FONTES DE ALIMENTAÇÃO

A fonte de alimentação é o dispositivo responsável por fornecer energia elétrica aos componentes de um Computador Portanto, é um tipo de equipamento que deve ser escolhido e manipulado com cuidado, afinal, qualquer equívoco pode resultar em provimento inadequado de eletricidade ou em danos à máquina. É por esse motivo que o InfoWester apresenta este artigo. Nele, você conhecerá as principais características das fontes, como tensão, potência, PFC, eficiência, tipos de conectores, entre outros. O foco do artigo serão as fontes do tipo ATX, por esse ser o tipo mais popular. Vamos lá?

Tipos de fontes de alimentação

Como já dito, as fontes de alimentação são equipamentos responsáveis pelo fornecimento de energia elétrica aos dispositivos dos computadores. Para isso, convertem corrente alternada (AC - Alternating Current) - grossamente falando, a energia recebida por meio de geradores, como uma hidroelétrica - em corrente contínua (DC - Direct Current), uma tensão apropriada para uso em aparelhos eletrônicos. Assim, a energia que chega nas tomadas da sua casa em 110 V (Volts) ou 220 V é transformada em tensões como 5 V e 12 V.

Os pcs usam fontes de alimentação do tipo chaveada. Trata-se de um padrão que faz uso de capacitores e indutores no processo de conversão de energia e recebe esse nome por possuir, grossamente falando, um controle de chaveamento que "liga e desliga" a passagem de energia de forma a gerar e fixar uma tensão de saída. Há também uma categoria chamada fonte linear, mas esse tipo não se mostra adequado aos computadores por vários motivos, entre eles, tamanho físico e peso elevado, além de menor eficiência (conceito que será explicado neste texto), uma vez que fontes chaveadas utilizam um "excesso" de energia para manter sua tensão de saída, gerando também mais calor. Nas fontes chaveadas isso não ocorre porque esse tipo simplesmente desativa o fluxo de energia em vez de dissipar a "sobra". Além disso, fontes chaveadas também exigem menor consumo, pois utilizam praticamente toda a energia que "entra" no dispositivo.

Fonte de alimentação ATX

Por se tratar de um equipamento que gera campo eletromagnético (já que é capaz de trabalhar com frequências altas), as fontes devem ser blindadas para evitar interferência em outros aparelhos e no próprio computador.

Antes de ligar seu computador na rede elétrica, é de extrema importância verificar se o seletor de voltagem da fonte de alimentação corresponde à tensão da tomada (no Brasil, 110 V ou 220 V). Se o seletor estiver na posição errada, a fonte poderá ser danificada, assim como outros componentes da máquina. Menos comuns, há modelos de fontes que são capazes de fazer a seleção automaticamente.

Padrões de fontes de alimentação

Assim como qualquer tecnologia produzida por mais de um fabricante, as fontes de alimentação devem ser fornecidas dentro de padrões estabelecidos pela indústria de forma a garantir sua compatibilidade com outros dispositivos e o seu funcionamento regular. No caso das fontes, o padrão mais utilizado nos dias de hoje é o ATX (Advanced Tecnology Extendend), que surgiu em meados de 1996 e que também especifica formatos de gabinetes de computadores e de placas mães.

Com essa padronização, uma pessoa saberá que, ao montar uma computador, a placa-mãe se encaixará adequadamente no gabinete da máquina, assim como a fonte de alimentação. Também haverá certeza de provimento de certos recursos, por exemplo: as fontes ATX são capazes de fornecer tensão de 3,3 V, característica que não existia no padrão anterior, o AT (Advanced Tecnology). O padrão ATX, na verdade, é uma evolução deste último, portanto, adiciona melhorias em pontos deficientes do AT. Isso fica evidente, por exemplo, no conector de alimentação da placa-mãe: no padrão AT, esse plugue era dividido em dois, podendo facilmente fazer com que o usuário os invertesse e ocasionasse danos. No padrão ATX, esse conector é uma peça única e só possível de ser encaixada de uma forma, evitando problemas por conexão incorreta.

As fontes ATX também trouxeram um recurso que permite o desligamento do computador por software. Para isso, as fontes desse tipo contam com um sinal TTL (Transistor-Transistor Logic) chamado PS_ON (Power Supply On). Quando está ligada e em uso, a placa-mãe mantém o PS_ON em nível baixo, como se o estive deixando em um estado considerado "desligado". Se a placa-mãe estiver em desuso, ou seja, não estiver recebendo as tensões, deixa de gerar o nível baixo e o PS_ON fica em nível alto. Esse sinal pode mudar seu nível quando receber ordens de ativação ou desativação de determinados recursos, por exemplo:

- Soft Power Control: usado para ligar ou desligar a fonte por software. É graças a esse recurso que o sistema operacional consegue desligar o computador sem que o usuário tenha que apertar um botão para isso;

- Wake-on-LAN: permite ligar ou desligar a fonte por placa de rede.

