sobre a carga, a queda de tensão aumenta proporcionalmente na fiação, pois é uma típica aplicação da lei de Ohm, onde V=RI (tensão igual a resistência multiplicada pela corrente).

Em nosso caso, os cabos apresentam uma resistência total de 0,155 ohm (R=V/I). Neles, a queda de tensão para uma corrente de 4A, por exemplo, chega a 0,62VCC. Então, se alimentássemos um circuito com 5V, que consumisse 4A, teríamos uma perda de 12%, se não houvesse a compensação da fonte, pois o circuito receberia somente 4,38VCC (5 – 0,62VCC).

Figura 39 – Comparação entre o cabo superflexível para pontas de prova (abaixo) e um cabinho 20 AWG.

Figura 39 – Comparação entre o cabo superflexível para pontas de prova (abaixo) e um cabinho 20 AWG.

Em razão disso, o calibre (bitola) dos cabos de alimentação deverá ser grosso, para evitar o aumento das perdas. No meu caso, utilizei cabos específicos para pontas de prova (extra flexível), comprados em lojas de eletrônica. Montei eles com 100 cm de comprimento. A bitola parece 0,50mm² ou menor, quando comparado com um cabo 20AWG (0,58mm² – figura 39). É uma seção insuficiente para carregar as altas correntes que a fonte pode gerar. Apesar disso, o circuito de compensação resolve por enquanto meu problema.

Figura 40 - Esquema simplificado da fonte Elektor.

Figura 40 – Esquema simplificado da fonte Elektor.

Para quem tem pouca experiência com eletrônica, talvez seja melhor montar um circuito simplificado, sem a compensação da tensão de saída. Excluindo alguns componentes (R23, R24, C11 e os terminais Us1+ e Us2-), a fonte fica mais simples de montar e utilizar.

Neste caso, R23 e R24 devem ser trocados por jumpers e os cabos de alimentação CC terão que ser mais curtos, com bitola 1,5 mm² ou maior. A figura 40 traz o esquema desta mesma fonte, com as simplificações. O arquivo PDF está AQUI e em formato KiCad, AQUI.

Outra opção seria incluir uma chave de boa qualidade, para escolher entre medir com a compensação de tensão ou não, da maneira que a fonte da figura 20 faz. Isto amplia a versatilidade da fonte. Na prática, o que a chave faz é uma escolha entre unir as entradas sensoras a seus respectivos pólos, junto aos bornes, ou receber as conexões externas de compensação. O artigo da Elektor menciona esta possibilidade.  

E eu fiz também…  Após escrito o artigo, percebi que era fácil incluir uma chave para colocar os bornes em contato, como é possível ver nas figuras 40A e 40B.  A chave só liga cada borne com o seu correspondente, é muito simples.  Agora, é possível utilizar cabos comuns, quando desejado.  Neste caso, a chave do sensor fica na posição “interno” (figura 40C).

Figura 40A - Chave incluída no painel, para permitir o uso de cabos comuns. As letras entortaram por causa do verniz anterior, que dissolveu quando foi aplicada a nova camada.  

Figura 40A – Chave incluída no painel, para permitir o uso de cabos comuns. As letras entortaram por causa do verniz anterior, que dissolveu quando foi aplicada a nova camada.

Figura 40B - Detalhe da chave no painel da fonte, onde é possível ver as ligações com os bornes.

Figura 40B – Detalhe da chave no painel da fonte, onde é possível ver as ligações com os bornes.

Figura 40C - Fonte com a chave embutida e com cabos comuns para ligação (cabo Minipa MTL-23).

Figura 40C – Fonte com a chave embutida e com cabos comuns para ligação (cabo Minipa MTL-23).

O módulo dos transistores de potência

Pensando na durabilidade desta fonte, deixei a maioria dos componentes de potência do lado externo do gabinete. Assim, a convecção natural auxilia o arrefecimento dos transistores, sem precisar de ventoinha. Isto mantém a fonte silenciosa, mas se necessário, poderá ser acoplada uma ventilação forçada para melhorar a troca de calor.

A ligação do bloco foi simplificada ao máximo, pois ele tem apenas 3 fios. É como se fosse um transistor bipolar NPN qualquer, com coletor, base e emissor, mas de alto ganho e com grande capacidade de corrente. Isto facilita mudanças ou substituições futuras.

O bloco conta com 3 transistores 2N3055, um TIP41C e os respectivos resistores de emissor. São os componentes dentro da área pontilhada, no esquema da figura 24.

Este bloco compõe a conhecida configuração Darlington, que é a ligação em cascata de um transistor com outro mais potente. O ganho de corrente da configuração é aproximadamente o resultado da multiplicação dos ganhos dos transistores cascateados. Isto faz com que o conjunto necessite de pouca polarização (corrente) de base, para conseguir conduzir altas correntes entre coletor e emissor. Além disso, a configuração utiliza 3 transistores de potência em paralelo, para garantir o fornecimento de corrente, sem aquecer demais.

O Colégio Parobé [13], tradicional escola técnica de eletrônica, mostra de forma bem prática o funcionamento desta ligação. E a Universidade Federal de Pernambuco – UFPE [14] – disponibiliza slides que explicam diversas configurações de transistores, além de indicar algumas aplicações.

Nas figuras 41 a 55 pode-se acompanhar um passo-a-passo que demonstra as técnicas utilizadas para montar os transistores de potência nos dissipadores.

Foram escolhidos 3 transistores com ganhos bem parecidos, de modo a fazer com que o aquecimento deles seja semelhante. Poderia ter optado por utilizar o 2SC5200, que é mais moderno, mais fácil de montar e de encontrar. Mas como eu dispunha de alguns 2N3055 em ótimas condições e também tinha dissipadores já perfurados para encapsulamento TO-3, fiquei com os transistores metálicos. E o encapsulamento totalmente metálico é mais eficiente na transferência de calor. Além do mais, todos os transistores são originais RCA (um deles fabricado no Brasil), de excelente qualidade e funcionam bem, mesmo após 30 anos guardados…

A montagem destes transistores requer mãos, ferramentas e peças bem limpas, além de paciência e cuidado, pois neste trabalho não são tolerados poeira e outros contaminantes sólidos.

Figura 41 – Componentes para montagem dos transistores TO-3.

Figura 41 – Componentes para montagem dos transistores TO-3.

Figura 42 – Dissipador para um transistor TO-3.

Figura 42 – Dissipador para um transistor TO-3.

Figura 43 - Transistor TO-3 visto por baixo. O coletor é a parte metálica (carcaça).

Figura 43 – Transistor TO-3 visto por baixo. O coletor é a parte metálica (carcaça).

Figura 44 – Quantidade utilizada de pasta térmica e espátula para espalhá-la.

Figura 44 – Quantidade utilizada de pasta térmica e espátula para espalhá-la.

Figura 45 - Pasta térmica depositada sobre a carcaça.

Figura 45 – Pasta térmica depositada sobre a carcaça.

Figura 46 – Colocação da mica isolante.

Figura 46 – Colocação da mica isolante.

Figura 47 – Aplicação de pasta térmica na mica.

Figura 47 – Aplicação de pasta térmica na mica.

Figura 48 - Montagem do transistor TO-3 no dissipador.

Figura 48 – Montagem do transistor TO-3 no dissipador.

Figura 49 - Posicionamento da arruela isolante.

Figura 49 – Posicionamento da arruela isolante.

Figura 50 – Parafuso montado no transistor TO-3, sem ligação de coletor. A porca é zincada.

Figura 50 – Parafuso montado no transistor TO-3, sem ligação de coletor. A porca é zincada.

Figura 51 - Parafuso montado no transistor TO-3, com ligação de coletor. A porca é de latão, para melhorar a condutividade e evitar oxidação.

Figura 51 – Parafuso montado no transistor TO-3, com ligação de coletor. A porca é de latão, para melhorar a condutividade e evitar oxidação.

Figura 52 - Fixação do transistor TO-3 no dissipador, antes do aperto dos parafusos.

Figura 52 – Fixação do transistor TO-3 no dissipador, antes do aperto dos parafusos.

Figura 53 - Fixação do transistor TO-3 no dissipador, após o aperto dos parafusos. Observar que a pasta térmica vazou pelos furos da mica, junto dos terminais de base e emissor.

Figura 53 – Fixação do transistor TO-3 no dissipador, após o aperto dos parafusos. Observar que a pasta térmica vazou pelos furos da mica, junto dos terminais de base e emissor.

Figura 54 - Aparência do transistor montado.

Figura 54 – Aparência do transistor montado.

Figura 55 - Vazamento final de pasta térmica, junto ao transistor e ao dissipador. É preferível que não fiquem sobras excessivas, pois a pasta é úmida e retém partículas.

Figura 55 – Vazamento final de pasta térmica, junto ao transistor e ao dissipador. É preferível que não fiquem sobras excessivas, pois a pasta é úmida e retém partículas.

As figuras acima mostram que a pasta térmica é aplicada em pequena quantidade, apenas suficiente para realizar a função de transferência de calor. Muita pasta tem o efeito contrário e pode estar encobrindo alguma partícula intrusa, que poderá perfurar a mica ou afastar o transistor do dissipador. Não é aconselhável deixar áreas sem pasta térmica.

Após a montagem dos transistores, é necessário aguardar algumas horas e reapertar os parafusos, pois a pasta térmica espalha-se lentamente para os lados, afrouxando o aperto anterior. Este procedimento precisa ser repetido mais uma ou duas vezes, sempre com algumas horas de intervalo, para deixar os transistores estáveis e firmes. Fiz um vídeo curtinho para ilustrar o modo utilizado para apertar os parafusos:

Cada transistor tem seu dissipador individual, que foi unido aos outros com dois perfis de alumínio. Estes perfis contam com um lado arredondado, que deixa os contornos suaves. Resultou num bloco de fácil instalação, como mostram as figuras 57 a 74.

Figura 57 – Montagem do conjunto, antes de perfurar os perfis.

Figura 57 – Montagem do conjunto, antes de perfurar os perfis.

Figura 58 – Montagem do transistor TO-220 no dissipador.

Figura 58 – Montagem do transistor TO-220 no dissipador.

Figura 59 – O perfil externo de alumínio não faz parte da fixação do transistor TO-220.

Figura 59 – O perfil externo de alumínio não faz parte da fixação do transistor TO-220.

Figura 60 – Módulo de potência antes da montagem dos resistores.

Figura 60 – Módulo de potência antes da montagem dos resistores.

Figura 61 – Resistores de emissor com um dos terminais enrolados.

Figura 61 – Resistores de emissor com um dos terminais enrolados.

Figura 62 – Resistores de emissor com o fio soldado.

Figura 62 – Resistores de emissor com o fio soldado.

Figura 63 – Resistores de emissor com o primeiro espaguete termorretrátil.

Figura 63 – Resistores de emissor com o primeiro espaguete termorretrátil.

Figura 64 – Resistores de emissor com o segundo espaguete termorretrátil, que protege do contato com superfícies condutoras.

Figura 64 – Resistores de emissor com o segundo espaguete termorretrátil, que protege do contato com superfícies condutoras.

Figura 65 – Resistores de emissor montados no módulo de potência.

Figura 65 – Resistores de emissor montados no módulo de potência.

Figura 66 – Detalhe dos resistores de emissor montados no módulo de potência.

Figura 66 – Detalhe dos resistores de emissor montados no módulo de potência.

Figura 67 – Soldagem das ligações do módulo de potência concluída.

Figura 67 – Soldagem das ligações do módulo de potência concluída.

Figura 68 – Módulo de potência sem a capa protetora.

Figura 68 – Módulo de potência sem a capa protetora.

Figura 69 – Módulo de potência com a capa protetora.

Figura 69 – Módulo de potência com a capa protetora.

Figura 70 – Remoção dos cantos vivos do módulo de potência.

Figura 70 – Remoção dos cantos vivos do módulo de potência.

Os transistores não são casados, tem pequenas diferenças de ganho de corrente (beta). Eles ficaram numa sequência em que o ganho vai subindo conforme a altura de montagem. Assim, o transistor que aquece mais (menor ganho) ficará mais embaixo do que os outros. De certa forma, isto ajuda a equilibrar a temperatura de todos eles, pois pela convecção, o calor tende a subir para a parte superior do bloco. Também por este motivo é que o TIP41C, substituto do BD241, foi montado na parte inferior, na aleta mais distante do dissipador (figura 58).

Figura 71 – Passagem dos fios por debaixo dos dissipadores.

Figura 71 – Passagem dos fios por debaixo dos dissipadores.

Figura 72 – Bloco de potência durante montagem no gabinete.

Figura 72 – Bloco de potência durante montagem no gabinete.

Figura 73 – Posicionamento dos espaçadores de latão de 5mm, para elevar o bloco de potência.

Figura 73 – Posicionamento dos espaçadores de latão de 5mm, para elevar o bloco de potência.

