sábado, 21 de junho de 2014

FONTE GENÉRICA COM 3842 (chaveada)

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Fonte genérica com 3842

Para começar, estudaremos a função de cada componente numa fonte com 3842, resumida ao máximo. Embora as fontes reais
possuam alguns refinamentos adicionais no circuito (filtros de linha na entrada, filtragem adicional na saída, etc..), esse circuito já é uma fonte totalmente funcional. Abaixo, o diagrama.



Iniciando pela entrada, temos primeiramente um fusível. Via de regra, é usado um fusível de ação lenta, para que ele não se queime no momento em que a fonte é ligada. Após ele, temos um termistor NTC, e em algumas fontes um resistor de fio. Esse componente serve para amenizar o surto de corrente no momento em que a fonte é conectada à rede elétrica. Quando a fonte é ligada, o termistor está frio e a sua resistência é alta. Com a circulação de corrente, ele esquenta e a resistência diminui. Depois, temos uma ponte retificadora ou, em alguns casos, quatro diodos separados, que convertem a tensão alternada da rede elétrica em tensão contínua, que é filtrada pelo capacitor C_ENTRADA. A tensão sobre esse capacitor será igual à tensão de pico da rede elétrica, que pode ser estimada multiplicando-se a tensão AC pela raiz de 2 (1.41)
O resistor R_PARTIDA é o resistor de partida da fonte. A função dele é fazer
com que o capacitor C_VCC se carregue até atingir a tensão de 16 volts, quando o 3842 começa a funcionar. Caso esse resistor abra, a fonte simplesmente não entrará em funcionamento. O capacitor C_VCC filtra a tensão de alimentação do 3842, e serve para armazenar a energia necessária para fazê-lo partir. Se esse capacitor secar, a fonte pode simplesmente não partir, partir somente depois de várias tentativas, ou ficar funcionando com ruído. Usualmente esse capacitor tem valor entre 47 e 100 uF e tensão de trabalho de 25 a 35 volts.
O diodo D_AUX, em conjunto com o enrolamento auxiliar do chopper, serve para manter a alimentação do 3842 depois que a fonte entra em funcionamento. Note que a marcação de fase indica que esse enrolamento tem polaridade oposta ao primário, ou seja: A energia será entregue ao C_VCC no momento em que o FET se desligar, segundo o princípio de funcionamento dos conversores flyback. Se esse diodo entrar em curto, a fonte não
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partirá, e se ele abrir, ficará tentando partir continuamente, como se houvesse um curto na saída. Esse diodo pode ser substituído por praticamente qualquer diodo rápido que suporte pelo menos 1 ampere, como por exemplo o BYV95B. Em algumas fontes, existe um resistor em série com esse diodo. Caso esse resistor abra, o efeito será o mesmo do diodo aberto.
O resistor R_GATE limita a corrente circulante entre o pino 6 (saída) do 3842 e o gate do FET. Como a junção gate-source do FET comporta-se como um capacitor, os picos de corrente nos momentos de subida e descida do pulso na saída do 3842 poderiam danificá-lo, pois ele suporta uma corrente de pico de cerca de 1 ampere, no máximo. Se esse resistor for encontrado carbonizado, pode ser substituído por um de 10 ohms / 1 watt na maioria dos casos. O R_GATE2 serve para evitar que o FET possa entrar em condução sozinho, caso o 3842 fique com a saída num estado de alta impedância. Caso esse resistor seja encontrado aberto, o valor mais usual para ele é 10K. Já o zenner Z_PROT é uma proteção para a junção gate-source do FET, e costuma queimar nos casos em que o FET queima. Em praticamente todos os casos ele pode ser substituído por um 1N4746 (18 volts, 1 watt), ou mesmo eliminado do circuito, pois a experiência tem mostrado que a proteção oferecida por ele é ineficiente.
O FET é o elemento comutador da fonte. Se ele queimar, pode causar a queima de vários outros componentes, sendo os principais: R_SENS1, R_SENS2, C_SENS, R_GATE, R_GATE2, Z_PROT, e por fim o próprio 3842 e o fusível. Na maioria das fontes de pequeno porte, ele pode ser substituído a contento por qualquer MOSFET canal N que suporte pelo menos 6 amperes e 600 volts. Nas fontes que são ligadas apenas em 110 volts e não possuem dobrador de tensão na entrada, um FET de
400 volts já serve.
O resistor R_DAMP e o capacitor C_DAMP funcionam como uma rede de amortecimento dos pulsos de tensão reversa do primário do chopper. As imperfeições e indutâncias residuais do chopper fazem com que, no momento em que o FET é desligado, possam surgir transientes de tensão mais alta do que o FET pode suportar, levando-o à queima. Esses componentes não costumam torrar, mas podem levar o FET a queimar caso apresentem defeito, sendo o caso mais comum a abertura do resistor. Em algumas fontes não há o resistor, apenas o capacitor. Em algumas fontes existe também um circuito snubber de tensão, com um diodo, alem de um resistor e um capacitor em paralelo com o resistor. E, algumas fontes de baixíssima potência não possuem nenhum circuito de amortecimento.