O sinal PS_ON depende da existência de outro: o sinal +5 VSB ou Standby. Como o nome indica, esse sinal permite que determinados circuitos sejam alimentados quando as tensões em corrente contínua estão suspensas, mantendo ativa apenas a tensão de 5 V. Em outras palavras, esse recurso é o que permite ao computador entrar em "modo de descanso". É por isso que a placa de video ou o hd, por exemplo, pode ser desativado e o computador permanecer ligado.

Há também outro sinal importante chamado Power Good que tem a função de comunicar à máquina que a fonte está apresentando funcionamento correto. Se o sinal Power Good não existir ou for interrompido, geralmente o computador desliga automaticamente. Isso ocorre porque a interrupção do sinal indica que o dispositivo está operando com voltagens alteradas e isso pode danificar permanentemente um componente. O Power Good é capaz de impedir o funcionamento de chips enquanto não houver tensões aceitáveis. Esse sinal, na verdade, existe desde padrão AT. No caso do padrão ATX, sua denominação é PWR_OK (Power Good OK) e sua existência se refere às tensões de +3,3 V e de +5 V.

Como se trata de uma padrão relativamente antigo, o ATX passou - e passa - por algumas mudanças para se adequar a necessidades que foram - e vão - aparecendo por conta da evolução tecnológica de outros dispositivos. Com isso, surgiram várias versões:

- ATX12V 1.x: essa nova especificação surgiu em meados de 2000 e consiste, basicamente, em um conector adicional de 12 V formado por 4 pinos, e outro, opcional, de 6 pinos e tensão de 3,3 V ou 5 V. Essa versão foi sofrendo pequenas revisões ao longo do tempo. A última, a 1.3, teve como principal novidade a implementação de um conector de energia para dispositivos sata;

- ATX12V 2.x: série de revisões que lançou um conector para a placa-mãe de 24 pinos (até então, o padrão era 20 pinos) e adicionou, na versão 2.2, um plugue para placas de vídeo que usam o slot Pci Express recurso necessário devido ao alto consumo de energia desses dispositivos. Neste padrão, o conector opcional de 6 pinos foi removido;

- EPS12V: especificação muito parecida com a série ATX12V 2.x, definida pela SSI (Server System Infrastructure) inicialmente para ser aplicada em servidores. Seu principal diferencial é a oferta de um conector adicional de 8 pinos (que pode ser uma combinação de dois conectores de 4 pinos) e um opcional de 4. Para atender de forma expressiva o mercado, muitos fabricantes oferecem fontes que são, ao mesmo tempo, ATX12V v2.x e EPS12V.

Vale frisar que há ainda vários outros formatos menos comuns para atender determinadas necessidades, como variações do ATX (EATX, microATX, etc), EBX, ITX (e suas versões), entre outros.

Com tantos padrões, você pode estar se perguntando qual escolher, não é mesmo? Essa decisão pode ser mais fácil do que parece. Via de regra, se você está montando um computador novo, com componentes totalmente recentes, basta escolher o último padrão disponível, que muito provavelmente será o mais fácil de se encontrar no mercado. Em caso de dúvida, basta consultar a descrição de sua placa-mãe para ver qual padrão ela utiliza e checar se a fonte pela qual você se interessa oferece suporte a essa especificação.

Tensões das fontes de alimentação

Os dispositivos que compõem um computador são tão variados que requerem níveis diferentes de tensão para o seu funcionamento. Por isso, as fontes de alimentação fornecem, essencialmente, as seguintes tensões: +3,3 V, +5 V, +12 V, -5 V e -12 V (as antigas fontes AT não oferecem a tensão de +3,3 V). As saídas de +3,3 V e +5 V são mais direcionadas a dispositivos menores, como chips de memória. A tensão de +12 V é utilizada por dispositivos que consomem mais energia, tais como aqueles que contam com "motores", como HDs (cujo motor é responsável por girar os discos) e drives de DVD (que possuem motores para abrir a gaveta e para girar o disco). As tensões de -5 V e -12 V são pouco utilizadas - serviam ao antigo barramento Isa por exemplo.

É claro que há dispositivos que exigem voltagens menores. Memórias Ram do tipo DDR3, por exemplo, podem trabalhar com +1,5 V. Para esses casos, a placa-mãe conta com reguladores que convertem uma saída de voltagem da fonte de alimentação para a tensão necessária ao componente em questão.

Potência das fontes de alimentação

Esse é o aspecto mais considerado por qualquer pessoa na hora de comprar uma fonte. E deve ser mesmo. Se adquirir uma fonte com potência mais baixa que a que seu computador necessita, vários problemas podem acontecer, como desligamento repentino da máquina ou reinicializações constantes. O ideal é optar por uma fonte que ofereça uma certa "folga" neste aspecto. Mas escolher uma requer alguns cuidados.

O principal problema está no fato de que algumas fontes, principalmente as de baixo custo, nem sempre oferecem toda a potência que é descrita em seu rótulo. Por exemplo, uma fonte de alimentação pode ter em sua descrição 500 W (Watts) de potência, mas em condições normais de uso pode oferecer, no máximo 400 W. Acontece que o fabricante pode ter atingindo a capacidade de 500 W em testes laboratoriais com temperaturas abaixo das que são encontradas dentro do computador ou ter informado esse número com base em cálculos duvidosos, por exemplo. Por isso, no ato da compra, é importante se informar sobre a potência real da fonte.