Figura 74 – Aparência final do bloco de potência montado no gabinete.

Figura 74 – Aparência final do bloco de potência montado no gabinete.

Os resistores de emissor foram isolados e protegidos com espaguete termorretrátil e a fiação foi conduzida em forma de chicote, através das abraçadeiras tipo rabo de rato (figura 67).

Para evitar que partículas caiam nos transistores, foi criada uma capa de alumínio, como mostram as figuras 68 e 69. E as pontas dos dissipadores foram suavizadas, de modo a minimizar as áreas cortantes (figura 70).

Além disso, o bloco ficou montado sobre arruelas grossas, com espessura de 5mm, feitas em latão (mas que poderiam ser de qualquer outro material resistente ao calor). O distanciamento do bloco para o gabinete ajuda a convecção natural e dá espaço para a fiação passar sem apertos (figuras 71 a 74).

A conexão com a rede elétrica

No painel traseiro, fica a conexão da tomada CA da rede elétrica, a chave 110-220V e o porta-fusível. Optei por utilizar uma tomada de 3 pinos macho, muito comum em fontes de computador, ao invés de um cabo ligado diretamente. Ela torna muito prática a troca de cabos e deixa a montagem mais limpa (figura 75).

Figura 75 - Tomada padrão IEC60320, modelo C14.

Figura 75 – Tomada padrão IEC60320, modelo C14.

Esta tomada respeita o conjunto de normas IEC60320, que tratam das interconexões de cabos de energia até 250VCA e estão em vigor desde a década de 1970. Na Wikipedia tem um texto bem legal sobre o assunto, com uma tabela ilustrando os vários modelos existentes [15].

Nas referências [16], [17] e [18] são mostrados diversos tipos de tomadas IEC, com e sem filtro contra IEM (interferência eletromagnética – EMI, em inglês). A Schaffner [19] tem uma área de downloads, com vários artigos técnicos sobre filtragem de interferências.

Em nosso caso, a tomada é modelo C14 (com pinos macho), cuja conexão fêmea é o plugue C13. Lembrando que conectores macho sempre recebem energia e conectores fêmea fornecem energia. É uma regra básica de segurança, que evita tocarmos em pinos energizados.

Minha preferência era colocar uma tomada melhor, com porta-fusível, chave e até filtro de linha embutidos, como as das figuras 76 e 77. Mas como o objetivo maior era a redução dos custos, aproveitei ao máximo o estoque de peças na sucata. O painel traseiro ficou como mostram as figuras 78 e 79.

Figura 76 – Tomada Schaffner padrão IEC com fusível e filtro de linha.

Figura 76 – Tomada Schaffner padrão IEC com fusível e filtro de linha.

Figura 77 – Tomada Schaffner padrão IEC com chave, fusível e filtro de linha.

Figura 77 – Tomada Schaffner padrão IEC com chave, fusível e filtro de linha.

Figura 78 – Gabinete pronto, visto por trás.

Figura 78 – Gabinete pronto, visto por trás.

Figura 79 – Detalhe da tomada CA, junto da chave 110/220V e porta-fusível.

Figura 79 – Detalhe da tomada CA, junto da chave 110/220V e porta-fusível.

Figura 80 – Fonte com o cabo CA construído especialmente.

Figura 80 – Fonte com o cabo CA construído especialmente.

Na bancada, as tomadas da rede elétrica para os instrumentos estão bem perto deles, o que reduz a necessidade de cabos longos. Por isto, esta fonte recebeu um cabo retirado de computador, que utiliza 3 fios. O cabo foi deixado bem curto, apenas o suficiente para ligar o equipamento (figura 80).

O gabinete

O gabinete que eu pretendia reutilizar para montar a fonte (figura 81) ficou muito pequeno para acomodar a placa, o transformador e as conexões. A única forma de montagem possível era colocá-la de cabeça para baixo, junto à entrada de rede (figura 82).

Mas a perigosa proximidade dos 220VCA com os componentes da placa me obrigou a construir um outro chassis, já que o painel estava pronto. Infelizmente, não foi possível conseguir o alumínio anodizado que o anterior utilizava, mas tudo bem.

Figura 81 – A primeira opção de gabinete, junto aos módulos Gradiente e o quadro padrão rack 19".

Figura 81 – A primeira opção de gabinete, junto aos módulos Gradiente e o quadro padrão rack 19″.

Figura 82 – Proximidade da placa com a rede elétrica no gabinete pequeno.

Figura 82 – Proximidade da placa com a rede elétrica no gabinete pequeno.

Figura 83 – Diferença entre os gabinetes. O da esquerda é de alumínio anodizado incolor.

Figura 83 – Diferença entre os gabinetes. O da esquerda é de alumínio anodizado incolor.

A figura 83 mostra a diferença entre os dois chassis: somente a profundidade aumentou em 5cm, o resto é igual.

O padrão “rack

Percebe-se que a caixa da fonte está destinada para a montagem num quadro do padrão rack 19″. Este padrão é utilizado intensamente no mundo, principalmente em instalações profissionais de som e luz, em informática e na indústria. Refere-se às normas ANSI/TIA/EIA-310-D, IEC 60297-1-2 e DIN 41414-7.

Ele consiste de uma largura padrão máxima de 19 polegadas (48,26cm) para os painéis dos equipamentos e utiliza a denominação U para unidade de rack. O chassis que tem 1U de altura, mede 1 polegada e 3/4 na vertical (o mesmo que 1,75″ ou 44,45mm). Aspas, para quem não lembra, indicam polegadas. Fiz uma tabelinha simples, de 1U até 7U, para ajudar:

Figura 84 – Tabela de alturas do padrão rack.

Figura 84 – Tabela de alturas do padrão rack.

A distância entre os furos de fixação dos equipamentos para o padrão rack 19″, na horizontal, é de 18” 1/4 (quase 46,3mm). Na vertical, a distância entre os furos é uma repetição periódica de dois espaçamentos diferentes: 1/2″ (12,7mm) e 3/4″ (19mm). Isto costuma limitar o posicionamento dos aparelhos, podendo causar espaços vazios. Uma solução para isso são os trilhos verticais com porcas deslizantes, que são posicionadas na altura desejada.

Quando um chassis tem metade da largura de 19″, é chamado de half-rack (meio rack). Há também o padrão rack de 23″, que vi em uso num nobreak trifásico, de alta potência.

As unidades de rack são sempre medidas máximas, há uma folga estabelecida de 1/32″ (0,79mm) para acomodar unidades adjacentes, segundo a Wikipedia [20] [21].

Como curiosidade, nas referências [22] a [26] estão links de fabricantes de chassis e componentes no padrão rack.

Voltando à nossa fonte, se prestarmos atenção mais uma vez na figura 81, aparecem outros gabinetes, menores, muito antigos, feitos pela Gradiente nos anos 1960-1970. Era um sistema de sonorização ambiental para prédios, muito versátil, composto de módulos com funções individualizadas. Isto possibilitava adequar o projeto de sonorização para os mais diversos portes.

Cada módulo tem a largura de 5,9cm e no quadro cabem 7 deles. A altura do quadro é de 4U (17,8cm).

Estes módulos mostraram-se muito versáteis para outras finalidades. Como no caso da bancada, que tem um quadro destes e irá receber esta fonte e outros equipamentos, conforme a necessidade.

A fonte ocupa 4 módulos de largura, aproximadamente 22,3cm. Por isto ela tem 8 furos no painel, metade na parte superior e metade na parte inferior.

O painel

O painel foi um dos primeiros a ficar pronto, pois na época eu já tinha recebido os mostradores. Ele foi projetado de maneira simétrica, para demarcar bem o lugar de cada medidor. Tudo foi pensado de modo a evitar qualquer confusão entre corrente e tensão. Tanto que as letras V e A, que indicam a grandeza medida em cada lado, são garrafais.

Ainda não me acostumei com a nova chave de força, localizada no meio do painel. Talvez por hábito, volta e meia ela me confunde. Na fonte anterior ela estava no canto superior esquerdo. Já fui várias vezes com o dedão ali, para encontrar somente o frio alumínio…

Quando projetei o painel, pensei deixá-lo bem simples, só com o essencial. Por exemplo, cogitei não montar o circuito de compensação da tensão dos cabos de saída. Isto economizaria alguns componentes, pois seriam retirados R23, C11 e R24 e os 2 bornes adicionais. Mas é pouca economia, em vista do objetivo de dispor de uma fonte de nível profissional, com mais recursos do que as encontradas habitualmente no comércio.

Assim, mantive fidelidade ao projeto original. Por isto que cada pólo tem dois bornes, um para a saída da energia e outro para o retorno da informação na ponta das garras (Vsense). Entre estes quatro bornes, fica a conexão de aterramento (borne verde), que só tem ligação com a carcaça da fonte e com o fio terra do plugue de energia elétrica. Mais tarde, pretendo instalar uma chave que permita alterar a configuração do circuito sensor, para poder utilizar cabos comuns.

O aterramento

Quem leu o recente post sobre aterramento, sabe como é importante os chassis metálicos ficarem conectados ao terra. Lembrando daqueles casos e pensando sempre num aparelho confiável e seguro, fiz uma ligação de terra para o chassis da fonte, nos moldes das fontes de computadores. Nas figuras 85 a 87, pode-se notar que o parafuso de aterramento é fixado com uma porca e arruela de pressão ao gabinete. O terminal do fio terra que vai à tomada da rede elétrica também tem sua própria porca e arruela, bem como a ligação ao borne do painel frontal. É uma forma de assegurar a passagem de correntes fortes para a conexão de aterramento.

A conexão da carcaça não tem qualquer ligação com o negativo da fonte, pois considerei aqui a necessidade de utilizar, obrigatoriamente, o fio terra.

Figura 85 – Colocação do parafuso de aterramento, preso à carcaça com porca e arruela de pressão.

Figura 85 – Colocação do parafuso de aterramento, preso à carcaça com porca e arruela de pressão.

Figura 86 – Conexão do fio terra da tomada da rede elétrica.

Figura 86 – Conexão do fio terra da tomada da rede elétrica.

Figura 87 – Conexão do fio terra do borne do painel frontal.

Figura 87 – Conexão do fio terra do borne do painel frontal.

A montagem

Uma montagem artesanal pode ser melhor ou pior que um aparelho comercial, depende da qualidade do projeto, dos componentes empregados e da qualidade da construção. Este projeto da Elektor, em princípio, tem ótima qualidade, mas como garantir que tudo deu certo?

Inclusive, muitas peças utilizadas na fonte vieram da sucata, o que traz dúvidas quanto a confiabilidade e o desempenho. De todo modo, não costumo guardar tudo que me chega, sempre opto por componentes que realmente poderão ser úteis ou que tem uma qualidade maior, como os da linha industrial, que tem longa vida útil.

Os componentes foram escolhidos a dedo e testados um por um, deixando uma confortável margem de segurança, para evitar que fossem utilizados próximos de seus limites.

Figura 88 – Diodos 6A8 antes da limpeza.

Figura 88 – Diodos 6A8 antes da limpeza.

Figura 89 – Limpeza do diodo com ferramenta construída com faca de churrasco.

Figura 89 – Limpeza do diodo com ferramenta construída com faca de churrasco.

Figura 90 – Diodos limpos e reestanhados.

Figura 90 – Diodos limpos e reestanhados.

As peças reusadas foram inspecionadas minuciosamente, para garantir que suas conexões não dessem problemas. Ocorre que, pelo tempo que ficaram guardados, vários componentes tiveram que ser limpos e reestanhados, pois os terminais oxidaram. Por exemplo, os diodos 6A8 (figuras 88 a 90). Este chato trabalho de limpeza foi recompensado, pois a fonte funcionou sem falhas, desde o primeiro momento.

O único problema foi uma inversão de diodo (rever figura 34), percebida antes da energização da placa e logo corrigida.

Os ajustes de corrente e tensão máximos

Esta fonte necessita só de dois ajustes: a corrente e a tensão máximas. Qualquer um poderá fazê-los, sem problemas, basta dispor de um multímetro.

A corrente máxima é alterada por R16, que fica em paralelo com R15 – rever as figuras 24 e 40. O aumento de R16 causa diminuição da corrente máxima. Em nosso caso, o valor de R16 ficou em 7K5, para 4,2A máximos. Para este ajuste, deve-se colocar a saída de alimentação em curto-circuito, regular o potenciômetro de corrente para o máximo e ir trocando os valores de R16, até encontrar a corrente de saída idealizada. Pode ser colocado um amperímetro de 10A entre os pólos positivo e negativo para medir a corrente.

Já a tensão máxima de saída é ajustada por R4, que fica em paralelo com R5. O valor de 33K ohm para R4 rendeu uma saída de 40,8V máximos. Para determinar a tensão máxima de saída, deixar o potenciômetro de tensão e o ajuste fino totalmente no sentido horário e ir trocando R4 até encontrar o valor desejado da tensão de saída.

