Análise da fonte do mini system Philips NTRX-500 Parte I
Análise a fonte do mini system Philips NTRX 500 Parte I
Outro dia me fizeram um questionamento sobre uma chave “estranha” que aparece na fonte do Philips NTRX-500 que é um mini system bastante vendido no final de 2015 e que eu diria, em uma comparação com aquele CD de músicas para churrasco, que ele poderia ser chamado de “som para churrasco” (literalmente), mas … tem gosto pra tudo!
Em função desta pergunta resolvi fazer uma análise da fonte do mini system Philips NTRX-500 que espero seja útil para muita gente.
Começo destacando duas características na fonte deste equipamento. A primeira é que se trata de uma fonte chaveada num equipamento de som, ou melhor, duas como veremos a seguir, coisa que não era muito comum até pouco tempo nestes equipamentos.
Outro ponto a ser mencionado é que embora seja uma fonte chaveada ela não faz comutação automática da tensão da rede como as fontes de televisores, por exemplo.
Em outras palavras, se o usuário não ficar atento para colocar a chave 127/220 na posição correspondente à tensão da rede elétrica onde o “barulhento” vai ser ligado (e quem vai se preocupar com este detalhe na hora do churrasco?) irá fazer não a alegria do povo do churrasco, mas sim a dos técnicos reparadores.
O esquema desta fonte não faz parte do manual de serviço da Philips e por uma simples razão, a fonte não é fabricada pela Philips, ou seja, é uma “fonte terceirizada”, como quase todas atualmente.
Vasculhando a Internet pela madrugada, encontrei o esquema da fonte que atende pelo código “pow 1200b_sm” num site de “língua estranha” (que já não está mais no ar) e que você pode baixar clicando em Fonte Philips .
Sugiro que você imprima estes dois esquemas para facilitar o acompanhamento da análise que será feita aqui e também porque, pelo que parece, se trata de uma verdadeira mosca branca.
Para tornar a explanação mais didática, daqui pra frente chamarei de “fonte 1” a parte da fonte onde está o cabo de força e a chave “estranha” a qual tem a missão de fornecer as tensões de +/- 27V para o estágio de potência. A segunda parte da fonte que vou denominar de “fonte 2” produz as tensões de +/12V para a main board bem como as tensões para o cooler de resfriamento do CI de potência e é nela que entra o comando de stand by pelo pino 7 do conector CON2. .
A primeira coisa que você deve estar atento é que a fonte 1 só irá ligar, ou melhor, entrar em funcionamento depois que a fonte 2 for ligada através do stand by que vem lá do micon, embora curiosamente a alimentação AC entre na fonte 1 e é nela que está o circuito de retificação e filtragem principal. Veja no destaque da fig.1
Fig.1 – Circuito de entrada da fonte
O estágio de entrada da fonte 1 é parecido com o da maioria das fontes de PC projetadas para operar em 127/220V com comutação manual.
Esta fonte, assim como as de PC, é projetada para fornecer SEMPRE uma tensão de +B da ordem de 300V após a retificação independente da rede ser 127 ou 220V.
O circuito retificador opera de duas maneiras, a saber, como uma ponte retificadora com quatro diodos se a rede elétrica for de 220V ou como um dobrador de tensão de onda completa, usando dois dos quatro diodos da ponte (D3 e D4), caso a rede seja de 127V e o papel da chave “misteriosa” (SW1) que vemos no destaque da figura 1 é justamente fazer a comutação de tensão da rede.
Se a chave estiver ABERTA a fonte irá operar em 220V AC e se estiver FECHADA deverá receber SOMENTE 127V AC e é aqui que mora o perigo.
Na figura 2 eu mostro um redesenho deste circuito para facilitar a sua análise.
Fig.2 – Redesenhando o circuito de entrada da fonte
Observe que com a chave SW1 aberta temos a rede elétrica aplicada diretamente à ponte formada pelos diodos D1 a D4 e os capacitores de filtro C53 e C54 em série. Como cada um tem isolamento de 200V o conjunto poderá receber até 400VDC o que é perfeitamente compatível, pois a tensão DC sobre os dois será, no máximo, 310V (220 x 1,41), ou seja, 155V sobre cada um.
Fechando-se a chave SW1 teremos um lado da rede elétrica ligado ao centro dos dois capacitores e agora somente os diodos D3 e D4 estão funcionando, pois D1 e D2 estarão cortados o tempo todo uma vez que os ânodos e cátodos deles estarão polarizados inversamente.
Relembrando o dobrador de tensão
Na fig.3 temos um circuito dobrador de tensão para ajudá-lo a entender como tudo funciona.