Para isso, é necessário fazer um cálculo que considera alguns aspectos, sendo o mais importante deles o conceito de potência combinada. Antes de compreendermos o que isso significa, vamos entender o seguinte: como você já viu, no que se refere às fontes ATX, temos as seguintes saídas: +3,3 V, +5 V, +12 V, -5 V e -12 V. Há mais uma chamada de +5 VSB (standby). O fabricante deve informar, para cada uma dessas saídas, o seu respectivo valor de corrente, que é medido em ampères (A). A definição da potência de cada saída é então calculada multiplicando o valor em volts pelo número de ampères. Por exemplo, se a saída de +5 V tem 30 A, basta fazer 5x30, que é igual a 150. A partir daí, resta fazer esse cálculo para todas as saídas e somar todos os resultados para conhecer a potência total da fonte, certo? Errado! Esse, aliás, é um dos cálculos duvidosos que alguns fabricantes usam para "maquiar" a potência de suas fontes.

É aí que entra em cena a potência combinada. As saídas de +3,3 V e +5 V são combinadas, assim como todas as saídas de +12 V. A potência máxima de cada uma só é possível de ser alcançada quando a saída "vizinha" não estiver em uso. Ou seja, no exemplo anterior, a potência da saída de +5 V só seria possível se a tensão de +3,3 V não fosse utilizada. Há ainda outro detalhe: uma outra medida de potência combinada considera os três tipos de saída mencionados: +3,3 V, +5 V, +12 V. Esse valor é então somado com as potências das saídas de -12 V (note que o sinal de negativo deve ser ignorado no cálculo) e +5 VSB. Daí obtém-se a potência total da fonte.

Para facilitar na compreensão, vamos partir para um exemplo. Vamos considerar uma fonte cujo rótulo informa o seguinte:

Tensões =>	+3,3 V	+5 V	+12 V (1)	+12 V (2)	-12 V	+5 VSB
Carga	28 A	30 A	22 A	22 A	0,6 A	3 A
Potência combinada	160 W		384 W		7,2 W	15 W
	477,8 W				22,2 W
	500 W

Observe que a potências combinada das tensões +3,3 V, + 5 V e +12 V é de 477,8 W, que é somada com a potência das saídas de - 12 V e +5 VSB, que é 22,2 W (7,2 + 15). Assim, a fonte tem 500 W de potência total. Mas aqui vai uma dica: no ato da compra, observe se as saídas de +12 V (sim, geralmente há mais de uma) fornecem uma potência combinada razoável. Essa é mais importante porque consiste na tensão que é utilizada pelos dispositivos que mais exigem energia, como o processador e a placa de vídeo. No nosso exemplo, esse valor é de 384 W

Rótulo descritivo na lateral de uma fonte ATX

Mas você deve estar se perguntando: como saber a potência adequada para o meu computador? Você já sabe que terá problemas se adquirir uma fonte com potência insuficiente. Por outro lado, se comprar uma fonte muito poderosa para uma PC que não precisa de tudo isso, vai ser como comprar um ônibus para uma família de 5 pessoas. A tabela a seguir pode te ajudar nisso. Ela fornece uma estimativa do quanto os principais componentes de um computador podem consumir:

Item	Consumo
Processadores medianos e top de linha	60 W - 110 W
Processadores econômicos	30 W - 80 W
Placa-mãe	20 W - 100 W
HDs e drives de DVD ou Blu-ray	25 W - 35 W
Placa de vídeo com instruções em 3D	35 W - 110 W
Módulos de memória	2 W - 10 W
Placas de expansão (placa de rede, placa de som, etc)	5 W - 10 W
Cooler	5 W - 10 W
Teclado e mouse	1 W - 15 W

Como já dito, processadores e placas de vídeo são os dispositivos que mais exigem energia. Para piorar a situação, essa medida pode variar muito de modelo para modelo. Por isso, é importante consultar as especificações desses itens para conhecer suas médias de consumo. Suponha, por exemplo, que você tenha escolhido a seguinte configuração:

Processador	95 W
HD (cada)	25 W + 25 W
Drive de DVD	25 W
Placa de vídeo 3D	80 W
Mouse óptico + teclado	10 W
Total	260 W

Veja que o total é de 260 W, sem considerar outros itens, como placas-mãe, pentes de memória, etc. Neste caso, uma fonte com pelo menos 400 W reais seria o ideal (lembre-se da dica de sempre contar com uma "folga").

Eficiência das fontes de alimentação

Esse é outro aspecto de extrema importância na hora de escolher uma fonte. Em poucas palavras, a eficiência é uma medida percentual que indica o quanto de energia da rede elétrica, isto é, da corrente alternada, é efetivamente transformada em corrente contínua. Para entender melhor, vamos a um rápido exemplo: suponha que você tenha um computador que exige 300 W, mas a fonte está extraindo 400 W. A eficiência aqui é então de 75%. Os 100 W a mais que não são utilizados são eliminados em forma de calor.