Preferi utilizar resistores, como o projeto original indica, ao invés de trimpots, por duas razões: preço e confiabilidade. Resistores são mais robustos que os trimpots, pois não empregam partes mecânicas que podem falhar ao longo dos anos.

No artigo original, havia a calibração para os medidores de tensão e corrente, que agora são comprados prontos e não foram utilizados no projeto desta placa. Se o usuário quiser utilizar mostradores analógicos, recomendo ler o artigo em questão [1].

Os testes

Foram feitos dois tipos de testes. O primeiro deles foi comprovar o funcionamento, antes da montagem definitiva. É a montagem no estilo “sanduíche aberto” (figura 91), momento em que se fez os ajustes de tensão e corrente máximas.

Nesta configuração, foi possível atingir 45V na saída, com pouco consumo de corrente. A corrente máxima chegou a 4,8A, com tensão de 37V. Mas por precaução, ao montar definitivamente a fonte, optei por limitar a tensão máxima em 40V e a corrente a 4A.  Até para evitar estresse na fonte, porque não adicionei nenhum transistor de saída, além dos 3 existentes no projeto original.  Eles já aquecem bastante a 4A, com esta corrente é necessário ventilação forçada.

O segundo teste utilizou uma carga dinâmica, para comprovar a estabilidade do circuito de regulagem da fonte. Para isto, a Elektor ajudou novamente, através de dois artigos. O primeiro texto [27], mais antigo, que trata da utilização do gerador de pulsos, sugere uma carga dinâmica com transistor BD139 (figura 92).

Figura 91 – Montagem da fonte em "sanduíche aberto".

Figura 91 – Montagem da fonte em “sanduíche aberto”.

Figura 92 – Carga dinâmica para fontes de 5V, 2A. Fonte: Elektor [27].

Figura 92 – Carga dinâmica para fontes de 5V, 2A. Fonte: Elektor [27].

Figura 93 – Carga dinâmica para fontes de 12V, 4A, baseada em Circuit Cellar [28].

Figura 93 – Carga dinâmica para fontes de 12V, 4A, baseada em Circuit Cellar [28].

Já o texto publicado na Circuit Cellar [28], “Testing Power Supplies” (Testando fontes de alimentação), que tem a participação do renomado engenheiro Ton Giesberts, da Elektor, mostra um circuito mais moderno, que utiliza um transistor MOSFET para a mesma função.

Nos dois circuitos, que são muito semelhantes, o controle do chaveamento provém de um gerador de ondas quadradas (gerador de áudio). O transistor coloca (ou não) um resistor a mais em paralelo com a fonte. O consumo de corrente varia entre 90% e 10% da capacidade de corrente da fonte, conforme ele esteja em condução ou em corte, respectivamente.

O primeiro circuito é adequado para testar fontes de 5V. Utiliza um transistor bipolar, que tem queda de tensão importante e que deve ser considerada no cálculo do resistor de coletor.

Já o esquema da figura 93 foi idealizado com base nas informações do artigo de Ton Giesberts. Ele foi projetado para oferecer uma carga de 10% e 90% para 4A, sob 12VCC. Escolhi a tensão de teste de 12V de modo a facilitar os testes para comparação com uma fonte de PC, de alta capacidade.

Assim, para drenar 400mA de corrente (10%) em R1, foram ligados em série dois resistores (3,3 e 27 ohm), num total de 25W. Para a carga de 80% (R2), foram utilizados dois resistores em paralelo (18 ohm/10W e 4R7/25W).

A potência destes resistores é insuficiente para testes prolongados, mas servem ao nosso propósito de identificar o comportamento da fonte com cargas dinâmicas. A figura 94 mostra o dispositivo de teste da fonte, conforme o esquema da figura 93. O transistor está montado sobre um pequeno dissipador de alumínio, que não aparece na foto, pois fica debaixo da placa de fibra.

Não foram utilizadas lâmpadas incandescentes como carga, pois elas alteram demais a resistência quando aquecem o filamento. Isto prejudica o comportamento do circuito, que utiliza diversas frequências de chaveamento, pois deforma a onda vista no osciloscópio.

Figura 94 – Circuito de carga dinâmica para teste de fontes.

Figura 94 – Circuito de carga dinâmica para teste de fontes.

Mediante adaptações, este circuito poderá testar fontes de qualquer capacidade, especialmente as de computadores. Para isso, poderia ser montado um circuito com vários transistores MOSFET, cada um com o seu resistor. Os transistores MOSFET de até 100V de tensão de trabalho, apresentam baixíssima resistência entre dreno e supridouro (D e S), que permite o cálculo direto do resistor de dreno, sem considerar qualquer queda de tensão.

A configuração das ligações dos transistores poderia ser feita por chave ou microcontrolador, colocando um ou mais transistores em paralelo, de modo a oferecer uma carga condizente com a capacidade da fonte sob teste.

Para os testes, utilizei um gerador de áudio, com saída de 10Vpp a 50 ohm de impedância, em onda quadrada, nas frequências de 40Hz, 400Hz, 4KHz e 40KHZ. O osciloscópio foi calibrado em 2V por divisão no eixo vertical, em leitura AC (CA – corrente alternada). O eixo horizontal foi ajustado para sempre exibir 1 ciclo e meio na tela, conforme a frequência vai subindo: 200ms, 20ms, 2ms e 0,2 milissegundos (200uS).

O comportamento da fonte é observado na tela do osciloscópio. Lembrando que o eixo vertical (Y) da tela mostra a amplitude do sinal (2 Volt em cada quadrinho ou divisão). O eixo horizontal (X) exibe o tempo, que é medido em milissegundos (mS) ou microssegundos (uS), conforme o caso. Um segundo é igual a 1000 milissegundos.

As figuras 95, 97, 99 e 101 apresentam o comportamento da fonte nas frequências citadas, começando pela mais baixa. Já as figuras 96, 98, 100 e 102 mostram as mesmas condições, com a inclusão de um capacitor de 470uF em paralelo com a carga dinâmica.

Figura 95 – Oscilograma 40Hz, sem capacitor.

Figura 95 – Oscilograma 40Hz, sem capacitor.

Figura 96 – Oscilograma 40Hz, com capacitor.

Figura 96 – Oscilograma 40Hz, com capacitor.

Figura 97 – Oscilograma 400Hz, sem capacitor.

Figura 97 – Oscilograma 400Hz, sem capacitor.

Figura 98 – Oscilograma 400Hz, com capacitor.

Figura 98 – Oscilograma 400Hz, com capacitor.

Figura 99 – Oscilograma 4KHz, sem capacitor.

Figura 99 – Oscilograma 4KHz, sem capacitor.

Figura 100 – Oscilograma 4KHz, com capacitor.

Figura 100 – Oscilograma 4KHz, com capacitor.

Figura 101 – Oscilograma 40KHz, sem capacitor.

Figura 101 – Oscilograma 40KHz, sem capacitor.

Figura 102 – Oscilograma 40KHz, com capacitor.

Figura 102 – Oscilograma 40KHz, com capacitor.

Conforme o segundo artigo sobre o teste de fontes de alimentação [28], a frequência de avaliação pode variar bastante. Isto ajuda a enxergar para qual tipo de uso a fonte é mais apropriada. Podemos perceber que quando colocamos um capacitor eletrolítico na saída, o comportamento melhora bastante, para quaisquer frequências.

Foram feitos testes com uma fonte de PC (Bestec ATX-300-12Z FDR), que comportou-se melhor (figuras 103 a 105), mas devemos observar que ela trabalhou sob várias condições vantajosas. As principais:

– a tensão de saída é de 12V fixos, o que facilita o controle, pois o projeto todo é em função deste valor;

– o circuito é muito compacto, com fiação curta, o que melhora a velocidade de resposta;

– a capacidade de corrente é amplamente maior (19A), com isso a carga não conseguiu atingir 90% da corrente máxima e não estressou a fonte.

Figura 103 - Oscilograma 40Hz, sem capacitor.

Figura 103 – Oscilograma 40Hz, sem capacitor.

Figura 104 – Oscilograma 400Hz, sem capacitor.

Figura 104 – Oscilograma 400Hz, sem capacitor.

Figura 105 – Oscilograma 4KHz, sem capacitor.

Figura 105 – Oscilograma 4KHz, sem capacitor.

Figura 106 – Oscilograma 40KHz, sem capacitor.

Figura 106 – Oscilograma 40KHz, sem capacitor.

Mas nem tudo é perfeito. Notei que o comportamento da fonte de PC mudou radicalmente conforme a bitola do fio de conexão da carga. Fios muito finos (daquelas garras jacaré prontas, vendidas em maço) estragaram completamente a estabilização, chegando a formar uma onda quadrada (figura 107) de 4Vpp. Ou seja, a tensão da fonte variou 4V, conforme a carga era ligada ou não. Mesmo a adição do capacitor de 470uF não ajudou muito (figura 108), inclusive tendeu a oscilar em frequências maiores.

Figura 107 – Alteração da tensão sobre a carga, com cabos finos na fonte de PC, frequência de teste 40Hz.

Figura 107 – Alteração da tensão sobre a carga, com cabos finos na fonte de PC, frequência de teste 40Hz.

Figura 108 – Alteração da tensão sobre a carga, com cabos finos na fonte de PC e capacitor de 470uF em paralelo com a carga, frequência de teste 40Hz.

Figura 108 – Alteração da tensão sobre a carga, com cabos finos na fonte de PC e capacitor de 470uF em paralelo com a carga, frequência de teste 40Hz.

A fonte montada não é tão rápida quanto a fonte de PC, por isto ocorre o pico inicial da saída, até a estabilização com a carga de 90%. Na verdade, o pico é o mesmo em todas as imagens, só que conforme aumenta a frequência, ele fica mais alargado. Ele se estende por aproximadamente 100uS e soma 12V à tensão de alimentação, com a carga chaveando em 40KHz (pior caso). E seria minimizado se a tensão de entrada do circuito de estabilização não fosse tão diferente da tensão de saída.

Assim, pode não ser grande vantagem uma fonte que consiga entregar de 0 a 40V, talvez um pouco menos fosse melhor. Provavelmente, por isto que a faixa de tensões mais comum em fontes comerciais é de 0 a 30VCC. Outra opção, seria fazer a saída escalonável, como por exemplo 0 a 15V e 10 a 30VCC, através da troca de secundários do transformador.

É possível que, dotando o estágio de potência de transistores mais novos, com maior ganho e aptos a frequências mais elevadas, este problema seja minimizado.

Ou mesmo reprojetando o circuito impresso, cuidando para evitar fiação longa que possa aumentar indutâncias e capacitâncias parasitas. Correntes muito altas exigem mais transistores e impõe maiores dificuldades para o controle deles, pois a capacitância das junções a serem comandadas aumenta, o que causa lentidão na resposta a transientes.

Figura 109 – Teste do circuito de carga dinâmica em uma bateria de 12V, 7Ah, completamente carregada.

Figura 109 – Teste do circuito de carga dinâmica em uma bateria de 12V, 7Ah, completamente carregada.

Também fiz um teste com uma bateria de 12V, própria para alarmes.

Idealmente, o chaveamento da carga não deveria exercer qualquer influência sobre a tensão de alimentação, mas não é o que ocorre na prática. Nem numa bateria nova e carregada (com impedância muito baixa), com capacidade de 7Ah, o comportamento é ideal (figura 109). Pode-se notar que, momentaneamente, a bateria entrega à carga uma tensão maior que os 12V…

É interessante observar que na figura 109 o osciloscópio está medindo em CC (DC), ao contrário das outras telas vistas até agora. A linha mais inferior da tela serve de referência de 0 Volt, sendo que o eixo vertical está ajustado em 5V por divisão.

O pico, de aproximadamente 9V acima da tensão de 13,8V, mantém-se por cerca de 50uS. Neste pequeno instante, a bateria chega a entregar perto de 22V!

O comportamento da tensão com a bateria piora (aumenta a amplitude das imperfeições da onda) se os cabos forem mais finos. Com isso, percebe-se a importância de respeitar certos limites de comprimento e bitola dos cabos.

Precauções em projetos

Os testes aqui evidenciam a necessitade de controlar o excesso de tensão de alimentação em circuitos sensíveis, pois podem originar erros nas tarefas que deveriam desempenhar ou diminuição da vida útil do aparelho/componente, principalmente quando há mudanças bruscas no consumo de energia. Um exemplo típico são os frequentes erros e falhas do sistema operacional, em computadores com fontes de má qualidade. Outro, o acionamento de LEDs em fiações muito longas, que podem causar sua queima.

Uma forma eficiente de diminuir o problema nos projetos é que o controle de espúrios e a adequada filtragem sejam feitos o mais próximo possível da carga. Se os cabos forem muito longos entre a alimentação e a carga, um estágio adicional de filtragem é obrigatório.

