Fontes De Alimentação

1. Fonte de Alimentação

A fonte de alimentação do computador foi projetada para realizar a transformação da tensão fornecidas pela concessionária de energia elétrica para as adequadas ao computador, a fonte converte a corrente alternada (AC - Alternate Current) 120V/220V para corrente contínuas (DC - Direct Current ou VDC - Voltage Direct Current), tensão adequada para dispositivos eletrônicos. Esta transformação é indispensável devido à corrente alternada (AC) possuir oscilações em seu fluxo, além de uma alta voltagem, propriedades que embora permitam seu percurso por longos trajetos das usinas às residências sem grandes perdas, estas não são recomendadas para a alimentação de equipamentos eletrônicos, mais sensíveis a variações de tensão e curtos-circuitos, a fonte de alimentação realizam ainda o filtro de ruídos e a estabilização dos valores de tensão.

As fontes de alimentação podem ser classificadas como:

• Lineares;

• Chaveadas.

Antes de delinearmos a diferença entre as fontes devemos descrever os efeitos atribuídos à retificação de onda e sua filtragem.

1.1. Efeito da Retificação

Existem várias formas de ligarmos diodos retificadores de modo a transformar corrente alternada (AC) em corrente contínua (DC). Isto pode ocorrer de diferentes formas. Seja por meio 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, o emprego de retificadores de onda completa é mais vantajoso devido a este aproveitar os dois semiciclos da tensão alternada disponível.

1.1.1. Retificadores de Meia Onda

O retificador de meia onda parte de um transformador simples, onde basta acrescentar-lhe um diodo para retificar a corrente em meia onda, onde só os semiciclos positivos são aproveitados e transformados em uma corrente constante contínua (DC).

1.1.2. Retificador de Onda Completa

Tal retificação pode ser realizada de 2 formas, pode ser utilizados 2 diodos retificadores, caso em que o secundário do transformador deverá apresentar uma derivação central ou pode-se utilizar uma ponte retificadora com 4 diodos retificadores reunidos em um só invólucro, 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. Durante cada semiciclo, sempre dois diodos estão em condução e dois em corte. Tais pontes são classificadas por sua intensidade máxima de corrente e pela máxima tensão inversa que podem suportar.

1.1.3. Efeito da filtragem

Filtragem neste caso e a ação realizada por um componente eletrônico de armazenar cargas elétricas, fornecendo-as quando necessário. Neste caso o agente de armazenamento é um capacitor de grande capacitância, notadamente o capacitor eletrolítico.

Esta ação visa suavizar as ondulações dos semiciclos oriundos da retificação, convertendo-os em um fornecimento 'mais contínuo' de cargas elétricas. O diagrama a seguir destaca a tensão 'não filtrada' (em linha pontilhada) e a DC suavizada (em linha sólida).

Com a ação de filtragem a DC é significativamente elevada, a 'filtragem' não é perfeita, resultando assim numa residual ondulação de tensão (tensão de 'ripple'). Para muitos circuitos a ondulação (ripple) de 10% do valor da tensão total é satisfatória, e isso se obtém com determinado valor (C) da capacitância do capacitor eletrolítico.

Logo podemos definir que quanto maior a capacitância do capacitor de filtragem, menor a ondulação da saída DC.

1.1.4. Efeito da regulagem

O efeito de reguladores de tensão é proporcionar quer seja valores fixos de tensão de saída (5, 6, 9, 12, 15VDC, etc.), ou valores de saída variável. Podem ser classificados, dentre outras características pela intensidade máxima de corrente que podem controlar. Grande parte já possuem proteção automática de excesso de consumo (proteção de sobrecarga) e térmica (proteção de sobreaquecimento).

1.2. Fonte Linear

É formada geralmente por um transformador AC/DC, retificador, filtro, transistor de potência, bloco/circuito de controle e saída DC, este circuito é empregado em aparelhos que consomem pouca energia. Sua aplicação é a mais comum, principalmente em dispositivos de áudio/vídeo.

Fig.01 - Fonte de Alimentação Linear Simplificada (esquema simplificado).

A fonte linear é composta por quatro partes básicas:

I. O Transformador — que realiza a transformação da tensão alternada da rede ao nível apropriado de tensão alternada que se deseja;

II. A Retificação — formada por 2 ou 4 diodos retificadores (no esquema apresentado temos 4 diodos) — transforma a tensão alternada do secundário do transformador em uma tensão contínua ondulada (com ripple¹);

III. O Filtro — é constituído, por capacitores e indutores — retira as últimas ondulações que ainda possam existir sobre a tensão contínua, tornando-a mais pura.

IV. O Circuito de Controle — que mantém a tensão de saída constante e estabilizada, mesmo quando há variações na tensão alternada da entrada ou da rede.

¹ Ripple: Ondulação ou Ripple é a componente de corrente alternada (AC) que se sobrepõe ao valor médio da tensão uma fonte de corrente contínua (DC). A origem da ondulação normalmente está associada à utilização de carregadores baseados em retificadores.

Sistemas de corrente contínua baseados unicamente em acumuladores eletroquímicos (baterias) não apresentam esta componente de corrente alternada.

Em circuitos retificadores com diodos (que convertem correntes ou tensões AC em DC), as componentes de corrente alternada se apresentam sobrepostas à componente contínua devido ao fato de que as baterias não apresentam impedância nula para as componentes de corrente alternada.

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