Com base nisso, perceba o seguinte: quanto maior a eficiência da fonte, menor é o calor gerador e menor é o desperdício de energia, fazendo bem para o seu bolso e evitando que seu computador tenha algum problema causado por aquecimento excessivo. Por isso que eficiência é um fator muito importante a ser considerado. Fontes de maior qualidade tem eficiência de pelo menos 80%, portanto, estas são as mais indicadas. Fontes com eficiência entre 70% e 80% são até aceitáveis, mas abaixo disso não são recomendadas.

Power Factor Correction (PFC)

O PFC (Power Factor Correction ou, em bom português, Fator de Correção de Potência) é, em poucas palavras, um meio de permitir o máximo de otimização possível na distribuição de energia. Vamos entender melhor: dispositivos constituídos por motores, transformadores, reatores, entre outros, lidam com dois tipos de energia: ativa e reativa. A diferença básica entre ambos é que a energia reativa é aquela que é utilizada apenas para magnetizar determinados componentes dos motores, transformadores, etc.

A questão é que o excesso de energia reativa pode causar vários problemas, como aquecimento, sobrecarga, entre outros. Isso acontece porque a energia reativa não é energia de "trabalho", cabendo à energia ativa esse papel, mas pode utilizar recursos que poderiam ser dedicados a esta última. Por isso, quanto menos energia reativa for usada, melhor.

Uma maneira de medir o uso de energia reativa é comparando-a com a energia ativa. Isso se chama Fator de Potência. A medição é feita analisando valores entre 0 e 1. Quanto mais próximo de 1, menor é a utilização de energia reativa. Pelo menos em aplicações industriais, o ideal é que o fator de potência seja de, pelo menos, 0,92.

Nas fontes de alimentação, o Fator de Correção de Potência é utilizado para manter essa relação em patamares aceitáveis. Há dois tipos de mecanismos para isso: PFC ativo e PFC passivo. O primeiro faz uso de componentes que conseguem deixar o fator de potência em 0,95 ou mais - pelo menos teoricamente - e que também conseguem reduzir interferências. O segundo tipo, por sua vez, é menos eficiente, pois utiliza componentes que não conseguem oferecer um "equilíbrio" tão otimizado quanto o PFC ativo. O fator de potência de fontes com PFC passivo fica em torno de 0,80, mas modelos de menor qualidade podem chegar a 0,60.

É evidente que fontes com PFC ativo são mais recomendadas, mesmo porque estas podem oferecer um recurso bastante interessante: seleção automática de voltagem. Note, no entanto, que em termos de benefícios para o usuário final, o PFC é vantajoso em seus aspectos de proteção. Não há relevância em termos de economia de energia, por exemplo. Fabricantes passaram a adotar esse recurso mais por determinação de autoridades reguladoras de alguns países.

Conectores das fontes de alimentação

As imagens a seguir mostram os principais conectores existentes em uma fonte ATX, começando pelo conector que é ligado à placa-mãe:

A foto acima mostra um conector de placa-mãe com 24 pinos, sendo que uma parte, com 4 pinos, é separada. Isso existe para garantir compatibilidade com placas-mãe que utilizam conectores de 20 pinos. Na imagem abaixo, é possível ver seu respectivo encaixe na placa-mãe:

A imagem abaixo mostra um conector utilizado em dispositivos como HDs e unidades de CD/DVD que utilizam a interface Sata, também conhecida como IDE. Esse padrão está caindo em desuso, pois foi substituído pelas especificações SATA:

Na figura abaixo é possível ver o encaixe desse conector na parte traseira de um HD:

Por sua vez, a imagem abaixo mostra um conector utilizado em unidades de disquetes. Esse dispositivo também caiu em desuso, portanto, trata-se de um conector que tende a desaparecer:

Vemos abaixo um conector de energia do atual padrão sata:

Na foto seguinte, o encaixe SATA na parte traseira de um disco rígido:

Chamado de ATX12V, o conector visto abaixo conta com 4 pinos, deve ser encaixado na placa-mãe e geralmente tem a função de fornecer alimentação elétrica para o processador. Há uma versão mais atual, denominada EPS12V, que utiliza 8 pinos e que pode ser formada também pela união de dois conectores de 4 pinos:

Na figura seguinte, o encaixe na placa-mãe do conector da imagem anterior:

Ventoinha das fontes

Ao pegar uma fonte de alimentação, você vai perceber que ela possui uma ventoinha, isto é, um "ventilador" que tem a função de retirar o ar quente proveniente do calor que é gerado dentro do computador. Para o usuário, esse é um aspecto que é importante de ser analisado por um simples motivo: barulho. Boa parte das fontes disponíveis no mercado, principalmente as de baixo de custo, utilizam uma ventoinha que fica em sua parte traseira, geralmente de 80 mm, de forma que é possível visualizá-la ao olhar a parte de trás da máquina. Por outro lado, há modelos de fonte que utilizam uma ventoinha maior, quase sempre de 120 mm, que fica instalada na parte de baixo, de forma que só é possível vê-la com a abertura do gabinete da máquina, como mostra a imagem a seguir:

A vantagem de utilizar um fonte deste último tipo é que a ventoinha é maior, portanto, requer um número menor de rotações para direcionar o fluxo de ar. Dessa forma, essa fonte também consegue ser mais silenciosa.

