Vamos considerar uma fonte de tensão aquela que tem na sua saída uma tensão constante entre dois limites de corrente, um mínimo e outro máximo.
Assim, uma tensão é medida quando a fonte fornece uma corrente mínima para a carga e outra tensão é medida quando a fonte fornece uma corrente máxima.
As etapas que levam ao processo de funcionamento de uma fonte de tensão tem o objetivo de: fornecer na sua saída uma tensão estável; evitar interferências entre a entrada AC e a saída DC; manter a saída constante independentemente de variações na entrada.
9 características de uma fonte de tensão
1- Regulação
Na prática, pode existir uma pequena diferença entre as tensões medidas nesses dois limites de corrente. Então, podemos definir regulação da tensão de saída em relação a variações de carga como:
Razão entre a pequena diferença de tensão na carga e a tensão fornecida para a carga. E podemos multiplicar por 100 para obter o valor em porcentagem.
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2- Limitação de corrente
Quando uma fonte de tensão fornece a sua máxima corrente, ela passa a funcionar no modo de limitação de corrente. Vou citar três modos:
1° modo
A partir de uma certa tensão, a corrente permanece constante. Então, a partir desse ponto, temos uma fonte de corrente constante. Um circuito pode fazer a corrente variar dentro da região de limitação.
2° modo
Temos a limitação de corrente Fold-Back quando a variação ocorre no sentido de diminuir a corrente. Durante um curto-circuito, esse modo diminui a potência fornecida pela fonte.
3° modo
Quando ocorre o desligamento total da fonte. Nesse caso, quando a corrente de saída da fonte chega em certo valor, sua tensão vai a zero e, consequentemente, a corrente também.
3- Ondulação e ruído
Ondulação é a componente AC que surge periodicamente na saída da fonte. A frequência é bem definida. Já no ruído, que possui essa mesma definição, a diferença é que a frequência (ou as frequências) é gerada por transitórios.
4-Drift
É a máxima variação na saída da fonte durante um período de estabilização após a fonte ser ligada, mas sem que exista influência da tensão de entrada, da carga, da temperatura, do ambiente etc. O Drift inclui variações periódicas e aleatórias.
5-Holdup Time
Após a fonte ser desligada e assim a tensão AC na entrada ser perdida, Holdup time é o intervalo de tempo em que a saída da fonte permanece dentro das especificações. É um intervalo que pode impedir instabilidades no sistema e evitar interferências.
6-Crowbar
É um circuito que protege a fonte contra sobretensão, fazendo a tensão na saída ser curto-circuitada. Podemos, também, atuar no circuito de controle para colocar a tensão de saída em zero volts.
7-Eficiência
Tem em si uma definição: potência total na saída da fonte dividida pela potência total na entrada da fonte. Diretamente relacionada com a produção de calor e economia de energia.
É a quantidade de energia útil que chega aos componentes, enquanto energia também está sendo dissipada como calor.
8-Warm-up
Após a fonte ser ligada, warm-up é o tempo necessário para a fonte atingir totalmente suas especificações e assim ficar estável.
Esse tempo pode ser muito influenciado pela temperatura ambiente e por quanto tempo a fonte estava desligada. Assim, temos variações na estabilidade da saída em função do equilíbrio térmico.
9-Inrush Current
Quando uma fonte de tensão é ligada, sendo conectada à rede (fonte primária), existe uma máxima corrente (inrush current) em sua entrada.
Então, ela é diretamente influenciada pela corrente inicial requisitada para carregar capacitores, além de indutores e transformadores também exercerem influência.
Fatores como custo, frequência das “inrush currents” e potência do equipamento influenciam na escolha do método de proteção.
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Crédito da imagem em destaque no começo: Hans Haase (File:PC-PowerSupply-VoltageAdder.svg – Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en)
Fonte de consulta:
Livro “Projetos de fontes chaveadas” (1990)- Luiz Fernando Pereira de Mello
