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Vitaminando a fonte para hobistas

Vitaminando a fonte para hobistas

Tão logo eu publiquei o guest postUma fonte de alimentação para hobistas do meu amigo Alex, um leitor me escreveu pedindo orientação para transformá-la de 1 para 3 ampères o que ensejou a publicação deste novo artigo para complementar o anterior e que denomino “Vitaminando” a fonte para hobistas.

Antes de entrar no assunto quero me desculpar pela demora. Atualmente estou trabalhando duro num novo livro que pretendo lançar no meio do deste ano ainda, cujo título é Eletrônica para estudantes, hobistas e inventores. É um projeto antigo que sempre fui adiando e finalmente decidi que é agora ou nunca.

Voltando ao tema “vitaminando a fonte para hobistas”, concordo com o leitor que 1 ampère, às vezes, pode ser pouco, mesmo para um hobistas, na hora de testar alguns projetos, entretanto a questão é que a medida que aumentamos a corrente que uma fonte pode fornecer surgem alguns problemas e o primeiro é o custo do projeto.

Então, se você não precisar de um caminhão baú pra transportar sua família é melhor comprar um carro de passeio, mas vamos em frente.

Para início de conversa precisamos obviamente de um transformador mais “robusto” que suporte os 3 ampèeres que desejamos e aí aumenta o tamanho físico do dito cujo, o peso e caixa onde iremos instalar nossa geringonça.

No projeto original o Alex sugere quatro diodos 1N4007 ou uma ponte Semikron SKB 2/08 que também precisaram ser trocados, pois nenhum dos dois componentes suporta 3A.

Em lugar do 1N4007 poderíamos pensar em diodos da família 1N54XX começando com 1N5401 e indo até 1N5408, cuja tensão de pico inverso vai de 100V  (para 1N5401) até 800V (para 1N5408) que, quanto a tensão,  atende ao projeto original onde esta tensão fica em torno dos 67V.

Quanto a corrente que estes diodos suportam eu diria que está “na marca do pênalti”, ou seja, 3A. Um pouquinho mais não seria nada mal.

Se eu fosse realizar este projeto preferiria utilizar uma ponte da família D3SBAXX (onde XX pode ser 10, 20, 40, 60 ou 80) e corresponde a tensão de pico inverso que vai de 100 a 800V suportando uma corrente de 4A.

Como eu disse, uma coisa puxa outra. Se vamos aumentar a corrente precisamos aumentar a capacitância do capacitor de filtro para manter o mesmo nível de tensão de ripple.

Para quem gosta de umas continhas a fórmula simplificada para achar o valor do capacitor de filtro numa fonte de onda completa em função da corrente, da tensão e do percentual do fator de ripple (FR) é

Fórmula para cálculo do capacitor de filtro

Fórmula para cálculo do capacitor de filtro

Não iremos precisar fazer muita conta, basta observar que a corrente aumentou três vezes o que vai acarretar que o capacitor deve ter uma capacitância também três vezes maior, ou seja, 6600µF.

Alguém poderia dizer “bota logo 10000 e sejamos felizes”.  Vai com calma, porque aumentar demais o capacitor implica em aumentar a corrente de surto no diodo quando a fonte é ligada e o capacitor é carregado.

Sem querer torturá-lo com estas contas e observando que a corrente de surto da ponte sugerida é de 80A (veja o data sheet) eu o encorajaria a colocar, por exemplo, dois capacitores de 4700µF/50V ou dois de 3300uF/50V em paralelo o que já garante o sucesso.

Você já deve estar percebendo o tamanho da “marmita” que vai ter que usar só para instalar o trafo, a ponte e os capacitores de filtro, mas vamos em frente atendendo ao pedido!

Se você chegou vivo até aqui e não gastou toda sua poupança até agora eu diria que o pior já passou.

Precisamos agora pensar no regulador de tensão, pois o LM317 suportar apenas até 1,5A.

Uma solução que eu já vi sendo usada por aí e, a princípio, não vejo problema, é colocar dois deles em paralelo, não se esquecendo do dissipador de calor.

Outra solução, que eu chamaria de mais elegante, é substituir o LM317 por um LM350 se você encontrar para comprar por aqui.

