Fonte CC Teoria, Notas de estudo de Eletrônica

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Eletrônica Eletrônica básica - teoria

Fonte de CC

Fonte de CC

© SENAI-SP, 2003

Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdos extraídos da apostila homônima Fonte de CC - Teoria. SENAI - DN, RJ, 1984.

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Introdução

O funcionamento de qualquer aparelho elétrico ou eletrônico depende da existência de uma fonte de energia elétrica. Até mesmo os relógios digitais possuem pequenas pilhas no seu interior. Isto , sem dúvida, mostra a importância dos fornecedores de energia elétrica.

No desenvolvimento das atividades práticas de um curso de eletrônica as fontes também são constantemente utilizadas.

Em função do grande número de situações diferentes que ocorrem nas experiências práticas neste tipo de curso, não é costume utilizar-se pilhas ou baterias como fonte de energia. Utilizam-se, geralmente, fontes de CC com características apropriadas as várias situações.

Esta unidade foi elaborada visando proporcionar-lhe os conhecimentos indispensáveis sobre estes tipos de fontes. Nele serão tratados aspectos teóricos práticos sobre as fontes de CC que irão capacitá-lo a selecionar utilizar fontes de CC convencionais ou simétricas.

Estude-o, pois, com atenção, porque as fontes de CC o acompanharão ao longo de todo o estudo de eletrônica básica.

Pré-requisitos

Para ter sucesso no desenvolvimento dos conteúdos e atividades desta unidade você já deverá ter conhecimentos relativos a:

• Tensão elétrica CC;
• Corrente elétrica.

Fonte de CC

É um equipamento que fornece tensão contínua para a alimentação de circuitos elétricos e eletrônicos.

Este tipo de fonte de alimentação substitui as pilhas e baterias no fornecimento de energia aos circuitos com vantagem porque permite que se obtenha o valor de tensão necessário a cada equipamento.

Características das fontes de CC

As características são dados sobre as fontes de CC que devem ser conhecidos para que o equipamento possa ser utilizado corretamente.

As principais características das fontes de CC são:

• Tensão de entrada
• Tensão ajustável na saída
• Capacidade de corrente

Tensão de entrada Valor de tensão de funcionamento do equipamento. Normalmente as fontes dispõem de uma chave para duas tensões - 110 x 220V.

Esta chave permite que fonte seja utilizada em locais onde a tensão da rede elétrica é de 110V ou 220V.

Tensão ajustável na saída Estabelece os limites mínimo e máximo de tensão contínua que se pode obter na saída. Exemplo : 0 - 30Vcc: fornece de “0” até 30V contínuos na saída.

Capacidade de corrente Estabelece o valor máximo de corrente que a fonte pode fornecer.

Controles e dispositivos

Os controles e dispositivos são destinados a preparação e utilização da fonte. Os controles serão apresentados com base no modelo de fonte de CC mostrado na figura abaixo.

Escolha da fonte

Para escolher uma fonte a fim de alimentar uma carga (componente, circuito elétrico ou eletrônico) deve-se conhecer:

• A tensão da rede em que a fonte será ligada.
• A tensão que a carga necessita.
• A corrente que a carga solicita.

A tensão da rede deve coincidir com a tensão de entrada da fonte:

Tensão de entrada da fonte Rede que a fonte pode ser conectada 110V Apenas para redes de 110V 220V Apenas para redes de 220V 110V / 220V Para redes de 110V (selecionando 110V na chave 110 / 220V) para redes de 220V (selecionando para 220V a chave 110 / 220V).

A tensão que a carga necessita, determina para que tensão de saída a fonte deverá se ajustada.

Para uma carga de 12Vcc, por exemplo, pode-se utilizar fontes cujas tensões de saída sejam: 12Vcc; 0 - 12Vcc; 0 - 15Vcc; 0 - 30Vcc;

Nas fontes com tensão de saída ajustável, deve-se no caso, ajustar para 12Vcc.

Com relação a corrente da carga, a fonte deve ter capacidade de corrente maior que a necessária para a carga.

Por exemplo, para alimentar uma carga que solicita 0,8A a fonte deve ter capacidade de corrente superior a este valor:

1,0A; 1,5A; 2A;...........

Simbologia

O símbolo utilizado para apresentar uma fonte de CC com tensão de saída fixa é, na realidade um agrupamento de símbolos de pilhas, indicando ao lado a tensão fornecida.

As fontes com tensão de saída ajustável são representadas pelo mesmo símbolo, acrescido de uma seta na diagonal.

A indicação dos limites de tensão fornecidos pela fonte pode ser feita ao lado do símbolo.

Fontes simétricas

São fontes de tensão contínua que fornecem duas tensões , uma positiva e outra negativa em relação a um borne comum.

Características das fontes simétricas

As principais características das fontes simétricas são:

• Tensão de entrada → 110 / 220V
• Tensão de saída → por exemplo 0 a 30V
• Capacidade de corrente → por exemplo 0 - 1A

Controles e dispositivos

De forma geral, as fontes de CC simétricas tem os mesmos controles e dispositivos que as fontes convencionais.

• Chave liga desliga;
• Indicador luminoso de ligação;
• Instrumento indicador da tensão de saída (opcional);
• Controle de ajuste da tensão de saída;
• Bornes.

A diferença entre a fonte simétrica e a convencional se encontra nos bornes e na forma de atuação do controle de tensão de saída.

As fontes simétricas apresentam 3 bones de saída:

• Borne de saída positivo → indicado pelo sinal +
• Borne de saída “0” ou comum → indicado pelos símbolos 0 ou COM
• Borne de saída negativo → indicado pelo sinal -

O borne positivo (+) fornece tensões positivas com relação ao borne “0”

O borne negativo (-) fornece tensões negativas com relação ao borne “0”.

1. Usando os bornes + e 0: A fonte simétrica se comporta como uma fonte convencional. O borne + fornece tensão positiva em relação ao borne “0”, que se comporta como terminal negativo da fonte.

A tensão de saída entre os bornes é ajustada no controle de tensão de saída.

2. Usando os bornes 0 e - : A fonte simétrica se comporta como uma fonte convencional.

O borne - fornece tensão negativa em relação ao borne “0”, que se comporta como terminal positivo (menos negativo) da fonte. A tensão de saída é ajustada no controle de tensão de saída.

3. Usando os bornes + e -: A fonte se comporta como uma fonte convencional. O borne + fornece tensão positiva em relação ao borne -. A tensão de saída é o dobro da tensão presente entre os bornes + e “0”.

Os três bornes de saída podem ser utilizados simultaneamente para alimentar circuitos que necessitam de tensões positivas e negativas ao mesmo tempo.

Observação Antes de conectar o cabo de alimentação à rede elétrica, deve-se verificar se a chave seletora 110 x 220 (normalmente na parte posterior da fonte) está posicionada corretamente, de acordo com a tensão da rede elétrica.

Ligação e ajuste

A ligação da fonte é feita na chave liga-desliga do painel.

Para realizar o ajuste da tensão de saída da fonte deve-se utilizar o voltímetro próprio do equipamento (se houver) ou um multímetro.

Quando a fonte tiver uma chave seletora para o instrumento indicador (tensão- corrente) deve-se posicioná-la para “tensão”, para que o instrumento indique a tensão presente nos bornes.

Nas fontes simétricas o ajuste da tensão de saída é feito com o instrumento conectado entre os bornes que serão utilizados (+ e 0; 0 e - ou + e -). Os ajustes devem ser executados antes de ligar qualquer circuito nos bornes de saída da fonte.