Figura 110 – Circuito de equalização do amplificador de áudio integrado com pré-amplificador Gradiente Model 366. Em destaque, os componentes utilizados para filtrar a alimentação deste estágio.

Figura 110 – Circuito de equalização do amplificador de áudio integrado com pré-amplificador Gradiente Model 366. Em destaque, os componentes utilizados para filtrar a alimentação deste estágio.

Em circuitos simples, um resistor (ou indutor, conforme o caso) de valor adequado no ramo positivo, acompanhado de um capacitor eletrolítico para filtragem, podem fazer muita diferença para a estabilidade de funcionamento. Se forem colocados dois capacitores, um antes e outro após o resistor ou indutor, está formada a conhecida (e eficaz) rede Pi de filtragem. A filtragem adicional é uma técnica muito utilizada em áudio, para evitar interferência da etapa de potência nos estágios de pré-amplificação (componentes em destaque na figura 110).

Varistores ou diodos zener, colocados na linha de alimentação, também podem ajudar nesta limitação. A tensão de ativação deles deve ser pouco maior que a de alimentação, para ficarem “invisíveis”, até o surto aparecer e ser absorvido. Uma apostila interessante sobre o uso de varistores é da Siemens [29].

A aparência final

Na figura 111, aparecem todas as peças juntas, antes da montagem no gabinete. A placa de circuito impresso foi montada sobre tocos de mangueira plástica, que serviram como espaçadores, sobrepostos a uma chapa de fibra isolante (figura 112), de modo a evitar qualquer problema de curtos-circuitos. A fibra é um cartão grosso, utilizado em oficinas que enrolam motores elétricos.

Nos furos de fixação da placa de circuito impresso (figura 113), percebe-se que os parafusos não conseguem tocar o cobre das trilhas. É que o furo é escareado levemente, para que exista no seu entorno uma área isolada. Junto com um espaçador feito de material isolante, o isolamento fica garantido. Utilizo esta técnica há mais de 30 anos, nunca deu um só defeito. Mas também nunca foi utilizada para tensões acima de 100VCC.

Figura 111 – Peças da fonte, antes da montagem.

Figura 111 – Peças da fonte, antes da montagem.

Figura 112 – Detalhe da placa de fibra colocada embaixo da placa de circuito impresso.

Figura 112 – Detalhe da placa de fibra colocada embaixo da placa de circuito impresso.

Figura 113 – Detalhe do furo da placa, com o parafuso utilizado para a montagem.

Figura 113 – Detalhe do furo da placa, com o parafuso utilizado para a montagem.

Na maioria das fotos anteriores, os knobs que aparecem são de alumínio, mas eu não estava contente com este visual. Eu já tinha um knob pequeno de baquelite, da Joto. Numa loja de eletrônica, encontrei dois antigos knobs do mesmo fabricante, também de baquelite. O visual definitivo aparece na figura inicial do artigo.

Referências

[1] Revista Elektor nº 24, julho de 1988, primeira edição brasileira – Elektor-bras-24-fontePB

[2] HP6400 – Vecchie Riviste Elektor – http://www.hp64000.net/page3/page3_2/page3_2.html

[3] Webcindario – Amplificador operacional de propósito general – LM741 – http://electronica.webcindario.com/componentes/lm741.htm

[4] Alldatasheet – LM741CN – http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/66386/INTERSIL/LM741CN.html

[5] Texas – LM741 – http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm741.pdf

[6] Datasheet Catalog – LM741 – http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/M/7/4/LM741.shtml

[7] CP Eletrônica – Equipamentos – http://www.cp.com.br/equipamentos.php

[8] Elliot Sound Products – Transformers – The Variac – http://sound.westhost.com/articles/variac.htm

[9] Variac Industria Metalúrgica Ltda. – http://www.variac.com.br/

[10] ISE – Variable Transformer Selector – http://variac.com/staco_Variable_Transformer_Map.htm

[11] Máquinas e Acessórios Gutierrez – Variador ou regulador de tensão – http://www.maqgutierrez.com.br/0/10/393/MaqGutierrez/Mat.+El%C3%A9tricos/Variador+ou+regulador+de+tens%C3%A3o

[12] KiCad EDA Software Suite – http://www.kicad-pcb.org/display/KICAD/kicad+EDA+Software+Suite

[13] Centro Tecnológico Estadual Parobé – Curso de Eletrônica – Laboratório de Eletrônica Analógica I – http://www.taqui-tche.com.br/TRANSISTOR_3.pdf

[14] Universidade Federal de Pernambuco – UFPE – Grupo de Engenharia da Computação – Greco – Eletrônica – Transistor-08 – http://www.cin.ufpe.br/~ags/eletr%F4nica/aula_08.pdf

[15] Wikipedia – IEC60320 – http://en.wikipedia.org/wiki/IEC_60320

[16] Schaffner – IEC Power Entry Modules – http://schaffner.com/en/products/emcemi/category/iec-inlet-filters-power-entry-modules.html

[17] Canford – conector CA IEC – http://www.canford.co.uk/Products/42-050_SCHAFFNER-AC-MAINS-POWER-CONNECTOR-IEC-Male-panel-with-filter

[18] FJMsoft – tomada CA tripolar com porta-fusível – http://www.fjmsoft.com.br/ecommerce_site/produto_11151_9175_Tomada-AC-AS07-tripolar-para-painel-com-porta-fusivel

[19] Schaffner – downloads – http://schaffner.com/en/downloads.html

[20] Wikipedia – Unidades de rack – http://pt.wikipedia.org/wiki/Rack_Unit

[21] Wikipedia – Rack unit – http://en.wikipedia.org/wiki/Rack_unit

[22] PlinkUSA – Rackmount Chassis – http://www.plinkusa.net/

[23] ProAudioStash – 19″ Rack Shelf – http://www.proaudiostash.com/product/19-inch-rack-accessories/rack-shelves/plain-shelves/1u-19-rack-shelf/140.shtml

[24] Nilko – Gabinetes e Racks 19″ – http://nilko.com.br/gabinetes19/?gclid=CKWOuO2w_L0CFSdn7Aod1VkAHA

[25] S4T – Racks para servidores – http://www.s4t.com.br/linhas/racks/?gclid=CJuvx-6w_L0CFUQF7AodeUkAjw

[26] Cemar Legrand – Racks e gabinetes VDI – http://www.cemarlegrand.com.br/sites/cemarlegrand.com.br/files/produtos/recursos/lcs2/lcs2_esp_racks.pdf

[27] Revista Elektor nº 11, junho 1987, primeira edição brasileira – Elektor-UsoGeradorPulsos – p. 22-23

[28] Circuit Cellar – Testing Power Supplies – http://circuitcellar.com/ee-tips/testing-power-supplies-ee-tip-112/

[29] CERN – Apostila Siemens sobre varistores – http://te-epc-lpc.web.cern.ch/te-epc-lpc/components/datasheets/te-epc-lpc%20(converters)/Varistor%20(SIEMENS).PDF

[30] Farnell – Fonte laboratório TTi – http://www.farnell.com/datasheets/1796748.pdf

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  1. Silvio Regis Silva
    26 de março de 2017 às 18:06

    Olá Euzebio, eu tentei abrir os arquivos com o Kicad mais recente e não consegui, tem algúm detalhe como usar a versão correta do programa?

    • 26 de março de 2017 às 23:20

      Sílvio, provavelmente você não carregou as bibliotecas (device0.lib e linear0.lib), ou ao menos o cache do esquema, que tem os componentes. Dê uma olhada nos arquivos, se eles estão lá. Ocorre que modifiquei diversos componentes, pelo proṕrio editor de componentes do Kicad e gravei nestas outras bibliotecas, com as alterações. O Kicad é meio chato neste ponto, por causa da excessiva liberdade, mas depois que você pega o jeito, poderá criar com facilidade componentes que não aparecem nas bibliotecas originais.

  2. Marcus
    23 de março de 2017 às 16:22

    Olá amigo boa tarde. Excelente suas dicas, muitas me foram úteis. Parabéns pelo trabalho. Aproveitando a oportunidade, preciso de uma sugestão de fonte de 125Vcc (+-5A). Poderia por obséquio me dar alguma informação pois não tenho encontrado nada. Grato! marcusjfribeiro@gmail.com

    • 26 de março de 2017 às 23:47

      Marcus, você está pedindo uma fonte de 625W, neste caso é melhor partir para uma fonte chaveada, tipo 1000W, sei que há na internet bons projetos, mas eu não conheço nenhum em especial. Poderia começar por aqui: http://www.homemade-circuits.com/2014/07/adjustable-0-100v-50-amp-smps-circuit.html

      Caso queira usar fonte linear, um transformador toroidal, mais ponte retificadora e capacitores de filtragem, deveriam dar conta do recado, facilmente. Mas para estabilizar esta tensão, são outros 500…

  3. Marcelo
    22 de fevereiro de 2017 às 11:06

    Eu realizei este projeto com algumas modificações. alterei os condensadores axiais para radiais e coloquei cis tl081 em ves dos normais lm741 e o meu lm723 é em encapsulamento metálico. No entanto a fonte nao está a entregar os 3A previstos so entrega cerca de 200mA. tem alguma ideia do que poderá ser?

    • 22 de fevereiro de 2017 às 12:01

      Marcelo, eu apostaria na qualidade dos transistores de saída, considerando que todo o resto está correto. Há muitos transistores falsificados no comércio, recomendo comprar os 2SC5200, ou equivalentes da ON Semiconductors ou Fairchild, em fornecedores como a Digikey, Farnell, Mouser, RS Components, Mundisom, Future, que são vendedores confiáveis.

      Os circuitos integrados, em princípio deveriam funcionar, mas poderia trocar os operacionais por 741, que tem entrada com transistores bipolares, não com transistores JFET. Não posso afirmar se fará diferença.

      • Marcelo
        22 de fevereiro de 2017 às 13:12

        os transistores de saida que eu usei foram dois tip35c com um d304x será que há problema?
        p.s. os tip35c são da st microeletronics

      • 22 de fevereiro de 2017 às 17:11

        Marcelo, estes dois transistores para 3A irão aquecer bastante, melhor colocar mais. E o D304X como driver não é adequado, pois exibe uma corrente de coletor muito alta. Tente algum transistor com Ic máxima de 4A, como os TIP31A ou 41A, que tem ganho mais alto. Qualquer transistor utilizado como driver em amplificadores de alta potência pode fazer o serviço.

        A configuração darlington com estes transistores pode ser testada como se fosse um transistor comum, pois tem base, coletor e emissor. Se você tem um multímetro que mede ganho (Hfe ou beta) de transistores, é só ligar o conjunto darlington ao instrumento e confirmar. Geralmente, esta ligação em cascata deve dar um ganho maior que 200. Meça também as tensões no circuito, quando você exige dele a corrente máxima. Pode aparecer uma queda de tensão importante em algum outro componente, como o resistor shunt, perto da saída, que faz a medição de corrente. Se a queda de tensão for entre coletor e emissor dos transistores TIP35, revise o estágio darlington (que fica fora do projeto da placa).

      • Marcelo
        22 de fevereiro de 2017 às 18:42

        boas, o tip35c suporta 25 amperes por isso acho que nao deve aquecer demasiado, já o d304x vou tentar troca-lo por outro, mas como nao possuo nenhum com as caracteristicas de um tip41 vou ter que o adquirir…

      • 22 de fevereiro de 2017 às 19:06

        Marcelo, mesmo que o transistor aguente 25A, é necessário observar a potência máxima, limitada pelo tipo de encapsulamento. Daí, pela Lei de Ohm, você verá quanto de corrente conseguirá, por exemplo, quando houver 20V entre coletor e emissor.

        Imagine 25A com Vce de 20V, dá 500W, duvido que este transistor dissipe isso.
        Se formos colocar em 3A com Vce de 20V, ele precisará dissipar 60W, não é pouco, por isso coloca-se vários transistores em paralelo.

        Quanto mais baixa a tensão de saída, mais os transistores aquecem, pois devem absorver a diferença entre a tensão do transformador e a tensão de saída da fonte.

        Nos testes dos transistores bipolares, para conduzir 25A, a tensão entre coletor e emissor é bem baixa.

  4. Fábio
    20 de fevereiro de 2017 às 10:22

    Como já mencionei em comentários anteriores, estou juntando componentes para montar essa fonte (com 3 saídas), e algo que me preocupa é a alta dissipação de calor em certas circunstâncias, então estou planejando usar 3 taps nas saída assim dispondo de 4 opções diferentes de tensão na saída do trafo amenizando um pouco o problema em condições normais de uso (é claro adicionando algumas instabilidades/ruídos no momento das comutações – porém na situação de curto circuito na saída devo programar para que haja comutação para o tap menor, mas não acho muito bom comutar os taps sob curto devido ao maior centelhamento nos relés….), bom mas o fato é que em um post de um grupo de facebook relacionado a a construção de uma fonte um participante comentou que está construindo a sua e vai implementar uma melhoria para amenizar o problema da dissipação usando um projeto da revista elektor (Nov/91 em inglês) chamado “dissipation limiter” cuja finalidade é “cortar” eletronicamente (usando mosfets) a saída do trafo em partes ciclos diminuindo a tensão eficaz para um valor próximo ao valor escolhido para saída amenizando assim a dissipação e é claro fazendo o uso dos capacitores da filtragem, não sei o quanto isso vai gerar oscilações que vão parar lá na carga, mas é algo que eu pretendo testar (em um segundo momento), você já viu ou implementou algo?

