Waldyr Souto Maior
Ao surgir um novo aparelho bem sucedido, um novo dispositivo ou mesmo um novo software, imaginamos logo que basta ter uma boa ideia e colocá-la em prática para que se possa obter uma resposta positiva da população usuária.
As evoluções tecnológicas não seguem geralmente uma trajetória lógica e planejada, conforme a maioria das pessoas pensa. Muitas boas ideias surgem de tentativas totalmente frustradas ou no decorrer do desenvolvimento de projetos totalmente diferentes.
A evolução das fontes talvez tenha sido uma das mais lógicas e organizadas, isso talvez pela necessidade de mudança rápida e objetiva, já que elas são usadas para alimentar aparelhos que também estão evoluindo em velocidades cada vez mais altas. Por isso, é também muito importante conhecer bem as fontes, já que elas serão encontradas praticamente em todos os aparelhos eletrônicos que teremos que consertar: Aparelhos de Som, Fornos, DVD’s, Home Theater, TV de Tubo, TV de Plasma, TV de LCD, TV de LED, etc..
As Fontes Lineares
As primeiras fontes lineares usavam válvulas retificadoras que podiam ser de meia onda ou de onda completa.
Para filtragem, essas fontes usavam capacitores eletrolíticos de baixos valores, numa configuração em Pí e, na maioria das vezes, necessitavam de uma grande bobina “Choque” entre os capacitores para permitir uma boa filtragem.
Mais pra frente, a retificação passou a ser feita com Diodos de Selênio e, em seguida, com Diodos de Silício.
Nos televisores da época, que utilizavam voltagens altas, para evitar o uso de transformador elevador, que encarecia o projeto, o uso dos dobradores de tensão era muito comum.
Com o uso de voltagens cada vez mais baixas e o surgimento de eletrolíticos com capacitâncias cada vez mais altas, os choques foram sendo substituídos por resistores que, não demoraram muito a desaparecer das fontes.
As Fontes Chaveadas com Tiristor
As fontes chaveadas surgiram no início dos anos 70, quando o Tiristor ou SCR ganhou popularização.
As primeiras fontes utilizavam um oscilador de 60 Hz, que engatilhava o tiristor 60 vezes por segundo sincronizado pela própria rede.
Valendo-se de um circuito RC o tiristor podia ser engatilhado em momentos diferentes, permitindo assim um controle e estabilização da voltagem de saída. ( Veja a Fig. 1 )
A grande vantagem desse tipo de fonte, com relação às fontes lineares era a menor dissipação de calor, permitindo, portanto, um maior rendimento de energia.
Não demorou muito, o chaveamento passou a ser feito com 120 Hz, o que permitiu o uso de eletrolíticos menores e mais baratos.
Chaveamento utilizando a Frequência Horizontal
Neste caso, pulsos de 15 734 Hz extraídos do Fly Back eram usados para chaveamento da fonte. Veja a fig. 2.
Neste tipo de fonte, a frequência extraída do Fly Back era dobrada antes de ser utilizada para chaveamento.
Nas fontes chaveadas pelo circuito horizontal, os capacitores eletrolíticos diminuíram bastante de tamanho, reduzindo bastante o consumo e a área ocupada pela fonte. Uma dificuldade enfrentada pelo técnico reparador era que a fonte ficava inoperante quando ocorria um defeito no circuito horizontal.
Chaveamento independente do Circuito Horizontal
Essas fontes eram dotadas de um transistor oscilador em alto nível, ou seja, o próprio transistor de potência tinha a função de oscilador. Veja a fig. 3
Como as frequências eram altas, entre 50 e 80 Khz, o rendimento aumentou muito e a área ocupada pela fonte diminuiu bastante.
O oscilador, que geralmente fica no interior de um pequeno integrado, envia sua freqüência para o transistor amplificador (que geralmente é um Mos-fet). Veja fig. 4.
Estas fontes trabalham com frequências geralmente acima de 80 Khz, o que permite o uso de capacitores bem pequenos e baratos.
Chaveamento com MOS-FET de Potência Integrado
Hoje é bastante comum se encontrar fontes chaveadas em que o Mos-Fet também reside no interior do CI. Veja a fig. 5
As fontes chaveadas hoje em dia são bastante aperfeiçoadas e, contam ainda com circuitos específicos como: CIRCUITO DE PARTIDA, CIRCUITO DE CONTROLE e vários circuitos de proteção que possibilitam a estabilização e o desligamento automático em caso de defeitos nela própria ou nos circuitos alimentados por ela.
No próximo mês estarei ministrando na ESATE um curso completo sobre FONTES CHAVEADAS, um curso de conserto de DVD e Home Theater, um curso de Conserto de TV de Plasma, LCD e LED, um curso de Conserto de Amplificadores e Mesas de Som, um curso de Conserto de Aparelhos de Som e um curso de Eletrônica Analógica e Digital. Não percam!
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Waldyr Souto Maior é professor de eletrônica na ESATE, possui cursos no exterior, é autor de alguns livros técnicos e é vice-presidente da Asfeteb (Associação Federal dos Técnicos em Eletroeletrônica do Brasil: esate.asfeteb@ig.com.br)
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