Modelos mais sofisticados também contam com um sensor de temperatura que é capaz de acelerar a rotação das ventoinhas em caso de aumento de calor. Esse recurso é interessante não só por oferecer proteção contra aumento excessivo de temperatura, como também por servir de alerta de que alguma coisa está atrapalhando a circulação de ar necessária para o bom funcionamento da máquina.

Como você deve ter percebido no decorrer do artigo, a fonte de alimentação tem mais importância para um computador do que pensa. Por isso, é necessário direcionar maior atenção a esse item na hora de fazer um upgrade ou montar uma máquina. Como dica final, uma orientação que é comum na comprar de qualquer produto: pesquise. Dê preferência por modelos de marcas conceituadas, que fornecem todos os detalhes de seus produtos e garantia. E, mesmo assim, pesquise na internet pelos modelos que te interessatrm, pois mesmo entre fabricantes reconhecidos há produtos que decepcionam. É claro que na maioria das vezes não é necessário adquirir uma fonte top de linha, por outro lado, fontes de custo muito baixo, apelidadas de "genéricas", devem ser evitadas sempre que possível, pois quase sempre são de baixa qualidade e podem inclusive representar algum risco ao seu computador.

TRANSISTORES BIPOLARAES

Transistores Bipolares

Transistores Bipolares de porta isolada (IGBTs)

O transistor bipolar de porta isolada (IGBT) destaca-se pelas características de baixa queda de tensão no estado ligado do BJT com as excelentes características de chaveamento, que traz um circuito de acionamento da porta bem simplificado e com alta impedância de entrada do mosfet. Existem no mercado transistores IGBTs com os valores nominais de corrente e de tensão bem acima dos valores encontrados para Mosfets de potência.

Os IGBTs estão gradativamente substituindo os mosfets que se dizem em aplicações de alta tensão, onde as perdas na condução precisam ser mantidas em valores baixos. Mesmo as velocidades de chaveamento dos IGBTs sejam maiores (até 50 kHz) do que as do BJTs e as do mosfets.

Ao contrário do ocorrido no MOSFET, o IGBT não tem nenhum diodo reverso internamente, sendo assim este fator torna sua capacidade de bloqueio para tensões inversas muito baixa, podendo suportar uma tensão inversa máxima em menos de 10 volts.

Princípios de operação do IGBT

A operação do IGBT é muito similar à dos MOSFETs de potência. Para colocá-lo no estado ligado, basta polarizá-lo positivamente no terminal do coletor (C+) em relação ao terminal do emissor (E -). De igual maneira, uma tensão positiva VG aplicada na porta (G) fará o dispositivo passar para o estado ligado (ON), quando a tensão no gate (G) exceder a tensão de limiar. O IGBT passara para o estado desligado (OFF) quando houver o corte de tensão do terminal da porta (G).

Curva Característica de tensão-corrente do IGBT

A curva característica e uma plotagem da corrente de coletor (IC) x a tensão do coletor-emissão (VCE). Quando não houver a tensão aplicada na porta, o transmissor IGBT estará no estado desligado (OFF), onde a corrente (IC) é igual a zero (0) e a tensão que passa através da chave é igual a tensão da fonte.Se a tensão > VGE(th) for aplicada na porta, o dispositivo passará para o estado ligado e permitira a passagem da corrente IC. Essa corrente é limitada pela tensão da fonte e pela resistência de carga. No estado ligado, a tensão através da chave se define a zero.

OS FOTO-ACOPLADORES

Os Acopladores Ópticos ou Optoacopladores são componentes muito simples, porém de grande importância para a eletrônica.

Estes componentes são capazes de isolar com total segurança dois circuitos eletrônicos, mantendo uma comunicação ou controle entre ambos. O isolamento é garantido porque não há contato elétrico, somente um sinal luminoso.
O seu funcionamento é simples: há um emissor de luz (geralmente um LED) e um receptor (fototransistor). Quando o LED está aceso, o fototransistor responde entrando em condução. Com o LED apagado o fototransistor entra em corte. Sabendo que podemos alterar a luminosidade do LED, obtemos assim diferentes níveis na saída.
Podemos também controlar o fototransistor através de sua base, como se fosse um transistor normal.
Os Acopladores Ópticos possuem diversas vantagens sobre outros tipos de acopladores: alta velocidade de comutação, nenhuma parte mecânica, baixo consumo e isolamento total.
Na figura a seguir vemos o esquema de um optoacopldor:

