Fonte Chaveada

Fonte chaveada

Antes de 1980, as fontes de alimentação costumavam ser pesadas e volumosas. Elas usavam transformadores grandes, pesados e enormes capacitores (alguns tão grandes quanto latas de refrigerante) para converter tensões alternadas de 120 ou 220 volts e 60 Hz em tensões contínuas 5 e 12 volts.

As fontes chaveadas podem ser classificadas de acordo com a forma de onda da tensão de entrada e de saída conforme segue:

• Entrada CA, saída CC: retificador

• Entrada CC, saída CC: conversor de tensão, ou conversor de corrente ou conversor CC/CC

• Entrada CA, saída CA: Conversor de frequência, ciclo conversor.

• Entrada CC, saída CA: inversor

Sendo que CA e CC correspondem, respectivamente, às abreviações de corrente alternada e corrente contínua.

Estas fontes são leves, fornecem correntes elevadas e são baratas, devido à produção em massa. A base de seu funcionamento é o fato de que os transformadores que operam com frequências maiores necessitam de núcleos menores e menos voltas nos enrolamentos para atingir a mesma eficiência. As fontes chaveadas primeiro retificam a tensão da rede. Depois, transístores de potência ligam e desligam (chaveiam) a passagem desta tensão retificada pelo primário de um pequeno transformador dezenas de milhares de vezes por segundo.

O núcleo deste transformador muitas vezes é feito de ferrite, um material mais leve que o ferro laminado e mais eficiente em altas frequências. No secundário deste pequeno transformador, a baixa tensão alternada é retificada e passada para a carga.

Acontece que não apenas o pequeno transformador é capaz de transferir energia para o secundário com uma eficiência muito maior do que os transformadores que operam em 60Hz, como a maioria dos circuitos chaveadores fazem que os transístores apenas transfiram para o transformador a potência requerida pela carga.

Ou seja, se a carga não está ligada, os transístores simplesmente bloqueiam a passagem de corrente. Tipicamente, as fontes normais, chamadas lineares, com transformadores de 60 Hz e reguladores, têm uma eficiência (potência que entra/potência que sai)de 50%, ou seja, metade da energia é jogada fora como calor. Já as fontes chaveadas têm eficiências que ultrapassam 85%. Além disso, as fontes lineares tipicamente fornecem metade da potência de uma fonte chaveada de mesmo volume. O maior problema para o aproveitamento de fontes chaveadas comerciais é que elas são projetadas para cargas específicas, e muitas vezes não se comportam como o esperado quando são ligadas em outras aplicações.

"Transformadores" eletrônicos para lâmpada dicroica Não são verdadeiros transformadores, mas fontes chaveadas que são vendidas no comércio de materiais de construção com este nome. São leves e baratas. Como toda a fonte chaveada, podem apresentar comportamentos inesperados quando ligadas a cargas para as quais não foram projetadas. Sua saída oscila em alta frequência e pode não apresentar os 12 volts nominais das lâmpadas dicroicas. Uma medição da voltagem em sua saída quando não há carga ligada pode inclusive