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quarta-feira, 30 de maio de 2018

FONTES DE ALIMENTAÇÃO E IMPORTÂNCIA

Fontes de alimentação - Princípio Funcionamento

Pouquíssimas pessoas sabem que um bom aparelho eletrônico, começa também nele possuir uma boa fonte de alimentação. Se o Tv, Nobreak, Som  ou Pc estão parados, é problema na fonte,  e ausencia de tensãoes pequenas para transformar em grandes tensões. Então o objectivo da fonte de alimentação é transformar a tensão do fornecedor de energia 110V-220V em corrente alternada AC numa tensão de corrente contínua que permita os equipamentos em CC funcionar.
As fontes de alimentação são fundamentais no funcionamento dos circuitos eléctricos e electrónicos.
Fontes de alimentação principio de funcionamento A fonte de alimentação básica é constituída por 4 sectores
  • Transformador - Transforma a tensão AC e corrente de entrada para um valor utilizável em AC.
  • Ponte retificadora - Retifica os pulsos de modo a produzir uma saída polarizada DC.
  • Filtragem - Filtra a tensão tornando a corrente contínua.
  • Regulação - Regula a saída de modo a ter uma tensão constante.

Transformador

Transformador AC fonte de alimentação
Relação transformação = Vp = Np e P.saída = P.ent.
Vs Ns Vs x Is = Vp x Ip
Vp = Tensão primário (entrada)
Np = Número de espiras no primário
Ip = Corrente primário (entrada)
    Vs = Tensão secundário (saída)
Ns = Número de espiras no secundário
Is = Corrente secundário (saída)

Transformador + Retificação

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

Transformador + Retificação + Filtragem

Transformador AC com Retificação filtragem Filtragem é feita por um condensador eletrolítico de grande valor ligado à saída DC para agir como um reservatório, fornecendo corrente para a saída quando a tensão DC varia no retificador. O diagrama mostra o tensão não filtrada (linha pontilhada) e a DC suavizada(linha sólida). O condensador descarrega rapidamente perto do pico da variável DC.
Filtragem DC com condensador Note que a filtragem aumenta significativamente a tensão média DC para o valor pico (1,4 × valor RMS). Por exemplo 6V RMS AC (saída do transformador) é retificada em onda completa, ficam em DC 4.6V RMS (1.4V perde-se na ponte retificadora), com a filtragem esta aumenta o pico 1,4 × 4,6 = 6.4V .
A filtragem não é perfeita devido à tensão do capacitor cair um pouco nas descargas, dando uma pequena ondulação de tensão (Tensão de Ripple). Para muitos circuitos uma ondulação (Ripple) de 10% do valor de tensão é satisfatória, a equação abaixo fornece o valor exigido para a filtragem do condensador. Quanto maior o condensador menor ondulação.
Condensador de filtragem para 10% ripple, C = 5 × Io   
Vs × f
C  = Capacidade filtragem em Farads (F)
Io  = Corrente de saída em amperes (A)
Vs = tensão de entrada em volts (V), este é o valor de pico de tensão não filtrada em DC
f    = frequência do AC em hertz (Hz), 50Hz em Portugal, 60 Hz no Brasil (110V)

Transformador + Retificação + Filtragem + Regulação

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

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