Vitaminando a fonte para hobistas
Vitaminando a fonte para hobistas
Tão logo eu publiquei o guest post “Uma 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
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
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.
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