Fig.3 – Relembrando o dobrador de tensão
No semi ciclo positivo da senóide de entrada temos D3 conduzindo e D4 cortado e, portanto C54 será carregado atingindo o valor máximo de 179VDC (127 x 1,41) em seus terminais supondo que a rede elétrica é de 127VAC,
No próximo semi ciclo D3 passa a ficar cortado e D4 conduz carregando C53 com o mesmo valor de tensão sobre ele, ou seja, 179VDC que se somará a aos 179VDC que estão em C54 e, assim a tensão de saída será igual a 358VDC.
Uma observação interessante aqui é a rede elétrica neste caso poderá ser, no MÁXIMO, igual a 141,84V RMS que nos dá uma tensão de pico de 200V colocando a o isolamento dos capacitores em perigo. Como a nossa rede elétrica aqui na terrinha nem sempre é “bem comportada”, temos aí um bom motivo para o reparador ganhar um dinheirinho honestamente.
Tudo isso considerando que não há carga e desprezando-se a queda de 0,7V em cada diodo.
Fabricando uma bomba caseira!
Imagine que o usuário distraidamente (e isso pode acontecer com qualquer um ser humano, até mesmo um “técnico”) deixe a chave SW1 na posição 127V (fechada) e leve o seu “som de churrasco” para Friburgo, por exemplo, onde a rede elétrica é 220V.
Com a chave em 127V, ou seja, fechada, passamos a ter o dobrador atuando e só para lembrar, como a “bomba caseira” foi ligada em 220V, teremos “apenasmente” (como diria Odorico Paraguaçu, tão na moda atualmente) cerca 620VDC no “conjunto da obra” ou 310VDC sobre cada capacitor com tensão de isolamento de 200VDC. Todas elas são assim.
O NTC e o fusível irão quebrar o galho, mas é o possível que alguns danos a mais venham a ocorrer.
Se encontrar um fusível “pretinho” (não tem nada a ver com racismo) é sinal que deve haver encrenca e isso vale também para as fontes de PC, trate de fazer uma boa avaliação dos componentes do primário antes de, simplesmente, trocar o fusível e ainda assim use a lâmpada a série para testar a fonte.
O “seguro” morreu de velhice e o “desconfiado” ainda está vivo!
Colocando as fontes para funcionar
Supondo que não houve nenhuma explosão até aqui, vamos dar a “partida” nas fontes pressionando a chave on/off que na verdade irá produzir, um pulso alto/baixo no pino 7 do conector CON1 na fonte 2 que aparece no destaque (linha vermelha) da fig.4.
Fig.4 – Ligando a fonte pela chave on/odd
O pulso STB irá à base do transistor Q8 cujo coletor vai ao transistor Q4 responsável por chavear a tensão +12V e a tensão -12V atuando em Q5.
Repare que o 5V indispensável para tudo funcionar é produzido pelo diodo D5 ligado ao pino 6 do secundário do chopper T2 estará sempre presente, pois sem 5V não dá pra ser feliz!
Agora falta saber como ligar a fonte 1 que é responsável pela alimentação do estágio de potência constituído basicamente pelo TDA8954 que um amplificador classe D (amplificador digital).
Aqui cabe uma observação. A utilização de amplificadores classe D propiciou a possibilidade de usar fontes chaveadas em lugar de fontes analógicas.
Voltando à fonte 1, peço que você dê uma olhada na fig.5 onde fiz um recorte nesta fonte no que se refere ao circuito de liga/desliga da mesma.
Fig.5 – Como o on/off funciona
Observe no retângulo vermelho o foto transistor do foto acoplador U9-B. Quando este foto transistor conduzir ele irá atuar em Q10 cujo emissor irá alimentar com +Vcc o par de transistores NPN/PNP responsáveis por chavear o e-MOSFET Q2 (12N65).
Aqui vale uma ressalva. Há um erro na simbologia de Q2, pois como se trata de um MOSFET tipo enriquecido a simbologia deveria apresentar uma linha pontilhada para representar o canal. Confirme o que eu estou dizendo pela fig.6.
fig. 6 – Data sheet do 12N65
Se você ainda tem dúvida sobre estes conceitos sugiro a leitura dos artigos “Fonte Chaveada para Principiantes Parte III” que publiquei aqui no site.
Voltando ao foto acoplador U9, faltou dizer onde está o foto diodo que irá atuar no seu foto transistor.
Se você procurar no esquema da fonte 1 não vai acha nem com uma vela acesa, porque ele está lá na fonte 2. Volte a fig.4 e veja que ele está no retângulo verde.
Repare também que a alimentação dele é feita pelo 12V que é chaveada pelo pulso STB.
Que criatividade deste engenheiro, não é mesmo?
Adorei esta sacada do projetista. Meus parabéns, você é o cara!
Antes de terminar a parte I deste artigo ainda quero falar da tensão +VCC que entre outras coisas é responsável pelo funcionamento do conjunto Q10/U9 responsável por ligar a fonte 1.
Onde ela está? Só poderia ser na fonte 2, não é mesmo?
Deixo por sua conta procurá-la.
Por enquanto vou parar por aqui e aguardo seus comentários.
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