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 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.
Assista meu vídeo no Youtube com uma apresentação sobre esse conteúdo (o áudio não ficou bom, mas dá para entender perfeitamente):
Fonte de consulta:
Livro “Projetos de fontes chaveadas” (1990)- Luiz Fernando Pereira de Mello