Examinando o data sheet do LM350 veremos que ele é o “irmão mais forte” do LM317 e suporta os desejados 3A.

O LM350 pode ser encontrado com encapsulamento TO-220 ou TO-3.

Encapsulamento do LM350

Encapsulamento do LM350

Se você utilizar o TO-3 cuide para isolá-lo do dissipador principalmente se for utilizar um gabinete metálico porque a carcaça dele corresponde ao terminal de saída.

O resto fica “tudo como dantes no quartel de Abrantes”. Não precisa mudar mais nada e seu sonho de ter uma fonte vitaminada para 3A está realizado.

Por enquanto é só. Espero ter ajudado.

Qualquer dúvida mandem sinal de fumaça (que espero não seja produzido pela fonte) ou então, um e-mail que é mais moderninho.

Até sempre.

Técnico em eletrônica formado em 1968 pela Escola Técnica de Ciências Eletrônicas, professor de matemática formado pela UFF/CEDERJ com especialização em física. Atualmente aposentado atuando como técnico free lance em restauração de aparelhos antigos, escrevendo e-books e artigos técnicos e dando aula particular de matemática e física.

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10 Responses to “Vitaminando a fonte para hobistas”

  1. Em relação ao surto de corrente nos capacitores eu ja vi uma solução em um amplificador ide audio ingles de 2000W rms
    O bixo somava 30mil microfarads em cada canal na fonte que eram duas simetricas e um gigantesco trafo toroidal…

    No primário do trafo ele colocaram um resistor de 100R de 10 wats em serie com a alimentação e este resistor ficava em paralelo com os contatos N/A de um rele e a bobina dele ela ligada na saida da fonteque era ligado a um 7812

    Quando ligava o aparelho o rele ficava aberto e demorava uns 5 segundos para ele fechar.Ele fechando colocava o resistor em curto e a corrente passava normalmente…

    • paulobrites disse:

      Olá Rodrigo
      Conheço estas ideias, mas não creio que seja o interesse da maioria dos leitores deste blog. São assuntos muito específicos para um nicho reduzido de pessoas. Minha intenção é de uma divulgação o mais abrangente possível para formação básica.
      De qualquer maneira agradeço sua participação.
      Abraços

  2. Luiz Prata disse:

    interessante esta fonte de alimentação para hobistas, garante mais. Pode-se gastar mais um pouco no projeto mas garante mais.

    • paulobrites disse:

      Pois é Luiz se for para 1A até não fica muito cara. Assim que tiver um tempo (agora estou focado no livro) vou apresentar uma versão para fonte simétrica No caso de 1A bas montar outra fonte igual usando o LM337.
      A vantagem é que sendo as tensões prefixadas pela chave não é necessário usar um voltímetro. Como eu disse é uma fonte para hobistas e não uma fonte de laboratório.
      Abraços

  3. Nikola Nobre disse:

    Obrigado pelas dicas. Fuieu quem pediu o acréscimo de corrente para 3A. Vou tentar montar a fonte.

  4. Já apareceu alguém ai pedindo uma fonte de 30 amperes?

    • paulobrites disse:

      Por enquanto não. Uma fonte 30A de custar uns 2000 reais.
      Já montei uma de 8A para um pessoal de slot car.
      Recentemente consertei uma, acho de 20A, mas era chaveada.
      Projeto de fonte chaveada é complexo e eu não tenho tempo (nem interesse) de me dedicar a isto.
      Acho que devo ter alguma coisa em arquivo por arquivo mas nunca testei.

      • Fonte de 30 amperes linerar é muito cara devido ao trafo….
        Devido isso o que rola mesmo é a chaveada mas tem que comprar pronta
        E´possivel uma pessoa comum projetar e construir uma fonte chaveada na sua oficina se ela tiver tempo e dinheiro…

        • paulobrites disse:

          Quando a corrente vai aumentando tudo fica muito complicado começando pela qualidade dos semicondutores.
          Eu não tenho experiência em projetos de chaveadas, não tempo para me dedicar a isso, nem dinheiro para investir, principalmente em se tratando de correntes elevadas, por isso não escrevo sobre o assunto. Até gostaria, mas não posso me dar ao luxo de entrar nisto apenas como hobby sem retorno financeiro imediato.

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