A CONFECÇÃO DE FONTE COM SAÍDA FIXA DE 15V, -15V E 5V

CONFECÇÃO DE FONTE COM SAÍDA FIXA DE 15V, -15V E 5V

Everson de Freitas Carvalho Camargo

Guilherme Henrique Ferreira Neves

Karoline Beatriz de Oliveira Silva

Lucas Rodrigues da Silva

Rafael Jacinto dos Santos

Washington Junio Ferreira Resende

1 INTRODUÇÃO

Com o avanço da globalização no mundo, novas tecnologias surgem a cada minuto transformando significantemente o meio em que vivemos. O estudo avançado destas tecnologias é de extrema importância para os profissionais ligados à área de tecnologia e engenharia.

Um equipamento de fonte de tensão continua tem a função de fornecer um valor pré-determinado de tensão para uma carga conectada ao mesmo, a partir de uma tensão alternada de entrada.

“Uma fonte de tensão é constituída basicamente de quatro partes: a parte transformadora, o retificador, o filtro capacitivo e o regulador de tensão.”. (Avila et al., 2012, p.01)

Para transformar uma fonte de tensão alternada em tensão continua, é necessária a execução de vários procedimentos com componentes específicos, conforme exemplificado abaixo.

1. OBJETIVO

Este artigo tem o intuito de apresentar a confecção de uma fonte com saída fixa de 15V, -15V e 5V em uma placa de circuito impressa.

Para a confecção da fonte, será descrito todos os procedimentos necessários para cada etapa de montagem.

1.2 JUSTIFICATIVA

A elaboração desta fonte se justifica pelo aprendizado a ser adquirido pelos autores deste artigo e pela grande utilização do equipamento, principalmente, em bancada devido sua capacidade de alimentar diversos equipamentos com voltagem fixa de 15V, -15V e 5V e de proteger procedimentos de teste quanto a eventuais danos causados  por montagem incorreta ou alteração não desejável de tensão.

1. MATERIAIS UTILIZADOS

1.3.1 Componentes eletrônicos

4        Resistores de 10k – 1/8W ou 1/W;

2        Capacitores de 1000uF – acima de 25 Volts eletrolítico;

3        Capacitores de 100nF – CERÂMICO;

3        Capacitores de 10uF – acima de 25 volts eletrolítico;

1        Regulador de tensão LM7815;

1        Regulador de tensão LM7805;

1        Regulador de tensão LM7915;

4        Diodos 1N4007;

3        Diodos 1n4148;

1        LED qualquer cor;

1        Transformador 110/220V --- 18+18V ----  1 Ampere;

1        Placa de circuito.

1.3.2 Materiais para a confecção da caixa para a fonte

1        Caixa de madeira;

3        Bornes Fêmea cor vermelha;

1        Borne Fêmea cor preta;

1        Chave ON-OFF;

1        Fusível 1ª;

1        Porta fusível para caixa;

1        Chave H-H com indicação de 110V e 220V;

1        Porta LED;

1        Caixa (qualquer material) de preferência de plástico para montar a FONTE;

1        Cabo de alimentação 2P+T.

1.3.3 Materiais para confeccionar a placa da fonte

1        Folha de papel couchê para impressão a laser;

3        Kg de Percloreto de Ferro;

1        Caneta de Retroprojetor (de Marcar CD);

1        Fita crepe;

2        Vasilhas de plástico (vazias);

3        Garrafas PET de 2L (vazias);

1        Ferro de passar roupa;

1        Broca de 1mm de diâmetro;

1        Mini Furadeira para placa de circuito impresso;

1        Pote de pasta de solda;

1        Tubo de Estanho;

1        Pacote de Bombril.

1.3.4 ferramentas importantes

1        Alicate de bico fino;

1        Alicate de corte;

1        Ferro de solda;

1        Lâmina de serra.

1.4 METODOLOGIA

Conforme descrito acima, uma fonte de tensão é constituída, basicamente, de um equipamento que transforma tensão alternada em tensão contínua, retifica e filtra o sinal, e por último regula a tensão de saída.

Segundo Gasperin e Zeni “s.d.” “As etapas de criação da fonte consistem em transformação da tensão, retificação da tensão, filtragem e regulação de tensão.”

[pic 1]

Figura 01: Etapas da fonte

Fonte: Gasperin e Zeni “s.d.”

1.4.1 Transformador de tensão

Segundo Avila et al. (2012), o transformador é um componente utilizado para abaixar a tensão de entrada (127/220VAC) para uma tensão de saída de 18VAC e com uma corrente de no máximo 1A, portanto, a tensão máxima no secundário é de 25,46VAC (18 *).[pic 2]

[pic 3]

Figura 02: Transformador

Fonte: Acervo do Autor.

1.4.2 Retificação do sistema

Quando quatro diodos são ligados em pontes, conforme mostrado na figura 02, cria-se um sistema chamado de ponte retificadora, que tem como função transformar um sinal alternado em contínuo.

Como é muito comum a utilização do arranjo de diodos descrito acima, é possível a compra de um único componente com o sistema integrado dos quadros diodos, conforme mostrado abaixo na figura 03.

[pic 4]

Figura 03: Pontes retificadoras

Fonte: Google Imagens.

1.4.3 Filtro capacitivo

Com o intuito de não ocorrer ocilações de tensão, utiliza-se um capacitor para filtrar a tensão, cuja capacitância é dada pela formula:

[pic 5]

Sendo:

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

1.4.4  Reguladores de tensão.

A última etapa da elaboração da fonte é a regulagem de tensão, para os valores     pré-estabelecidos em projeto. Para executar esta função utiliza-se, normalmente,  componentes como o LM7815 para obter uma saída de 15V, o LM7805 para uma saída de 05V e o LM7915 para -15V.