FERRAMENTAS PARA MANIPULAR OS SMDS

Na bancada de trabalho e experiências do hobbista não devem faltar certas ferramentas e equipamentos para montagens, experimentos e testes.
Em algumas delas, devem ser observadas algumas características, como no caso do soldador, que deve ter uma potência de no máximo 30 watts para evitar sobreaquecimento daqueles componentes mais delicados, como no caso de circuitos integrados e de outros semicondutores.
Outro instrumento importante na bancada de trabalho é o multímetro, que deve ser bastante flexível quanto a escalas e tipos de medições. Além das ponteiras de teste, ele deve ter ponteiras que possuam garas do tipo jacaré, para medições de resistências ou outros componentes, sem ser necessário segurar o componente com as mãos, o que pode interferir na medição.
As ferramentas devem ser de boa qualidade, pois é tão ruim não possuir a ferramenta tanto quanto ter uma de má qualidade e que não corresponda às necessidades.

Lista de Ferramentas necessárias:

1 soldador 30 w, ponteira tipo lápis;
1 multímetro para resistências, VCC, VCA e, se possível, com ganho de transistores:
1 alicate de corte;
1 alicate de bico fino;
1 alicate uso geral;
1 jogo de chaves de fenda e fenda cruzada (philips);
1 morsa pequena;
1 furadeira;
1 jogo de brocas;
1 estilete;
1 laboratório para confecção de Circuitos Impressos (vendidos geralmente em forma de Kit's);
1 Fonte de Alimentação com certa flexibilidade quanto a tensão de saída. Entre outras que o hobbista possa sentir necessidade ao longo do certas monta

OS COMPONENTES MINIATURAS SMD

MD é uma nova tecnologia que tem por objetivo reduzir o espaço ocupado pelos tradicionais componentes (resistências, diodos, transistores e CI's) em certas placas, como as de computadores e outros aparelhos que precisam ser complexos, porém ocupar pouco espaço.
SMD significa dispositvos montados em superfície.
Para a montagem ou a reparação destes dispositivos, devem ser tomadas algumas precauções para não destruí-los: ferramentas e produtos adequados, além de certo conhecimento.
Dois procedimentos básicos para o manuseio de SMD's:

Soldando um novo componente na PCI:

Para fazer a soldagem de um novo componente, deve-se limpar bem a PCI com um papel toalha embebido em álcool e aplicar nela com o ferro de soldar um pouco de solda. A seguir cola-se o componente com uma cola rápida e aplicam-se em seus terminais um fluxo para logo em seguida, só com o soldador e sem aplicar mais solda, aquece-los para a mesma fluir. O processo está pronto.

Removendo um componente da PCI:

Para remover um componente, será preciso um líquido removedor de cola, o qual se aplicará para "derreter" a cola que prendia o dispositivo à PCI. Logo depois com uma malha de cobre e com o soldador, derreta a solda entre o componente e a placa passando-a para a malha e remova o componente da PCI.

Devem-se tomar outras precauções para evitar o destruimento dos SMD's: evitar esquentar demais os componentes, evitar esforços exessivos sobre eles e principalmete usar bons produtos como a solda, que não deve ser muito espessa, bem como a malha de cobre, a cola e o removedor de cola.

OS CAPACITORES

Os Capacitores são componentes que, embora não conduzam corrente elétrica entre seus terminais são capazes de armazenar certa corrente, que será "descarregada" assim que não houver resistência entre seus terminais.
Quanto à sua aparência externa, podem variar de acordo com a tensão máxima, capacitância e disposição de seus terminais: Podem ser do tipo axial, com um terminal em cada extremidade, ou, do tipo radial, com os dois terminais na mesma extremidade.
Classificam-se em vários tipos, de acordo com o uso pretendido. Existem os eletrolíticos que são os mais comuns. Cerâmicos também são encontrados com relativa facilidade, embora existam outros tipos usados em casos específicos, como os de tântalo e os de alumínio.
A sua capacitância é medida em farads. Dependendo do caso, pode ser medida em microfarads, nanofarads ou picofarads, para capacitâncias menores.
São úteis para manter estável, por exemplo uma corrente alterna, como um sinal de audio ou então servem de filtro de baixa (por isso a sua utilização em fontes de alimentação).
Basicamente os condensadores são formados por duas placas condutoras separadas por um material dielétrico não condutor. Sua capacitância é diretamente proporcional ao tamanho de suas placas e inversamente proporcional a distância entre elas.
A energia armazenada em um capacitor é expressa em Joules, sendo calculada dividindo-se sua capacitância por dois e depois multiplicando-a pelo quadrado da tensão entre as placas.

W = C/2 . V²

Na associação paralela de capacitores, a capacidade total será a soma de todas as capacidades.
Na associação em série, o inverso da capacidade total será igual ao inverso da soma das capacidades aplicadas.
A tensão limite de um capacitor deve ser respeitada, a fim de que não haja uma perfuração no dielétrico, causando o estrago do componente. Outro fator a ser observado é a polaridade dos terminais, que não devem ser invertidos no caso dos eletrolíticos.

Símbolo geral dos capacitores: duas placas com seus correspondentes terminais.