O resistor R_SENS1 é crítico, pois é ele que determina a corrente máxima que circulará pelo FET. Na hipótese de ele ser encontrado aberto e ilegível, deve-se primeiro procurar descobrir a corrente máxima suportada pelo FET, e colocar um resistor que limite a  corrente a um valor abaixo desse limite. Para calcular o valor do resistor, basta dividir 1 pela corrente máxima esperada. É bom evitar utilizar resistores de fio nessa posição, pois a sua indutância pode comprometer a precisão do sensor de corrente. O resistor R_SENS2 e o capacitor C_SENS servem para filtrar o sinal colhido no source do FET e entregá-lo ao pino 3 do 3842. Caso sejam encontrados carbonizados, os valores mais comuns são: 1K para o resistor, e 1 nF para o capacitor.
R_OSC e C_OSC determinam a freqüência de operação do 3842. Esses componentes não costumam torrar. O único defeito que ocorre eventualmente nesse bloco é a abertura do resistor, que faz com que a fonte não consiga partir e emita
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pequenos “clicks”. As vezes o FET superaquece e queima se a fonte for deixada ligada na rede elétrica, nessa situação.
O 3842, já estudado, é o controle da fonte. Para sabermos se ele está operando corretamente, quando a fonte estiver ligada, o macete mais prático é medir a tensão nos pinos 8 e 2. No pino 8 deve haver 5 volts, e no pino 2, 2.5 volts. Para ver se ele está danificado, com a fonte desconectada da rede elétrica, pode-se medir a queda de tensão do pino 5 para os pinos 6 e 7, com o multímetro na escala de medida de diodos. Em ambos os casos, a medida deve ser semelhante a de um diodo (500 a 700 milivolts).
C_REF é o capacitor que filtra a tensão de referência, de 5 volts. Os valores usuais para ele ficam entre 100 e 220nF.
Os resistores R_FB1 e R_FB2 determinam o ganho do amplificador de erro. Em fontes com optoacoplador como essa que está sendo ilustrada, eles costumam ter valores próximos, ou mesmo iguais, pois o ganho não precisa ser alto nesses casos. Já em fontes em que a referência para regulação da tensão é colhida no lado primário, o ganho do amplificador de erro costuma ser fixado em valores entre 10 e 20. O capacitor C_FB serve para retardar o tempo de resposta do amplificador de erro, pois um tempo de resposta muito baixo poderia tornar o circuito instável, devido ao ripple residual na saída da fonte.
O resistor R_OPTO1 faz com que a tensão na entrada do amplificador de erro fique baixa quando o optoacoplador está apagado. Se a fonte ficar sem esse resistor, ela perderá a capacidade de regular eficientemente a tensão de saída. Os valores comuns para ele oscilam entre 220 ohms e 2K2. O resistor R_OPTO2 é opcional, e serve para evitar que o transistor interno do
optoacoplador sofra interferências por estar com a base desconectada (a exceção são os optoacopladores de 4 pinos). Esse resistor costuma ter valor alto, em torno de 2M2.
No lado secundário temos o D_RET, o diodo retificador da saída e o C_SAÌDA, o capacitor de filtro da saída. As especificações desses componentes dependerão das características da fonte. Se o diodo entrar em curto, a fonte vai ficar tentando partir, e o FET pode superaquecer e queimar. Já o capacitor, se apresentar defeito, pode fazer com que a fonte fique instável, funcionando com ruído, ou mesmo que a tensão de saída fique mais alta ou mais baixa do que o esperado.
O TL431 é geralmente referenciado como um circuito integrado, mas trata-se na verdade de um diodo zenner variável, onde a sua tensão de barreira é controlada externamente, pelo pino 1. Ele passa a conduzir como um diodo zenner polarizado quando a tensão no pino 1 atinge 2.5 volts. O divisor formado por R_DIV1 e R_DIV2 é calculado de tal forma que, quando a tensão de saída estiver em seu valor nominal, a tensão no pino 1 do TL431 seja de 2.5 volts. R_LIM limita a corrente no led do optoacoplador, por questão de segurança, para evitar uma possível queima dele e do TL431. O optoacoplador é o componente que “informa” ao 3842 no lado primário como está a tensão na saída, sem no entanto haver contato elétrico entre os dois lados. Como visto no diagrama, ele é formado internamente por um led, e um foto transistor. Os optoacopladores de 6 pinos geralmente podem ser substituídos pelo 4N35, e os de 4 pinos pelo PC817. Obviamente existem outros equivalentes, e podem ser usados, conforme a sua facilidade de obtenção.

Um comentário:

  1. Olá tenho.um purificador Electrolux Pa20G e meu coller não desliga,o que pode ser

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