    • 22 de fevereiro de 2017 às 09:56

      Fábio, não vi o circuito, mas posso imaginar o efeito. Se você cortar o semiciclo senoidal para reduzir a tensão, terá que aumentar bastante a capacidade de filtragem, pois o ruído gerado pelo alto ripple poderá afetar a estabilidade da fonte. Mas é uma opção, sem dúvida.

      Outra forma seria montar secundários separados e retificar e filtrar a tensão em cada um deles. Com o terra comum, poderia intercalar um MOSFET em série com cada linha de positivo, ligando todos no mesmo ponto, na entrada da fonte. Desligando um ou outro MOSFET, você tem a tensão desejada, sem problemas de ligar em paralelo ou não, pois todos os capacitores irão carregar pela tensão mais alta. Seria um circuito interessante para testar, inclusive com acionamento automático conforme a tensão de saída, mais a existência ou não de curto-circuito.

      • Fábio
        22 de fevereiro de 2017 às 11:42

        Obrigado por responder. Entendi é uma boa ideia, mas no meu caso acho que o toroidal que tenho não tem espaço suficiente para muitos enrolamentos individuais pois pretendo obter a tensão final de 36V (9+9+18) o que equivale a apenas um enrolamento de 36V@4A, imaginando o teu exemplo com mosfets eu precisarei de enrolamentos individuais nessa capacidade de corrente de 4A e tensões de 9, 18, 27 e 36V o que equivale a um enrolamento único de 90V@4A o que aumenta bastante o tamanho dos enrolamentos (2.5x) e acho que não cabe, mas confesso que já havia pensado nisso antes pois a ideia é muito boa. Eu pretendo usar relés de 16A e comutar automaticamente (sei que vai gerar alguns ruídos…) e aumentar a capacidade de corrente dos dois enrolamentos de 9V para poder dispor de mais corrente quando usar a fonte em uma tensão mais baixa (até 18V). Eu solicitei ao camarada que comentou no grupo do facebook que vai implementar o “dissipation limiter” para compartilhar os resultados quando estiver pronto e comento aqui se tiver informações relevantes.

      • 22 de fevereiro de 2017 às 11:52

        Ok, aguardo os resultados. Como dica para diminuir o ruído na saída, aumente o valor do capacitor de filtragem (dobre) e coloque uma rede RC em paralelo com os contatos, algo como 10R e 100nF. Por experiência própria, reduz bastante o faiscamento e evita que os contatos colem. Procure no índice deste blog um post sobre proteção de relés, que fiz para um portão eletrônico, nunca mais troquei relés.

      • Fábio
        22 de fevereiro de 2017 às 13:11

        Eu até já comprei capacitores de 100nF para essa finalidade (circuito snubber para os relés) , quanto a filtragem também já tenho os capacitores, irei usar inicialmente 20mF por saída, mas como comentei ainda estou comprando/ sucateando componentes para a montagem…grato.

  5. Odilon Filho
    9 de novembro de 2016 às 10:47

    Olá Euzébio, após um longo inverno, de volta a construção da fonte. Ontem desmontei um trafo tirado de um nobreak SMS e achei curioso que ele só envernizam as placas por fora. O interior fica direto no aço. De bom é que foi facílimo retirar as placas mas demonstra a péssima qualidade de fabricantes nacionais, ou estou errado?

    • 12 de novembro de 2016 às 22:22

      Odilon, pode ser que o fabricante, no momento de envernizar os transformadores, deixou o verniz exposto por muito tempo ao ar, o que aumenta a viscosidade e pode dificultar a entrada do verniz nas placas. Como o verniz é colocado depois de montar a peça, é comum transformadores com mais de 10 anos, ao serem desmontados terem as placas internas lambuzadas, pois o verniz lá dentro não entrou em contato com o ar e não secou.

      E havia fabricantes que utilizavam cera (parafina, provavelmente), para montar as placas dos transformadores, o que facilitava demais desmontá-los. Era o caso da Philco, nos televisores valvulados e transistorizados deles.

      • Odilon Filho
        14 de novembro de 2016 às 11:27

        Interessante, mas o certo é envernizar toda a lâmina, não é? Mudando de assunto, vou abrir um toroidal que retirei de um home theater. O primário dele já sei que é 110/220 V, e tem 2 secundários que não sei nem voltagem, nem amperagem de saída. Acha seguro aproveitar o primário, mesmo sem saber se a potencia final poderia aquecer muito o primário com carga cheia? E, só por curiosidade, eu testei alguns programas e tabelas para calculo de transformadores e todas dão valores diferentes. Fiquei com um nó na cabeça.

      • 20 de novembro de 2016 às 23:00

        Odilon, a montagem pode não ser com verniz, mas com um óxido sobre a lâmina, que também é isolante. É correto isolar toda a lâmina, certamente, inclusive antes da montagem.

        Sobre o toroidal mais fácil seria procurar os dados dos fabricantes, que cito no artigo sobre enrolamento de transformadores, para ter uma ideia.

        O problema é que muitos artigos não comentam uma questão crucial no enrolamento dos trafos: a densidade de corrente por cm2. Quanto maior a densidade de corrente, mais o trafo aquece em repouso. O ideal é colocar uma densidade baixa, para o transformador só aquecer quando em carga máxima.

        Outra forma de identificar a corrente do secundário é medir a espessura do fio esmaltado e consultar uma tabela de corrente para fios de cobre, dá uma ideia de potência.

  6. Fábio
    8 de novembro de 2016 às 08:54

    Bom dia! Estou “estudando” a aquisição de componentes e materiais (ou reaproveitamento) para a montagem, só que fiquei com uma dúvida referente a condição específica extrema de uso, ou seja, tensão baixa com corrente máxima, quanto a dissipação. Pretendo usar 6 2sc5200 em 3 dissipadores com cooler de computador (ainda não sei se farei a fonte para 4 ou 5 amperes, na sua opinião será que da conta do recado ou terei que limitar a corrente quando a fonte for usada com a tensão baixa?

    • 12 de novembro de 2016 às 22:42

      Fábio, estes transistores dissipam 150W de calor cada um (folhas de dados: https://toshiba.semicon-storage.com/la-pt/design-support/search/multiSearch.1.1.2SC5200.html).
      Supondo que você compre os originais (não é fácil), que possam realmente dissipar os 150W, é possível que com 6 deles fique bem bom, especialmente se o dissipador der conta do recado. Poderia intercalar entre os transistores e o dissipador um barramento de cobre, daqueles usados em quadros elétricos, para espalhar o calor imediatamente para todo o corpo do dissipador, só não sei se mais uma camada de pasta térmica não iria dificultar tudo.

      Lembre-se que no projeto original, os transistores eram TO-3, um encapsulamento metálico muito bom para dissipar calor, mais eficiente que os TO-264 dos 2SC5200. Mas os 2SC5200 são mais modernos e mais rápidos, a fonte irá funcionar melhor com eles.

      Para ter certeza, só testando para saber, ainda mais que é bem comum transistores falsos por aí. Se ainda não comprou, pode tentar os da Fairchild (Motorola), comprando direto dos EUA, na Mouser, Farnell Newark, Digikey (tem muitas outras empresas). Elas podem ter também os originais da Toshiba.

      • Fábio
        13 de novembro de 2016 às 00:19

        Muito obrigado!

      • Fábio
        13 de novembro de 2016 às 00:30

        Obrigado pelas respostas, infelizmente a falsificação tomou grandes proporções, só resta a compra nas boas lojas (mouser, digikey, farnell, etc) que é bem cu$to$a pois só o frete custa de 35 a 40 dólares mais as taxas brazucas de 60% (inclusive sobre o frete) + icms tornam a montagem bem cara…

      • 20 de novembro de 2016 às 23:02

        Fábio, uma solução é catar sucata de eletrônica, os equipamentos industriais usam componentes muito bons, que duram muito tempo.

  7. Fábio
    3 de novembro de 2016 às 15:01

    Obrigado por esse excelente post, tenho intenção de fabricar a minha fonte também seguindo esse caminho, só é longo (encontrar componentes originais, gabinete, modificações, etc.) Tenho intenção de montar com 3 saídas (2 simétricas ajustáveis e uma fixa de 3,3/5V) usar um MCU para exibir a tensão e corrente no display e quem sabe com muito estudo e pesquisa fazer os ajustes de tensão e corrente usando o MCU (em um segundo momento)…. mas deixo uma pergunta, as fontes comerciais usam que sistema? (regulação linear ou chaveada -pwm?) Pergunto pois esse projeto desperdiça muita energia quando usamos uma tensão baixa com alta corrente, não seria o caso de usar uns taps menores no transformador para esses casos?(sei que isso é trabalhoso e não fica legal caso vc precise variar o valor da tensão em todo range com a fonte em uso… E quanto as fontes com controle pwm, acredito que gerem bastante ruídos e não tenho conhecimento se elas são eficientes na regulação… enfim obrigado novamente.

    • 12 de novembro de 2016 às 22:56

      Fábio, tem de tudo, se você procurar nas edições da Elektor europeia, volta e meia eles publicam um projeto de fonte bem robusto, geralmente usando microcontroladores. Não acompanho mais eles, desde que saíram do Brasil, mas você pode assinar a revista em inglês.

      Quanto às fontes PWM, eu creio que na bancada o problema do tamanho e peso não é tão importante, pois um trafo toroidal qualquer dá conta do recado. Porque uma fonte chaveada, para construir, tem que ter cacife, não é moleza, tem muitas variáveis envolvidas, especialmente os problemas com os núcleos dos transformadores, pois o formato do ferrite e sua composição influenciam demais no desempenho.

      Os taps menores você mesmo pode implementar na sua fonte, e colocar internamente um relé porrada para chavear entre eles. Lembro que vi uma fonte profissional da HP que tinha dois taps: 0-15V e 15-30V, isso reduz muito a necessidade de transistores de potência na saída e melhora a velocidade da regulação. Não fiz na minha porque eu queria a faixa toda no botão (teimosia minha, pois agora notei que durante os trabalhos, poucas vezes utilizo uma faixa de tensões muito diferente, a maioria é até 20V).

      Pelo que vi, muitas fontes estão vindo com circuitos chaveados, mas não testei nenhuma para saber da qualidade.

      • Fábio
        19 de novembro de 2016 às 12:18

        Só mais uma pergunta (peço desculpas se estou sendo excessivo), o uso de taps no secundário do TF com comutação usando relés (para melhorar a eficiência e gastar menos com dissipadores e transístores na etapa de regulação) causaria uma certa variação na tensão da fonte após a retificação quando houverem comutações, o quanto desse distúrbio passaria para a saída até o circuito compensar e estabilizar novamente? – Penso que para não encarecer muito o projeto ou tornar muito trabalhosa a confecção do transformador não usar mais que uns 3 taps, sei que se fossem usados mais essa variação (degraus) de tensão não seria muito grande, mas o projeto começa a ficar complexo demais sem esquecer de que quando comutamos ficaremos um breve tempo usando apenas a carga dos capacitores…

      • 20 de novembro de 2016 às 22:26

        Fábio, a fonte deveria dar conta do recado durante uma variação da tensão de entrada, afinal esta é a função dela…

        Só se você irá trocar a tensão de saída durante o consumo de corrente, que então talvez precise de um capacitor maior para a filtragem. Mas a fonte da HP, que falei no artigo, não tinha eletrônica para trocar a tensão, era com uma chave, o usuário tinha que determinar antes a faixa de tensão que iria usar.

        Para simplificar a operação, talvez 1 só tap seria suficiente, ainda mais que você irá montar a fonte com 6 transistores na saída.

  8. wellerson resende
    9 de outubro de 2016 às 21:30

    Boa noite! Excelente projeto, já fazia um bom tempo que não encontrava um projeto tão bem explicado como este! Parabéns pelo trabalho!! Amigo se não for pedir muito mas você teria a Revista Elektor Brasileira completa desta fonte? Pois estava olhando o pdf que deixou na descrição e vi que a mesma tem um carregador de baterias que também me despertou a atenção!