TRANSISTORES

Os transistores são dispositivos que possuem duas uniões PN (a mesma dos diodos), capazes de controlar a passagem de uma corrente.
Podem ser de dois tipos, de acordo com as uniões: PNP ou NPN.
Apresentam base, emissor e coletor:
A base é a parte que controla a passagem de corrente; quando a base esta energizada, há passagem de corrente do emissor para o coletor, quando não ha sinal na base, não existe essa condução. A base esquematicamente é o centro do transistor.
O coletor é uma das extremidades do transistor: é nele que "entra" a corrente a ser controlada. A relação existente entre o coletor e a base é um parâmetro ou propriedade do transistor conhecido como ß e é diferente para cada modelo do mesmo.
O emissor é outra extremidade, por onde sai a corrente que foi controlada.
Algumas características que devemos observar nos transístores são: A tensão máxima entre base e coletor, potência máxima dissipável (no caso do seu uso para controle de potência) e frequência máxima de trabalho.
Os transistores podem ter aparência externa completamente diferentes, dependendo da aplicação que se fará dele, por exemplo, um transistor de sinal não possui a mesma aparência externa de um transistor de potência, que controle grandes cargas.

OS DIODOS RETIFICADORES

Os diodos como ja foi visto anteriormente possuem propriedades retificadoras. Mas na verdade o que é que isso significa?
Isso quer dizer que eles só deixam a corrente fluir em um único sentido, sendo o contrário impossível. Essa propriedade dos diodos é largamente utilizada nos retificadores.
Retificadores são artifícios utilizados na eletrônica para transformar a corrente alternada em corrente contínua. Isso pode se dar de diversas maneiras. Seja através de retificadores de meia onda ou de onda completa. Os retificadores de onda completa dividem-se em dois tipos: Os que precisam de tomada central no transformador e os que não necessitam-a.

Retificadores de Meia Onda

Partindo de um transformador simples, basta acrescentar-lhe um diodo para retificar a corrente em meia onda, onde só os semicilos positivos são aproveitados e transformados em uma corrente constante (contínua):

Retificador de Onda Completa

Com o mesmo transformador do exemplo anterior é possível fazer um retificador de onda completa. Sua vantagem é que ele conduz os semiciclos positivos e os negativos, de um modo que haja uma tensão contínua positiva durante os dois semiciclos.
Durane cada semiciclo, sempre dois diodos estão em condução e dois em corte:

Retificador de Onda Completa (trafo com tomada central)

Outro método usado para retificar uma corrente alternada é através de um transformador que possua romada central. Esses transformadores são facilmente encontrados atualmente. Neles estão geralmente gravados "12 V + 12 V", por exemplo, o que indica a tensão e o que não quer dizer que ele seja equivalente a um de 24 V. Para realizar a retificação, basta clocar um diodo em cada um dos terminais e reservar o terminal central para o negativo:

OS DIODOS

s diodos são componentes eletrônicos formados por semicondutores. São usados como semicondutores, por exemplo, o silício e o germânio, que em determinadas condições de polarização, possibilitam a circulação de corrente.
Externamente, os diodos possuem dois terminais: Ânodo (A) e o Catodo (K) e há, próximo ao terminal Catodo uma faixa que o indica. Possui formato cilíndrico.
O diodo é a aplicação mais simples da união PN (semicondutores) e tem propriedades retificadoras, ou seja, só deixa passar a corrente em um certo sentido (Anodo-Catodo), sendo o contrário impossível, exceto nos diodos zener, que nessa condição deixam passar uma tensão constante.
Existem certas variações na sua apresentação, de acordo com a corrente que o percorre. Existem também os diodos emissores de luz, os famosos LED's (light emissor diode), que são representados por um diodo normal mais duas pequenas flechas para fora, que indicam que emite luz. Possuem as mesmas propriedades dos diodos normais, porém, é claro, emitem luz..

QUE SÃO RESISTORES ?

Sendo um dos componentes mais comuns, as resistências geralmente possuem um formato cilíndrico e faixas coloridas que definem o seu valor em Ohms.
As resistências transformam a energia elétrica em térmica através do efeito Joule. Quando a corrente circula por certos materiais ela encontra uma certa oposição à sua passagem e o que ocorre é justamente a transformação da energia.
Para identificar o valor da resistência existe um código universal de cores que utiliza quatro faixas coloridas para indicar um valor.
As duas primeiras faixas correspondem a uma cifra, a qual deve ser multiplicada pelo valor da terceira faixa.
A quarta faixa está um pouco afastada das outras três primeiras e indica a tolerância, ou seja, a precisão daquele componente.

Nesta tabela estão relacionados as cores com os valores que elas representam.

Cor	Faixa 1	Faixa 2	Faixa 3	Faixa 4
Prata	-	-	0,01	+/-10%
Ouro	-	-	0,1	+/-5%
Preto	0	0	1	-
Marrom	1	1	10	-
Vermelho	2	2	100	+/-2%
Laranja	3	3	1.000	-
Amarelo	4	4	10.000	-
Verde	5	5	100.000	-
Azul	6	6	1.000.000	-
Roxo	7	7	-	-
Cinza	8	8	-	-
Branco	9	9	-	-

Clique aqui para utilizar um programinha interessante para calcular resistências!

