As fontes de alimentação são imprescindíveis no nosso dia a dia, estando presentes em praticamente todo eletrodoméstico, desde o carregador do telefone celular até a sua televisão ou microcomputador. As fontes passaram por vários processos evolutivos e, apesar das chamadas fonte lineares ainda serem encontradas frequentemente, as fontes chaveadas estão conquistando espaço nos dispositivos modernos graças as suas vantagens.
As fontes de alimentação são imprescindíveis no nosso dia a dia, estando presentes em praticamente todo eletrodoméstico, desde o carregador do telefone celular até a sua televisão ou microcomputador. As fontes passaram por vários processos evolutivos e, apesar das chamadas fonte lineares ainda serem encontradas frequentemente, as fontes chaveadas estão conquistando espaço nos dispositivos modernos graças as suas vantagens.
A diferença básica (e principal vantagem) entre um fonte chaveada e uma fonte linear é que o fato de que o componente do circuito encarregado de controlar a tensão da carga opera por pulsos, e por isso não dissipa praticamente nenhuma potência. Com isso, pode-se usar um componente de menor potência para controlar cargas de maior consumo, com perdas bem pequenas por dissipação, o que seria impossível em uma fonte linear, uma vez que neste tipo de fonte o elemento regulador opera continuamente e por ele passa intensamente a corrente do circuito.
O elemento de controle de corrente nestas fontes pode ser um transistor bipolar, um FET de potência, um SCR ou ainda um IGBt. Na saída da fonte um circuito é destinado a detecção da tensão (cirtuito sensor), e em função dela gera os pulsos que determinarão quanto tempo o elemento de controle irá conduzir.
O diagrama de blocos simplificado de uma fonte chaveada típica é mostrado abaixo:
Se o tempo em que o transistor permanece "ligado" for igual ao tempo em que ele permanece "desligado" (operação em ciclo ativo de 50%), a tensão resultante na saída vai ser igual a metade da tensão de pico dos pulsos. Se a tensão na saída (carga) cair (em virtude do aumento da corrente, por exemplo) esta queda vai ser detectada pelo circuito sensor, que aumentará a sua freqüência e, consequentemente, o ciclo ativo do transistor e a estabilização da tensão de saída. Obs.: A freqüência dos osciladores variam muito, estando normalmente entre 1KHz e 500 KHz.
Como já foi dito, o elemento regulador, teoricamente, não dissipa nenhuma energia. Isso acontece porque no momento em que o transistor não conduz, a corrente circulante é nula, fazendo com que o transistor não perca nenhuma potência. No momento em que o transistor é comutado, a sua resistência é 0 e da mesma forma a dissipação de calor não existe.
No entanto, na prática a condição anterior esbarra nos limites do transistor (ou outro elemento regulador), que além de não possuir resistência absolutamente 0 (ela chega a ser próximo disto, mas nunca é nula) também não é um comutador ideal, que parte da tensão mínima para a máxima instantaneamente, o que reflete em uma pequena dissipação de potência neste ponto intermediário entre a tensão mínima e a máxima.
As fontes chaveadas possuem características que as fazem ser cada dia mais utilizadas, dentre elas um bom rendimento, não necessitando elementos reguladores muito potentes, de grandes dissipadores de calor e podendo fornecer normalmente a tensão necessária para a alimentação dos circuitos em geral.
Em aparelhos delicados, normalmente o elemento regulador é um transistor de efeito de campo e este é controlado diretamente pelo circuito oscilador.
É importante ressaltar que em fontes chaveadas a presença do transformador isolador não é obrigatória, o que as torna crítica no aspecto da reparação,, onde um cuidado extra deve ser dedicado para se evitar eventuais acidentes elétricos.
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