  9. Alexandre
    29 de setembro de 2016 às 21:59

    Olá Eusébio. Parabéns pelo post e parabéns pelo site. Estou sempre de passagem para ver as novidades político-eletrônicas.
    Sei que talvez seja difícil me ajudar, mas quem sabe você pode me dar uma luz.
    Construí a fonte utilizando um transformador 18-0-18v sem utilizar o fio central, o que me dá 36V AC e aproximadamente 50V DC após a retificação.
    Ao ligar a fonte e monitorar sua saída com o multímetro o range de tensão não varia de 0V aos cerca de 40V esperados, mas inicia em 25V e vai até 50V.
    Fiz uma revisão completa na minha placa e está perfeitamente consistente com o circuito. Os potenciômetros estão ok. Substituí os 3 CIs por outros e o comportamento é o mesmo. A única coisa que não consigo testar é o arranjo Darlington dos 2N3055.
    Você teria alguma sugestão para me direcionar em um diagnóstico ?
    Muito obrigado !

    • 2 de outubro de 2016 às 22:51

      Alexandre, supondo que o problema seja no módulo, você poderia substitui-lo por um transistor darlington, como o TIP122, mas apenas para testes, pois ele não aguenta a corrente.

      O módulo é como um transistor darlington, cuide que no esquema aparecem as letras C, B, E, na conexão com a placa. Então, o módulo pode ser testado num multímetro como se fosse um transistor, para verificar o ganho. Darlington tem ganho elevado, maior que os bipolares normais. Do mesmo modo, as tensões base-coletor e base-emissor (que são maiores neste tipo de transistor), podem ser verificadas.

      Verifique também as tensões sobre os amplificadores operacionais, eles são alimentados com fonte simétrica (o ramo positivo deve ter quase a mesma tensão que o negativo – com a polaridade inversa, obviamente).

      • Alexandre
        9 de outubro de 2016 às 16:13

        Muito obrigado pela resposta. Testei com o TIP122 e continua na mesma. Vai de 25V a 50V. Detalhe: com o pot “zerado”, da 25V, depois, girando só um pouquinho já sobe rapidamente para 50V e estabiliza nessa tensão ao longo de todo o curso. Curiosamente, ao girar o pot de corrente, a leitura de tensão fica instável. obs: Estou testando a tensão diretamente no multímetro, sem nenhuma carga.
        Testei as tensões nos CIs e está tudo certo (+15v e -15v). Testei também a tensão de saída do 723 e também está ok (7v)
        Ao tentar fazer medição da corrente (sem carga, fechando os polos da fonte) deu uma corrente pequena com o P2 zerado e ao girar um pouco, abriu o fusível da entrada AC e, aparentemente, destriuiu o TIP122 (provavelmente por não aguentar a corrente, conforme você disse). Mas não consigo entender o porque desse comportamento.

      • 9 de outubro de 2016 às 17:52

        Alexandre, a única coisa que posso lhe dizer é que tem algum erro, pode ser até uma solda que toca onde não devia. Eu montei esta fonte e funcionou de cara. A tensão de saída pode variar aleatoriamente quando o sistema de compensação de tensão não está ligado, eu comentei isso no artigo, são aqueles dois fios a mais, que ficam ligados nas extremidades das garras jacaré, junto com os fios vermelho e preto mais grossos. Parece que seu erro está nos operacionais, revise, revise, revise…

      • Alexandre
        9 de outubro de 2016 às 20:59

        Obrigado mais uma vez. Revisarei tudo novamente !

      • 9 de outubro de 2016 às 21:46

        Alexandre, mais uma coisa, conferiste o valor do potenciômetro de tensão, ele pode não estar zerando. Deixe ele no mínimo e ligue um resistor de 47 ohm entre o terminal central do pot e o negativo da fonte. Se a tensão baixar para zero, ou é o potenciômetro que não zera, ou é o R24, que tem valor acima de 47 ohm.

      • Alexandre
        2 de novembro de 2016 às 18:49

        Finalmente encontrei o problema (depois de fritar meia dúzia de transistores). O problema estava no voltimetro/amperimetro do painel. Estou usando um modelo que tem os dois mostradores em uma só peça, com 3 fios para ligação. O que me “escapou” é que no circuito original, o ponto de ligação comum é no positivo, mas na peça que estou usando o fio comum é negativo. Então o que acontecia é que ou não media nada pois estava com a polaridade invertida ou, quando eu trocava, o amperímetro “fechava curto” nas duas saídas. Depois de perceber isso, fiz uma pequena modificação no circuito para adaptar-se a essa peça e agora está funcionando perfeitamente. Mais uma vez, muito obrigado pelas dicas e pela disposição em ajudar. Um abraço !

      • 12 de novembro de 2016 às 22:58

        Alexandre, ótimo que tenha encontrado o problema, se quiser repassar a dica, pode anexar imagens clicando no botão img, que irá pedir a url do seu desenho (é só dar o caminho do arquivo no pc, que ele é copiado). Leva um tempo, mas depois aparece nos comentários.

  10. 27 de agosto de 2016 às 22:52

    Boa noite estimado Professor Pesquisador Amigo! Venho aqui deixar somente minha humilde parabenização pelo seu trabalho, que dificilmente se encontra no Brasil! Forte Abraço (73), espero ver mais!!! Alegre por ver seu trabalho!
    Paulo Roberto de Queiroz

    • 28 de agosto de 2016 às 17:37

      Olá, Paulo, obrigado pelos elogios, 73 pra ti também (apesar de eu não entender nada de radioamadorismo).

  11. 25 de agosto de 2016 às 23:45

    amigo atempo que estou manitorando esta fonte como posso transforma em simetrica e tambem aumenta amperagem

    • 26 de agosto de 2016 às 23:34

      Agrinaldo, para fazer uma fonte simétrica, coloque duas destas em série e monte um controle de tensão e corrente com potenciômetros estéreo, seria a forma mais simples. A ligação central será o terra (GND).

      Não garanto que funcionará bem em todas as situações, o ideal seria um projeto já nascido com a saída simétrica.

      Para aumentar a corrente de saída, o artigo tem todas as explicações.

  12. Marcelo de Andrade
    24 de agosto de 2016 às 18:03

    Euzébio vc poderia disponibilizar o pdf das pcb frente e verso para podermos montar uma em casa.

    • 26 de agosto de 2016 às 23:36

      Marcelo, no artigo eu disponibilizo todos os arquivos do Kicad, que é onde eu fiz o projeto. O programa é gratuito e fácil de usar. Caso não queira usar o Kicad, há folhas em pdf com os esquemas, se não me engano, também tem o espelhado. A intenção é justamente possibilitar a qualquer um montar uma destas fontes em casa.

  13. Uriel Abe Contardi
    22 de julho de 2016 às 23:54

    Primeiramente parabéns pelo projeto e pela forma como consegue transmitir conhecimento, hoje em dia só vemos pessoas que tomam posse do conhecimento e não a compartilham temendo que isso as prejudicaria, então muitíssimo obrigado, têm minha admiração e com certeza a de muitos leitores.Sem contar no detalhe das informações, até mesmo como fazer adaptações e explicando cada detalhe do projeto minuciosamente.
    Estou montando esta fonte meu amigo, contudo surgiu dúvidas durante o processo, eu tenho um voltímetro amperímetro que são juntos 2 em 1, fiz os teste e eles não apresentam os mesmo erros de leitura que os que você utilizou, contudo como proceder com as ligações, ele tem um “Shunt” interno de 10 a, contudo depois de tantas adaptações não entendi como ligar o amperímetro, eu tenho que retirar este Shunt interno e colocar o R21 no lugar? Eu acho que não é isso pois o Shunt apresenta uma resistência muito menos é isto iria interferir na medição.
    Como fazer a ligação?
    O meu modelo seria mais ou menos esse
    http://rs898.pbsrc.com/albums/ac182/shaving/sku_219950_4_zps46124330.jpg?w=480&h=480&fit=clip

    Muito obrigado, aguardo resposta

    • 31 de julho de 2016 às 22:12

      Uriel, eu colocaria o amperímetro em série com a fonte, sem me preocupar com o circuito interno, pois shunt existente no esquema trabalha para o circuito limitador de corrente máxima. Provavelmente seu instrumento tem um pequeno manual de ligações, observe-o.

  14. 15 de julho de 2016 às 11:38

    Olá Eusébio, estou atrasado dois anos para comentar, mas… Hoje em dia tem gente fazendo de tudo no youtube, tentando mostrar como consertar ou construir alguma coisa; Em meus 30 anos como Hobbista em eletrônica, (sou do tempo da revista Saber Eletrônica do professor Newton C. Braga) nunca li um artigo com tantos detalhes sobre a elaboração de um projeto como este que você fez sobre a Fonte de Alimentação, parabéns pela forma como você descreve as tarefas, e a clareza com que as explica.
    Sou Fotógrafo e faço manutenção em PCs e Flashes de Estúdio Fotográfico como segunda profissão.
    Um grande abraço,
    A.Carlos

    • 16 de julho de 2016 às 22:56

      Antonio, seja bem vindo, obrigado pelas palavras de apoio.

  15. agrinaldo s dantas
    13 de julho de 2016 às 12:30

    amigo boa tarde para eu fazer esta fonte simétrica é preciso inverter os transistores e capacitores os diodos e outros o ci permanece na mesma psi…é verdade estou no aguardo

    • 16 de julho de 2016 às 22:51

      Agrinaldo, eu não tenho prática nesta questão, mas geralmente são feitas duas fontes idênticas e ligadas em série. O ponto central, que une o positivo de uma e o negativo de outra, seria o zero volt. As conexões restantes, cada fonte fornecerá uma das polaridades.

  16. Sergio
    28 de maio de 2016 às 00:08

    Caro Eusebio. Essa fonte pode ser utilizada para aquecer o fio de uma cortadora de isopor?

    • 29 de maio de 2016 às 21:57

      Sérgio, pode, sem problemas, até ela é um exagero, um circuito muito complexo. Creio que não precise mais do que 12VCC.
      O controle de corrente ajuda a estabilizar a temperatura do fio de corte.

      Talvez uma fonte comum de 12V, com capacidade de 3A ou mais, sem estabilização, acoplada a um controle de corrente, fosse suficiente. Olhe meu post sobre LEDs (Como ligar, sem queimar), na figura 62, se não me engano, eu mostro um esquema de controle de corrente, bem simples, talvez pudesse utilizá-lo para esse fim.

  17. Leandro S da Costa
    15 de abril de 2016 às 08:36

    Bom dia,

    Estou querendo comprar os displays digitais para funcionar com Amperímetro e Voltímetro.

    O que voce acha deste acho q nao vai suportar 5A.. O que acha ?

    http://www.ebay.com/itm/0-36-Blue-LED-5-Digits-Panel-Ammeter-0-3-0A-DC-Current-AMP-Meter-Built-in-Shunt-/371242209247?hash=item566fc28fdf&pt=LH_DefaultDomain_0&nma=true&si=V3P9f99n1AJ5NPrUk0oQWAqAEcc%253D&orig_cvip=true&rt=nc&_trksid=p2047675.l2557

    Esse eu acha que esta ok
    http://www.ebay.com/itm/0-36-LED-5-Digit-DC-0-33-000V-Red-Digital-Voltmeter-Voltage-Meter-Car-Panel-/181404654227?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2a3c8f5a93

    acho que consigo achar no brasil ?

    obs.: estou muito empolgado com projeto. 🙂

    • 15 de abril de 2016 às 23:40

      Leandro, faz tempo que não procuro estes displays, talvez alguém já tenha eles à venda no ML, por exemplo. Ou no Alibaba. Mas as compras dos EUA vem muito rápido, as da China é que demoram.

      O shunt daquele amperímetro de 3A pode aguentar a corrente de 5A, mas você deverá certificar-se do fundo de escala do amperímetro, pois poderia exibir o sinal de overflow após os 3A.

  18. Sidnei Berti
    11 de abril de 2016 às 23:22

    Boa noite Euzébio, tudo bem?

    Preciso de uma fonte 0-50v por 5a…Daria para usar essa com pequenas alterações?

    Sidnei
    São Sebastião/SP

    • 13 de abril de 2016 às 21:51

      Sidnei, em princípio funcionaria, somente ajustando os controles de corrente e tensão de saída.
      Obviamente, todos os componentes deverão estar aptos a trabalhar no mínimo com 70V, para evitar problemas.
      Cuide principalmente dos transistores de potência, coloque uns 6 ou 7, dos modernos, como 2SC5200, pois eles irão aquecer muito mesmo, devido à diferença possível de tensão de entrada e de saída.
      E atente para a tensão que os amplificadores operacionais recebem, para não exacerbar, como eu fiz no meu projeto. Poderia usar reguladores 7815 e 7915 para eles.

  19. Rodrigo dos Santos Figueira
    5 de março de 2016 às 15:47

    Boa Tarde! É necessário utilizar três transistores 2N3055 na saída?