Associação de Resistências

Uma forma de se obter uma resistência de um determinado valor, é se associando resistências, de duas formas: em série e em paralelo.

Associação em Série

Na associação em série, o resultado total (RT) será igual a soma de todas as resistências empregadas:

RT=R1+R2...

Associação em Paralelo

Quando associamos resistências em paralelo, o resultado não será a soma total, mas sim a soma através da seguinte fórmula:

1/RT=1/R1+1/R2...

QUE É CORRENTE ELETRICA?

Corrente Elétrica

A corrente elétrica é um fluxo de elétrons que circula por um condutor quando entre suas extremidades houver uma diferença de potencial. Esta diferença de potencial chama-se tensão. A facilidade ou dificuldade com que a corrente elétrica atravessa um condutor é conhecida como resistência. Esses três conceitos: corrente, tensão e resistênca, estão relacionados entre si, de tal maneira que, conhecendo dois deles, pode-se calcular o terceiro através da Lei de Ohm
Os elétrons e a corrente elétrica não são visíveis mas podemos comprovar sua existência conectando, por exemplo, uma lâmpada a uma bateria. Entre os terminais do filamento da lâmpada existe uma diferença de potencial causada pela bateria, logo, circulará uma corrente elétrica pela lâmpada e portanto ela irá brilhar.
A relação existente entre a corrente, a tensão e a resistência denomina-se Lei de Ohm: Para que circule uma corrente de 1A em uma resistência de 1 Ohm, há de se aplicar uma tensão em suas extremidades de 1V (V=R.I).
O conhecimento desta lei e o saber como aplicá-la são os primeiros passos para entrar no mundo da eletricidade e da eletrônica.

Antes de se começar a realizar cálculos, há que se conhecer as unidades de medida. A tensão é medida em Volts (V), a corrente é medida em Amperes (A) e a resistência em Ohms (ohm)

Unidades Básicas

Símbolo	Unidade
A	ampère (unidade de corrente)
V	volt (unidade e tensão)
W	watt (unidade de potência)
Ohm	Ohm (unidade de resistência)
H	henry (unidade de indutância)
F	farad (unidade de capacitância)
Hz	hertz (unidade de freqüência)

Prefixos para indicar frações ou múltiplos de unidades

Símbolo	Fração/Múltiplo
p	pico (1 trilionésimo 10E-12)
n	nano (1 bilionésimo 10E-9)
µ	micro (1 milionésimo 10E-6)
m	mili (1 milésimo 10E-3)
k	kilo (1 milhar 10E3)
M	mega (1 milhão 10E6)
G	giga (1 bilhão 10E9)

Calculo Resistores 4 Faixas Cores

Calculo Resistores 4 Faixas Cores

Tipo Resistor 4 Faixa 5 Faixa 6 Faixa Resistor 4 Faixas Valor Ω Tolerancia ± %

Preto Marrom Vermelho Laranja Amarelo Verde Azul Violeta Cinza Branco Ouro Prata

Tabela de conversão EIA para resistores de montagem em superfície (SMD)

O QUE É SOLDA FRIA ?

Solda fria é um problema que pode ter varias causas:
Solda de baixa qualidade;
Solda com excesso de chumbo;
Processo de resfriamento da solda deficiente;
Limpeza dos componentes deficiente antes da soldagem ;
Variação de temperatura durante o funcionamento.

A 70% dos defeitos em equipamentos eletrônicos são causados direta ou indiretamente pela solda fria, na maioria das vezes ela é facilmente detectada, mais em casos raros é impossível detectar o defeito devido a pequena rachadura imperceptível a olho nú.

Esse PDF em inglês mostra algumas técnicas de detecção de soldas frias , nele você vai encontrar varios métodos incluso em SMD .

As fontes, osciladores horizontais e DisplayType_G”target=”_blank”rel=”nofollow”title=”Veja preços ou compre amplificador” >amplificadores são principais locais a onde pode aparecer a solda fria, componentes como os transistores e resitores de potência, reles no caso veiculos e qualquer outro componente que tenha um aquecimento relativamente alto.

Os circuitos ao esquentar a solda tende a expandir e ao esfriar ele vai contrair em ritmos diferentes, é inevitável que o ponto mais fraco irá falhar, e essa é a solda ter uma ruptura e causar a solda fria.

Leis de OHM

A Lei de Ohm, assim designada em homenagem ao seu formulador Georg Simon Ohm, indica que a diferença de potencial (V) entre dois pontos de um condutor é proporcional à corrente elétrica.

Quando essa lei é verdadeira num determinado resistor,este denomina-se resistor ôhmico ou linear.A resistência de um dispositivo condutor é dada pela fórmula:

R=V/I

V é a diferença de potencial elétrico (ou tensão, ou ddp) medida em Volts
R é a resistência elétrica do circuito medida em Ohms
I é a intensidade da corrente elétrica medida em Ampères.