Olá a todos. Hoje vamos falar de um projeto de uma fonte de tensão, que eu nomeei como Fonte UPS (Ultimate Power Source :P). Ela é uma fonte com saídas de 5V e 12V fixas, com capacidade de fornecimento de corrente de até 1A, e uma saída variável de 1,25V até 25V, com um fornecimento de corrente de até 2,5A nesta saída. Sendo que o fornecimento de corrente combinado das saídas é de até 3A. A fonte também conta com dois LED's, sendo um para indicar que a fonte está ligada, e outro para indicar se o fusível interno está queimado. Ela também possui, 3 displays de 7 segmentos que indicam a tensão que está na saída variável da fonte. Esta última função foi implementada em uma placa de circuito impresso separada.
Vamos começar falando da etapa de potência da fonte. Há um transformador com saída de 12+12V com corrente máxima de 3A. No primário dele há um fusível de 1A. O secundário segue o esquema abaixo:
Fazendo a retificação completa da onda temos 4 diodos 1N5408, com capacidade de condução de corrente direta média de 3A. Após a etapa de retificação temos 3 capacitores eletrolíticos, cuja capacitância é de 2200uF, com tensão de trabalho de até 50V. Após temos um fusível de 3A (na ausência deste, usei um de 2,5A) e um pequeno circuito que indica se o fusível está intacto, acendendo um LED vermelho caso ele se rompa. O transistor usado para isso deve aguentar 5mA de condução entre coletor e emissor e, no corte, ter capacidade de manter algo em torno de 7V entre coletor e emissor. Resumindo, praticamente qualquer transistor NPN serve. Neste caso usei o BC337.
Depois disto, vem a etapa de regulação de tensão. Para a regulação fixa de 5V e 12V usei os CI's reguladores da família 78XX, neste caso o 7805 e o 7812. Eles conseguem uma boa regulação contra ripple, uma tensão de saída muito próxima do desejado e uma corrente na saída de até 1A nesta configuração mais simples. É na saída de 12V que está conectado o circuito de um LED verde, que indica quando a fonte está ligada.
Na saída variável, temos o regulador LM350. O funcionamento, os cálculos e a montagem de componentes externos são iguais ao usado no regulador LM317. A diferença entre eles é que, enquanto o LM317 permite somente 1A em sua configuração mais simples, o LM350 permite uma corrente na saída de 3A em sua configuração mais simples.
Um potenciômetro de 20K é usado para permitir uma tensão de saída entre 1,25V até 25V. Considerando que a corrente máxima do LM350 é 3A, podemos ter até 75W de potência nesta saída.
Todas as saídas contam com um capacitor de poliéster de 100nF para filtrar ruídos e um resistor de 100k, para manter sempre alguma carga nas saídas.
Alguns detalhes do projeto. O regulador LM350 deve ser montado juntamente de um dissipador de calor. Os reguladores 7805 e 7812 não precisam ser montados em dissipadores, desde que o usuário se proponha a não utilizar a capacidade máxima dessas saídas, de 1A, durante um período elevado de tempo. É aconselhável o uso de ventilação dentro da fonte. As trilhas que conduzirão até 3A, ou devem ter 3mm de largura, ou receber uma máscara de estanho.
Era isso. Minha ideia no projeto era ter uma fonte segura e que fosse útil a uma ampla variedade de aplicações. Com isso temos uma saída de 5V para circuitos digitais (padrão TTL), uma saída de 12V, que é uma tensão muito usada e, se você precisar de mais potência, pode usar a saída variável. Enfim, projeto simples, útil e que pode ser montado ocupando pouco espaço. Espero que tenham gostado. Abraço e até a próxima. Já sabem, dúvidas ou sugestões, deixem um comentário. Fui...
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