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Tutorial Eletronica Utilizando uma fonte de computador, manual simples para improvisar uma fonte de bancada
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Pesquisa e Desenvolvimento de Produtos
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1 − Introdução
Para alimentar os projetos desenvolvidos ao longo do curso de Mecatrônica e Robótica, é recomendado utilizar uma fonte que proporcione uma grande capacidade de fornecimento de corrente. Especialmente em projetos onde se faz uso de servo-motores, não podemos utilizar as fontes destinadas ao MEC1000 ou KDR5000, pois corremos o risco de sobrecarregá-las.
Tendo em vista que fontes de computador suportam fornecer correntes de até algumas dezenas de Ampères, possuindo um preço relativamente baixo, trata-se de uma opção muito interessante. Além disso, há a possibilidade extraí-la de um computador que esteja fora de uso. Sendo assim, é muito vantajoso o uso de fontes de computador, que possuem um preço excelente, oferecendo uma grande potência, principalmente se comparada com as fontes comuns.
2 − Material
Uma fonte de computador e, caso ela seja modificada, alicates de corte e conectores (de qualquer modelo que seja adequado à aplicação em projetos eletrônicos). Ao obter a fonte, devem ser observadas informações como tipo, potência e tensões fornecidas e suas correntes máximas.
3 − Fontes de computador
Um dos elementos básicos para o funcionamento de um computador é uma fonte de alimentação. Ela é responsável por converter a tensão alternada da tomada (110 ou 220 Volts) em tensões contínuas, adequadas para o funcionamento de todos os componentes do computador.
Figura 1: Fonte de computador
Nome Cor Descrição -12V Azul -12V DC PG Laranja “Power Good”
O cabo laranja, chamado de “Power Good”, é um recurso da fonte AT que têm a função de indicar quando todas as outras tensões estão estabilizadas. Quando isso ocorre, a tensão nessa saída é de 5V.
Uma fonte AT possui vários conectores. Os mais numerosos são os utilizados para conectar HDs, drives de CD/DVD, que possuem apenas 4 pinos, sendo um de 5V, um de 12V e dois de GND, sendo facilmente identificáveis.
Na fonte AT, também estão presentes dois conectores maiores, destinados a alimentação da placa-mãe e dos componentes a ela conectados. Esses conectores são maiores e neles estão presentes todas as saídas fornecidas pela fonte AT.
Podem estar disponíveis também alguns outros conectores, mas eles são desnecessários para nossas aplicações.
O procedimento para ligar uma fonte AT é simples, mas podem ocorrer problemas ao conectar o cabo à tomada, pois essas fontes apresentam um plug de 3 vias, sendo dois pinos retangulares correspondentes ao fase e neutro da alimentação CA e um pino redondo destinado ao aterramento da fonte. Caso não haja uma tomada compatível, ou seja, a rede elétrica não possui aterramento, podemos simplesmente desconsiderar o pino redondo, encaixando o plug através de um “T” ou benjamim que possibilite que este fique para fora ou até mesmo serrando-o.
Figura 3: Imagem dos conectores principais e representação das tensões presentes neles.
Figura 2: Conector destinado a HDs e drives de CD/DVD, com sua pinagem representada ao lado.
Depois, basta verificar a chave seletora de tensão e ajustá-la de acordo com a tensão fornecida na rede elétrica. Então, podemos ligar a fonte acionando a chave “Liga-desliga”.
5 − Fonte ATX
As fontes ATX foram desenvolvidas mais recentemente, tornando-se padrão por volta de 2000. Elas são mais evoluídas que as AT, possibilitando que o computador seja desligado automaticamente pelo sistema operacional, sem a necessidade de pressionar o botão Power (sendo essa a diferença mais perceptível em relação à AT), além de possuírem melhor ventilação e proteção contra curto-circuitos, entre outras melhorias.
Outra grande diferença em relação à fonte AT é que ela se mantém em estado de “Espera” (Stand-by). Nesse modo, todos os componentes do computador permanecem desligados, mas a fonte ainda é capaz de fornecer energia a alguns periféricos (por exemplo, alguns mouses ópticos permanecem ligados).
Assim como na fonte AT, as várias saídas fornecidas são identificadas através da cor do cabo correspondente. A tabela abaixo descreve a relação entre as saídas e suas respectivas cores.
Nome Cor Descrição GND Preto 0V (Terra) +5V Vermelho +5V DC -5V Branco -5V DC +12V Amarelo +12V DC -12V Azul -12V DC +3.3V Laranja +3.3V DC +5VSB Roxo +5V DC “Stand-by” PWR_OK Cinza “Power Ok” PS_ON Verde “Power Supply On”
Podemos perceber algumas diferenças do padrão ATX em relação ao AT. Além da presença da saída de 3.3V, foram adicionadas as saídas +5VSB, PS_ON e PWR_OK. A saída PWR_OK (“Power Ok”) tem a mesma função da “Power Good”presente na fonte AT.
Já o pino PS_ON é utilizado para selecionarmos o estado de funcionamento da fonte. Quando esse aterramos esse pino, ligando-o ao GND, a fonte será acionada, ou seja, todas as saídas estarão aptas a alimentar algum circuito. Isso pode ser feito simplesmente através de um fio, tomando cuidado para evitar curto-circuitos. Ao desconectar esse pino, deixando-o em aberto, a fonte estará em estado de espera.
Quando a fonte se enconta em estado de espera, a única saída capaz de alimentar algum circuito é a +5VSB. Um fator impotante dessa saída +5VSB é que ela não possui sistemas de proteção contra curto-circuitos. Esse detalhe é essencial para a sua utilização em nossos projetos eletrônicos, como veremos adiante. É importante notar também que essa saída também estará ligada quando a fonte estiver acionada.
A conexão dos projetos elaborados à fonte de alimentação pode ser feita de várias maneiras. Podemos encaixar os cabos diretamente aos conectores, sempre tomando cuidado com a tensão utilizada e com a polaridade. Nesse caso, devemos utilizar cabos de espessura adequada, de modo que eles possam ser presos firmemente ao conector. Também é essencial tomar cuidado com curto-circuitos.
Uma outra maneira é elaborar seu próprio conector. Isso pode ser feito retirando os cabos dos conectores originais e soldando conectores próprios, utilizando apenas as tensões que os projetos requerem. Pode-se utilizar qualquer modelo disponível, desde que este seja adequado às aplicações em projetos eletrônicos, lembrando-se sempre de tomar cuidado de utilizar as tensões corretas e não inverter a polaridade. No exemplo mostrado abaixo, foram utilizados conectores DB29, destinados às portas seriais de computadores e periféricos.
7 − Conclusão
Como foi descrito acima, a utilização de uma fonte de computador para alimentar nossos projetos é extremamente vantajoso. Oferecendo uma grande potência a um preço baixo, pricipalmente se comparada com uma fonte comum, seu uso é recomendado para aplicações que demandem um grande consumo de corrente.
Figura 5: Exemplo da utilização de conectores DB29 na saída da fonte.