    • 5 de março de 2016 às 22:55

      Rodrigo, apesar de cada 2N3055 poder conduzir 15A, isso só ocorre quando a tensão entre coletor e emissor é bem baixa. No caso da fonte, onde poderá haver mais de 40V entre coletor e emissor, é essencial que sejam colocados vários transistores na saída, pois o aquecimento será muito intenso. Se desejar colocar menos transistores de saída, retire pelo menos 1 Ampére por transistor.

      E atente para o fato de que existem 2N3055 por aí que são uma piada, não passam nem 5A e queimam.

  20. Alvaro Boldrini
    2 de março de 2016 às 16:53

    Boa tarde!

    Favor cotar 72pçs. – Fonte (bivolt/autorange 127/220vca) – saída 15/16vcc – 1A (algo simples e barato)
    Se possível até sem trafo…

    * Somente a placa, sem caixa (informar dimensões externas básicas da fonte)

    Aguardo…
    Alvaro – f.: 19 9 8210.7722

    • 2 de março de 2016 às 23:56

      Alvaro, não comercializo equipamentos ou placa, a intenção do blog é apenas informar. Você poderá comprar fontes chaveadas de 12V, e ajustar o pequeno trimpot que vem nelas para ajustar a tensão de saída. Há modelos desde 2A até 5A, com um bom preço e boa qualidade. Dê uma olhada no ML, procure por fonte 12V chaveada, caixa metálica, ajustável.

  21. Rafael Soares
    9 de fevereiro de 2016 às 18:44

    Olá Euzébio!
    Estou precisando projetar um carregador de baterias, baterias do tipo Gel Ciclo Profundo 6-dmz-20.

    Meu projeto tem como especificações 3 baterias de 12V 24AH conectadas em série para alimentar um motor de 36V.

    Pelo datasheet dessas baterias (6-dzm-20) a corrente constante de carga deve ser no máximo 3A ou até 5A para outros fabricantes.

    Ou seja, o projeto do carregador que me atende deve carregar uma tensão de 36V como uma corrente fixa de 3A ou 5A, sendo este carregador conectado a tomadas de 110 ou 220V.

    Você teria algum projeto com esses mesmo parâmetros, ou algum similar para me ajudar?

    Obrigado pela atenção e parabéns pelo site, excelente!

    • 28 de fevereiro de 2016 às 00:19

      Rafael, minha área não é de projetos, eu apenas divulgo as informações.

      • Vanderlei Loureiro
        28 de fevereiro de 2016 às 15:16

        Olá Zébio, preciso construir uma fonte para bancada, que seja simétrica, e que forneça de + – 1, 1,5, 2Volts até 35volts, 3A, que também tenha ajuste variável de corrente. Vc tem alguma dica? Desde já te agradeço, vanderlei Loureiro.

      • 3 de março de 2016 às 00:21

        Vanderlei, vi um fonte assim numa revista Elektor, mas não encontrei o número. Acho que era uma edição portuguesa, dos anos 1990, num período que a revista não foi produzida no Brasil. Lembro que utilizava acopladores ópticos para ajudar na simetria.

  22. Wilson
    13 de janeiro de 2016 às 18:11

    Olá, montei o projeto original da Elektor, mas com os mostradores digitais como a sua, mas no primeiro teste ela queimou, não se auto protegeu não. O que eu fiz de errado, pois ela funcionou certinho. E outra , o led acende junto com a fonte, ou só em sobrecarga?

    • 17 de janeiro de 2016 às 23:26

      Wilson, o LED de proteção só acende quando entra em modo proteção. Verifique se fizeste corretamente o ajuste de corrente máxima.

  23. Júnior
    11 de janeiro de 2016 às 15:21

    Eusebio, obrigado pela atenção e resposta as dúvidas. Para calibrar o resistor de corrente maxima eu fecho curto nas saídas com o amperimetro em série ou coloco um resistor (carga) + amperimetro em série?

    Outra dúvida, depois de tudo pronto, o amperimetro me mostra a corrente selecionada pelo potenciometro sem carga (ex: quero deixar a fonte em 200ma independente da tensão) ou somente mostrara quando tiver a carga? Abraço!

    • 17 de janeiro de 2016 às 23:56

      Júnior, um amperímetro de 10A na saída da fonte é um curto circuito.

      O amperímetro da fonte mostra a corrente que está sendo consumida, não a corrente máxima ajustada. Para saber isso, deverá fazer marcas no painel, indicando a posição do potenciômetro para determinadas correntes.

  24. Júnior
    21 de dezembro de 2015 às 22:21

    Olá, primeiramente agradecer pela explicação e projeto, muito bacana! Montei a fonte e aparentemente está tudo OK, gostaria de entender como faço o ajuste te corrente máxima, não ficou muito claro para mim. Obrigado pela atenção!

    • 27 de dezembro de 2015 às 00:44

      Júnior, a corrente máxima você determina no potenciômetro de corrente. Ela começa em zero, ou próximo disso e vai até 4A, como no nosso circuito.

      Quando você determina que a corrente máxima seja 1A, por exemplo, a carga alimentada pela fonte poderá drenar até 1A, após isso, a tensão cai, porque o circuito entra em proteção, impedindo que a corrente suba para além de 1A.

      É assim com todos os ajustes de corrente. É como você obrigar que a fonte seja de determinada capacidade de corrente e quando a carga atinge o limite, a fonte aciona a proteção contra curto-circuito. Não sei se me fiz entender.

      • Júnior
        27 de dezembro de 2015 às 20:42

        Olá, essa parte está ok. Digo em relação ao resistor de corrente máxima, como eu faço, coloco em curto as saidas da fonte? com ou sem o sensor? como medir a corrente de saida para ajustar no resistor em 4A, não sei se ficou claro? Um forte abraço e obrigado pela atenção!

      • 4 de janeiro de 2016 às 00:26

        Júnior, se você quer verificar até onde a fonte aguenta, feche o curto entre o positivo e negativo e meça a corrente. Com o potenciômetro de corrente no máximo, vá alterando o resistor de ajuste, conforme o esquema. Pode colocar em vez do resistor um trimpot, para ajustar até onde deseja e depois trocar por um resistor com aquele valor ajustado. O resistor é mais confiável no uso do dia a dia, pois não tem contato móvel e não oxida facilmente.

        Eu não lembro, mas creio que ajustei a corrente com uma tensão baixa, algo como 12V, porque a carga era para esta tensão. Deve dar 4A com qualquer tensão de saída.

        Cuidado que com 3 transistores de saída, eles fervem se deixar mais do que alguns segundos ligado, cuide também o aquecimento do transformador, talvez tenha que testar um pouco e aguardar o resfriamento.

        Você baixou o pdf do artigo original da revista? Dê uma olhada nas referências, irá ajudar bastante.

  25. Vanderlei Loureiro
    14 de dezembro de 2015 às 21:59

    Eusébio, preciso montar uma fonte para bancada e gostei muito desse seu projeto. Tenho apenas uma pergunta: essa fonte é simétrica (0V /+40V e 0V/-40V) ou é sómente 0-40V, pergunto isso porque na foto do painel da fonte temos bornes marcados + (verm), – (preto) e Terra (verde).
    Agradeço pela atenção

    • 20 de dezembro de 2015 às 01:31

      Vanderlei, esta fonte não é simétrica, cuide que a ligação central é o terra, é somente a carcaça do aparelho.

      • Vanderlei Loureiro
        20 de dezembro de 2015 às 01:47

        Muito obrigado pela resposta, e aproveitando, mais duas perguntas: posso montar 2 fontes dessa e ligar o POSITIVO de uma no TERRA da outra pra ter uma fonte simétrica de 0 +40V e 0 -40v. E nesse caso posso usar um único transformador ou tenho que montar 2 fontes totalmente separadas.

        Desde já agradeço, Vanderlei Loureiro.

      • 20 de dezembro de 2015 às 01:53

        Sem dúvida, duas fontes totalmente separadas funcionam como uma simétrica. O problema é o controle de corrente de curto circuito, que cada uma fará de maneira diferente. Tem um outro artigo na Elektor brasileira daquela época, que mostra uma fonte simétrica com ajuste único de tensão e corrente, se não me engano é o número 23, de junho de 1988, mas não tenho certeza.

  26. Diogo
    25 de novembro de 2015 às 09:18

    Bom dia. Onde consigo a tomada IEC com filtro de linha?
    Grato,
    Diogo

    • 29 de novembro de 2015 às 00:20

      Diogo, se não conseguir numa fonte de PC de sucata, tente Lojas como Farnell (agora só vem dos EUA), RS components, Digikey, Mouser. Tem as brasileiras Eletropeças, Mundison. Se colocar a marca de um destes filtros de linha na internet, poderá achar muita coisa, talvez lojas desconhecidas.

  27. Nivaldo Guardiano
    21 de novembro de 2015 às 17:22

    Boa Tarde Sr Euzébio adorei a Fonte do Link, Parabéns pelos detalhes e a forma de transmitir aos leitores algo bem explicado e ótimo desenvolvimento e aperfeiçoamento das técnicas de construção da mesma, que DEUS lhe Abençoe grandemente.

  28. Hisrael
    20 de outubro de 2015 às 21:12

    Olá Eusébio, muito bom seu blog, bem explicado…
    Sobre a fonte, para eu colocar um amperímetro, preciso usar o shunt da fonte (R21) ou posso usar outro shunt na saída e manter o original.

    • 22 de outubro de 2015 às 20:44

      Hisrael, eu não substituí R21, pois considero que ele não é um shunt, mas serve para dar uma queda de tensão para o comparador de tensão de saída, de modo a compensar a tensão nas pontas de prova.
      Um shunt de amperímetro tem uma resistência muito mais baixa, de poucos miliohm. Use o do amperímetro.

  29. 23 de setembro de 2015 às 00:53

    Boa noite Eusébio, estou precisando de uma fonte deste tipo, porém estou sem grana para comprar uma, estou planejando nesta quinzena fazer uma e encontrei este projeto ao qual vc nos apresentou (sei que vc o conheceu na revista, mas eu conheci através do seu blog) e sou grato por isso, contudo, a lista dos componentes necessário eu encontrei na edição da revista nacional elektor pag 13, disponibilizada nas referências, seria este a lista de componentes completa e correta? salvo duas alterações que vc mencionou no caso os valores de C1 e C2 e BD241 que foi substituído por TIP31A ou o TIP41A, a lista está completa ou há algo mais que falta ou deva melhorar ou complementar? desde já agradeço a atenção e a disposição!!! um forte abraço!

    • 26 de setembro de 2015 às 22:47

      Olá, Insônia… A lista de material está correta, é só aquele problema com o valor do capacitor e a substituição do transistor. No meu caso, eu tive que utilizar transformadores separados, com uma pequena fonte adicional, para os mostradores digitais, que não fazem parte do projeto original.

  30. 22 de setembro de 2015 às 18:37

    Boa noite Euzébio.
    Primeiramente, parabéns pelo trabalho e desenvolvimento deste blog.
    Estava lendo o artigo e não encontrei mais citações sobre a proteção contra curto-circuito. Queria saber mais sobre a proteção e se foram realizados os testes de curto, se sim, os seus resultados e funcionamentos.
    Desde já agradeço!

    • 26 de setembro de 2015 às 22:50

      Hedrey, a proteção contra curtos-circuitos funciona perfeitamente. Além disso, o controle de corrente máxima é que ajuda nisto, pois podemos definir a corrente máxima que atravessará o circuito alimentado pela fonte, antes de ligá-lo.

  31. 5 de setembro de 2015 às 23:51

    Boa noite, Eusébio. Por favor, não vá se cansar de mim, ainda tenho muito chão pela frente até concluir a fonte! Hoje eu fiz uma calculadora para transformadores, baseada no livro do Martignoni. As que eu encontrei na internet, eu achei muito ruim, confusas e como eu queria aprender os cálculos, pus mãos a obra. Gostaria que você avaliasse o resultado. Como faço pra te enviar. É só uma planilha excel 2010. Obrigado mais uma vez!

  32. Odilon Filho
    28 de agosto de 2015 às 23:57

    Olá de novo, Eusébio. Me desculpe pela quantidade de perguntas, mas é que a vontade de aprender é muita, assim como as duvidas! Na busca pelos cálculos do transformador, percebi que o ponto final da busca é o livro “Transformadores” do martignoni. Porem, encontrei inumeras pessoas que atribuem percentuais diferentes de perda do primario para o secundário. martignoni fala em 10% de perdas, outros 20% mas encontrei até quem estipula 50% de perda. Pela sua experiência, quanto de perda você estipula? Em relação a densidade da corrente, martignoni aponta uma tabela que indica 3 A/mm2 para trafos até 500W, mas encontrei quem coloca 4 A/mm2. O que você acha melhor? Obrigado pela atenção. Abraço.

    • 29 de agosto de 2015 às 22:08

      Eu sempre escolhi 10% de perda, às vezes 15%, mas depende muito da qualidade da chapa, ferro silicioso é muito melhor e rende mais.

