3.5 - Fontes chaveadas
Estas fontes são leves, fornecem correntes elevadas e são
baratas, devido à produção em massa. A base de seu
funcionamento é o fato de que os transformadores que operam
com freqüências maiores necessitam de núcleos menores e
menos voltas nos enrolamentos para atingir a mesma eficiência.
As fontes chaveadas primeiro retificam a tensão da rede.
Depois, transístores de potência ligam e desligam (chaveiam) a
passagem desta tensão retificada pelo primário de um pequeno
transformador dezenas de milhares de vezes por segundo. O
núcleo deste transformador muitas vezes é feito de ferrite, um
material mais leve que o ferro laminado e mais eficiente em
altas freqüências. No secundário deste pequeno transformador,
a baixa tensão alternada é retificada e passada para a carga.
Acontece que não apenas o pequeno transformador é capaz de
transferir energia para o secundário com uma eficiência muito
maior do que os transformadores que operam em 60Hz, como a
maioria dos circuitos chaveadores fazem que os transístores
apenas transfiram para o transformador a potência requerida
pela carga. Ou seja, se a carga não está ligada, os transístores
simplesmente bloqueiam a passagem de corrente.
Tipicamente, as fontes normais, chamadas lineares, com
transformadores de 60 Hz e reguladores, têm uma eficiência
(potência que entra/potência que sai)de 50%, ou seja, metade da
energia é jogada fora como calor. Já as fontes chaveadas têm
eficiências que ultrapassam 85%. Além disso as fontes lineares
tipicamente fornecem metade da potência de uma fonte
chaveada de mesmo volume.
O maior problema para o aproveitamento de fontes chaveadas
comerciais é que elas são projetadas para cargas específicas, e
muitas vezes não se comportam como o esperado quando são
ligadas em outras aplicações.
"Transformadores" eletrônicos para lâmpada dicróica
Não são verdadeiros transformadores, mas fontes chaveadas
que são vendidas no comércio de materiais de construção com
este nome. São leves e baratas. Como toda a fonte chaveada,
podem apresentar comportamentos inesperados quando ligadas
a cargas para as quais não foram projetadas. Sua saída oscila em
alta freqüência e pode não apresentar os 12 volts nominais das
lâmpadas dicróicas. Uma medição da voltagem em sua saída
quando não há carga ligada pode inclusive mostrar valor zero
no display do multímetro.
Apesar destas excentricidades, seu baixo custo e
disponibilidade fazem valer a pena tentar utilizar um destes
componentes antes de partir para um pesado transformador. Dos
vários modelos e fabricantes testados, todos funcionaram bem
na fonte de tensão variável de 3A mostrada na figura 3.49,
baseada em circuitos já discutidos anteriormente.
Figura 3.49
4.700uF
1N5408 (4)
~
~
- +
Super X 1 x 50W - 127V
saída
LM317 LM317 LM317