      A densidade de corrente é sempre a menor possível, para diminuir o aquecimento do trafo. Ocorre que às vezes, tem que aumentar um pouco para caber o enrolamento que se quer fazer.

  33. Odilon Filho
    28 de agosto de 2015 às 15:25

    Olá Eusébio, você já conseguiu reutilizar um trafo? Existe uma maneira de desmanchar um trafo e reaproveitar as chapas? Tenho três aqui que coloquei no thinner por algum tempo, mas o verniz parece que não desgruda de jeito nenhum e a idéia é montar a fonte 100% de sucata gastando o menos possível. Abraço.

    • 29 de agosto de 2015 às 22:22

      Odilon, reutilizo trafos até hoje, só não consigo fazer com aqueles que soldam as chapas…

      Para desmontar um, nunca usei thinner, só esforço mesmo. Considere um trafo sem qualquer parafuso nem capa, que tenha as chapas coladas com verniz.
      Prenda o trafo num torno de bancada e com um alicate de pressão, puxe a primeira lâmina, o E mais externo.

      Antes, levante a aba da lâminia E para poder engatar o alicate bem no meio do E.
      Esta lâmina (e talvez mais algumas) serão danificadas, não poderão ser reutilizadas.

      Quando conseguir retirar umas duas ou três lâminas, comece a bater no transformador com um pedaço de madeira dura, para soltar as outras lâminas.
      Não use martelo, irá danificar as chapas.
      Com paciência, você conseguirá soltar os E e I aos poucos. Depois que conseguiu tirar mais algumas, o resto é barbada, mas dá trabalho.

      Se o verniz ficou bastante impregnado, poderá até encontrar lâminas ainda lambuzadas, não secas, pois este verniz de transformadores seca somente com o ar.

      • Odilon Filho
        1 de setembro de 2015 às 16:39

        Grande Eusébio, obrigado pelas dicas. Vou fazer exatamente assim. Depois te conto o resultado. Obrigado mais uma vez!

      • 5 de setembro de 2015 às 15:39

        Olá Eusébio, hoje, graças a você, consegui desmontar meu primeiro transformador. Veja:

      • 5 de setembro de 2015 às 15:42

        Tentei mandar a imagem, mas por aqui é complicado! Vamos ver se assim dá!

      • 10 de setembro de 2015 às 19:24

        Odilon, é por aí, parabéns, siga em frente!!

  34. Odilon Filho
    27 de agosto de 2015 às 09:45

    Olá, Eusébio. Esta semana passei estudando transformadores. Pretendo fazê-los, ao invés de comprá-los. Ainda estou esbarrando na falta de informação para os cálculos, pois parece que existe uma salada russa, e como diz nosso amigo gringo, autor do Transformers and coils, nem os próprios autores se entedem bem. Ainda bem ainda existem pessoas, como você, que se dispõe a repassar boa informação. A boa notícia é que consegui um toroidal numa sucata de Home Theater e, junto com o seu tutorial, vou tentar enrolar pelo menos o trafo principal da fonte. Abraço.

    • 27 de agosto de 2015 às 21:34

      Odilon, pela minha experiência em enrolar transformadores, considero que a característica mais importante é a densidade de corrente. Quanto mais baixo o valor, mais fio você irá gastar, menos corrente de saída terá, mas o transformador não irá aquecer, se ligado sem carga. Em aparelhos que ficam muito tempo ligados, ou que costumam ser utilizados a plena carga, a densidade de corrente é de suma importância, para evitar a queima. A densidade de corrente é influenciada pela qualidade do material do núcleo. Quanto melhor, mais a densidade possível, na mesma área. Por isto gosto do ferro-silício. Boa sorte na montagem!

  35. 19 de agosto de 2015 às 16:43

    Olá Eusebio, gostaria de saber se você fabrica para vender?

    • 19 de agosto de 2015 às 23:13

      Max, a intenção deste blog é divulgar a eletrônica e algumas opiniões, por enquanto não tenho planos de montar algo para vender.

  36. Odilon Filho
    17 de agosto de 2015 às 15:06

    Olá Eusébio, assim como você, sou maluco por eletrônica, mas trabalho com informática. Nunca tive muito tempo pra entrar de cabeça nesse mundo, mas agora estou me dedicando um pouco mais e a primeira ideia que me veio na mente foi montar uma fonte como forma de aprendizado teórico e pratico. Pesquisando na Net, eu te encontrei e, como sinceridade, achei o projeto sensacional. O porem é que, para os meus conhecimentos, ainda existem muitas coisas que fico voando e então eu lhe pergunto, me ajuda na montagem e nas duvidas sobre essa fonte? Pretendo fazer um passo a passo e postar para que outras pessoas também possam sanar suas duvidas e como registro de primeiro projeto sério. É claro que não pretendo ocupar muito o seu tempo, eu não tenho pressa para terminar, até porque, o trabalho me ocupa ainda muito. Em todo caso, só pela atenção, eu lhe agradeço.

    • 17 de agosto de 2015 às 23:28

      Odilon, tempo é o que mais me falta… Mas podemos fazer o seguinte: você vai informando as falhas no texto, que eu poderei melhorá-lo. Se eu achar que a informação não é necessária no artigo, tentarei lhe responder, mas vá com calma. Antes, peço que imprima todo o artigo e leia-o várias vezes, pois tomei muito cuidado ao escrevê-lo. Com cada releitura, você perceberá outras informações que tinham passado batido antes.

  37. Alexandre
    14 de julho de 2015 às 23:51

    Eu já montei esta fonte. Era muito boa, mas tinha alguns detalhes que não existe em nenhuma fonte comercial.
    Existia um modo de proteção para carga. A fonte não alimentava a carga sem antes o operador dar um comando com a carga desligada. Muito útil para os momentos em que se liga a alimentação com uma carga sensível ligada na saída.

  38. Nivaldo
    30 de junho de 2015 às 18:33

    Boa noite Eusébio!!! Que belo trabalho, hein!!!

    Faço minha as palavras do amigo Marcus Bacellar “Digna de uma tese de mestrado”.

    Minha área de atuação profissional não é a eletrônica, mas se tem uma área que mim encanta e mim fascina é a eletrônica.

    Sempre que posso estou a confeccionar algum projeto em eletrônica e este com certeza é o próximo…. A partir da próxima semana….

  39. pauloricardo
    25 de maio de 2015 às 17:22

    Boa tarde senhor Eusebiop! Poderia me informar por gentileza onde comprou o medidor de corrente e tensão digital?

    • 26 de maio de 2015 às 22:27

      Paulo, foi no ML. Mas pode ser encontrado também no MiniinTheBox e AliExpress, só que pode demorar e ter que pagar a alfândega.

  40. Alex
    14 de abril de 2015 às 11:08

    Jovem, meus parabéns! É assim que devemos nos dedicar e ainda por cima compartilhar. Continue com este espírito!

  41. Marcus Bacellar
    13 de fevereiro de 2015 às 02:38

    Amigo, parabéns pelo artigo! Digna de uma tese de mestrado, pelo alto nível de informação e detalhamento do projeto! Aprendi vários “macetes” para o dia-a-dia na Eletronica!
    Forte Abraço!

  42. PEDRO
    2 de fevereiro de 2015 às 11:40

    Amigo Eusébio bom dia, to tentando lhe enviar umas imagens e não estou conseguindo; Como eu faço para adicionar as imagens junto do testo.

    Obrigado mais uma vez por sua atenção.

    • 2 de fevereiro de 2015 às 21:33

      Pedro, cuide esta imagem que aparece abaixo, eu cliquei no botão img que aparece logo abaixo da frase “Responder ao comentário” e colei o endereço da internet da imagem, creio ser a única forma de enviá-las.
      Tem um comentário no post de conserto de fonte chaveada de 12-24V onde o usuário postou uma imagem. Olhe o link dela, clicando com o lado direito do mouse.
      energia solar

      • pedro1972brasil
        4 de fevereiro de 2015 às 19:21

        Eusébio, eu lhe mandei umas imagfens você já recebeu fico no aguardo!

      • 7 de fevereiro de 2015 às 22:20

        Pedro, como é que você mandou? Não recebi no e-mail.

  43. Jerry
    26 de dezembro de 2014 às 17:12

    O melhor que eu já vi em informação! Parabéns!

  44. Rafael Calderon
    15 de outubro de 2014 às 13:39

    Amigo, vc está de parabéns! Impressionante! Ainda não tinha encontrado em nenhum blog brasileiro alguém tão detalhista e disposto a ajudar o próximo. Seu trabalho é um exemplo! Tem minha admiração!

  45. Dayam
    11 de outubro de 2014 às 03:28

    Caríssimo, a riqueza de detalhes me impressionou. Parabéns. Estou decidido a montar seu projeto. Posto aqui o resultado. ;D

  46. Jackson Luz
    6 de outubro de 2014 às 09:25

    Obrigado , eu reparei as referencias da da fonte, ajuda bastante !! Fique com Deus e tudo de bom ! Abraços

    • 8 de outubro de 2014 às 21:52

      Jackson, veja no meio do artigo, há mais links para o meu projeto completo, em KiCad, que disponibilizei em uma pasta compactada no 4Shared. É um repositório de arquivos meio chato para fazer download, tem que aguardar um tempo e cuidar muito para não clicar nas propagandas, que aparecem misturadas e sacaneiam com botões falsos de Download, que vão dar em outros links, geralmente jogos e sorteios.

  47. Jackson Luz
    30 de setembro de 2014 às 20:25

    Parabéns, vc realmente valorizou um grande projeto de muita importância, e o legal q vc já vai verificando a tensão, e corrente através do

    display! Sou músico e amo a eletrônica…Já estudei eletrônica um pouco, e, atualmente tô voltando aos estudos !! Essa fonte para bancada é uma benção…favor aonde eu encontro esse projeto ?? Ou um projeto q possa fazer a fonte variável, com multímetro e amperímetro imbuído ?? Muito obrigado e sucesso na sua trajetória profissional !!!Abraços

    • 30 de setembro de 2014 às 22:42

      Jackson, veja no final do artigo, as referências, tem links lá.

  48. marcelo
    10 de setembro de 2014 às 16:39

    Já vi em alguns blogs fontes ajustaveis feita com fonte de conputado, mas essa aí é fora de serio, bem comercial vc deveria apostar nisso.

    • 10 de setembro de 2014 às 19:23

      Marcelo, obrigado pela dica, mas lembre-se que este circuito foi publicado em uma revista ainda existente, e lá está expressamente escrito que não é destinado para fins comerciais. Ou seja, só com autorização.

  49. 9 de setembro de 2014 às 10:57

    Excelente projeto. Parabéns por compartilhar.!

  50. 14 de agosto de 2014 às 22:18

    Eusébio tem a lista de componestes e o projeto pra dowload nao encontrei os links no post
    aliais otimo projeto nao perde em nada para fontes de preço elevadisimos que temos no mercado

    • 14 de agosto de 2014 às 23:37

      Audeorde, veja nas referências, os dois primeiros links, está tudo lá. E se você colocar no Google “Elektor bench (ou lab) power supply”, vai ver que tem muita gente que montou a fonte, alguns com modificações para mais corrente, outros em nível extremamente profissional.

      • 15 de agosto de 2014 às 13:49

        Eusébio muito obrigado estou começando meu curso no instituo monitor e assim que me sentir mais preparado monto a minha e posto link

      • 15 de agosto de 2014 às 22:04

        Audeorde, seja bem vindo à eletrônica! Quando tiver terminado, mande seu relato, para ajudar outros que também pretendem montar.

        E uma dica para quem está começando: não desista, nunca. O que muitas vezes acontece de uma montagem não funcionar é que o técnico não verificou tudo cuidadosamente antes de ligar. A afobação de ver algo funcionando, logo após soldar a última peça, é imensa, mas deve ser controlada. Já queimei muitos componentes à toa por causa disso… E daí os problemas vão se sobrepondo, tornando a situação cada vez mais complicada. O ideal é sair um pouco, espairecer, e só voltar quando estiver calmo…

    • 10 de setembro de 2014 às 21:24

      Audeorde, revisei o artigo e vi que meus links para a placa e os esquemas estavam faltando, agora estão lá, é só olhar e fazer o download. Por motivos de segurança, o WordPress não aceita arquivos zipados para upload. Por isto, o projeto completo foi para o repositório do 4Shared.

  51. HenriqueGama
    20 de junho de 2014 às 17:43

    Boa tarde Eusébio, mais cedo aconteceu de queimar a fonte 110v do meu xbox :/
    Li o tutorial de como consertar mas vou procurar assistência técnica!
    Onde você trabalha?

    Desde já agradeço!

    • 22 de junho de 2014 às 20:52

      Henrique, atualmente a eletrônica é meu hobby, trabalho na área de informática.

  1. 8 de março de 2015 às 00:27

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