Fonte sem transformador

[Francesco]

Pessoal,

Estava precisando de uma fonte sem transformador (rabo quente) de 5V, 500mA. Encontrei um pequeno projeto numa revista Elektor, mas para até 100mA.

Alguém tem alguma idéia?
Obrigado.

[polesapart]

Pessoal,

Estava precisando de uma fonte sem transformador (rabo quente) de 5V, 500mA. Encontrei um pequeno projeto numa revista Elektor, mas para até 100mA.

Alguém tem alguma idéia?
Obrigado.

Uma fonte resistiva (rabo quente mesmo) ia precisar de um p**a resistor hehe. Uma fonte tendo um limitador de tensão capacitivo suspeito que também iria precisar de um capacitor meio caro (pq ele tem que ser bipolar e aguentar a faixa de tensão).

Um macete talvez fosse bolar um divisor de tensão, pq na faixa de uns 50 ~ 60 volts vc já encontra reguladores chaveados com boa eficiência, que é importante neste caso pq a parte ineficiente vira calor, e é o que encarece o design (vide capacitor/resistor gigante acima). Só que vc vai precisar de um indutor e isto tbm sacaneia o design, indutor bom por estas bandas é dificil de achar. Mas como vc só quer 500ma, arrisco dizer que pode valer a pena.

Não sei calcular a matemática envolvida pra nenhuma fonte acima, então posso estar falando besteira, mas que eu saiba pra 500ma as fontes mais simples sem transformador não compensam não.

Dica: vc pode procurar nestas fontes de carregador de celular, tem safadas (nao reguladas) e nem tao safadas (reguladas) que atendem estes requisitos e sao pequenas.

[xultz]

Alex, você viajou na batata. Capacitor de poliester prá 250V é a coisa mais comum do mundo. Porém a potência necessária é um pouco alta, basta calcular o valor, vamos a ele:

O circuito pode ser calculado muito facilmente. Tua carga é de 5V por 500mA. Porém, é mais seguro subir um pouco esta tensão e regular com um regulador série. Então vamos supor que você queira gerar 10V por 500mA. Se esta carga fosse um resistor, ela seria de: R=V/I que é de 10/0,5 = 20 ohms.
Como a tua carga e o capacitor estão em série, a corrente em ambos é a mesma (lei de ohm), que é a mesma corrente que sai da fonte. Assim, a fonte enxerga uma impedância de Z = V / I ou seja, Z = 127 / 0,5 que dá 254 ohms.
A impeância total do circuito é a soma da reatância capacitiva com a resistência, porém a tensão em cada um está defasada de 90°, consequentemente as impedâncias também. Assim, por pitágoras, Z^2 = X^2 + R^2. Ou seja, X^2 = Z^2 - R^2. Como conhecemos Z e R, isolando X temos um valor de 253,21 ohms.
Como X = 1/(2*PI*f*C), e f = 60Hz, C = (2*PI*F)/X, que dá um valor de
0,744 Farads, ou seja 744mF.
Hmm, este é valor bem difícil de conseguir. Até alguns uF é possível, mas mF é uma jaca. Se você observar as fórmulas, vai notar que quanto menor a corrente na tua carga, maior R equivalente, e maior o X equivalente e menor o capacitor. Se aumentar a tensão na carga, o mesmo acontece. Assim, verifica se você realmente precisa de meio ampere na carga, se esse for o caso, uma fonte FAST (fonte de alimentação sem transformador) não vai rolar.
Outra coisa importante, com X = 253 e R = 20, o fator de potência é horrível (dado pelo cos[arctg (X/C)]), perto de 0,078. O ideal é um fator de potência perto de 1, e para conseguir isso X deve ser muito menor que R. Puxando meio ampere (ou seja, 250W), isso é muito considerável.

Quando provamos que matematicamente o circuito é inviável é meio decepcionante, mas usando as mesmas fórmulas, você pode tentar projetar de novo teu circuito e chegar num valor mais aceitável.

Boa sorte!!!!

[polesapart]

Alex, você viajou na batata. Capacitor de poliester prá 250V é a coisa mais comum do mundo. Porém a potência necessária é um pouco alta, basta calcular o valor, vamos a ele:

Pow, juro que me expressei mal: eu quis dizer capacitor bipolar nesta tensão *e* nesta capacidade (q eu chutava fosse alta) é dificil de achar... pq uns meios robustos na capacidade tem supercap, mas os q eu vi eram no maximo pra 5v e eram meio caros, digamos, para um capacitor...

mesmo caso pro resistor, uma vez te perguntei se dava pra ligar uns leds em serie direto ao a/c usando um diodo e um resistor, tua resposta foi: sim, se vc achar um resistor que aguente dissipar sei lah quantos watts (era um numero astronomico) hehe.

[Francesco]

Pessoal,

Fizemos esse cálculo também, resistor de 5W e capacitor de 400V... e funciona. Mas para ter 0,5W (100mA) na saída, gastamos 11W na entrada de 110V.

Por acaso vocês não teríam alguma outra alternativa? Algum conversor DC-DC que suporte os 150Vpico?

Valew.

[xultz]

Francesco, no teu caso, a solução ideal é um conversor chaveado. A PI (Power Integrations) tem uma linha muito de conversores DC/DC com entrada de alta tensão, própria para ser alimentada pela rede.

[MOR_AL]

Mas Francesco. Porquê você descartou a opção apresentada pelo polesapart?
"Dica: vc pode procurar nestas fontes de carregador de celular, tem safadas (nao reguladas) e nem tao safadas (reguladas) que atendem estes requisitos e sao pequenas."
Acho que é a opção BBBPI (Bom, Bonita, Barata, Pequena e Isolada).
Tem em qualquer camelô!
MOR_AL

[brasilma]

Ô Xultz, dá uma revisada nesse seu cálculo, eu acho que vc esqueceu de considerar o valor da reatância nele (seu X).

[_blackmore_]

MOR_AL

a opção de usar fonte de carregador de celular eu tentei utilizar a algum tempo ... porém para conseguir que a fonte funcionasse eu precisava ligar uma pequena tensão entre o terra e um tipo de detector de bateria baixa no carregador para que tivesse uma tensão de prox 5 volts na saída da fonte.
uma gambi que me quebrou um galho

Francesco

tem um artigo na saber eletrônica que mostra como fazer os cálculos para uma fonte "rabo quente", porém eu não acho que seja vantagem seu uso para fontes acima de 150m ou 200mA ... todo o arranjo termina maior que fazer uma fonte linear.

[xultz]

Esqueci aonde, Brasilma?

[Francesco]

Não descartei as opções, mas precisava ser um projeto para integrar no mesmo circuito do resto do sistema, por questões de dimensão.

É um circuito comercial, precisa ser produzido em escala.

[Francesco]

Pessoal,

Os componentes dessa Power Integrations era exatamente o que eu precisava! Vamos solicitar alguns componentes e verificar o desempenho.
Obrigado a todos.

Francesco

[brasilma]

Acho que a conta fica ria assim:

C = 1/(2 x PI x F x Xc)

C = 1/ (6,28 x 60 x 254)

C = 1/95707

C = 0,00001

C = 10uF

Ou não?

[Francesco]

Brasilma,

A conta é essa mesma. Nós calculamos 1uF x 400V para uma fonte de 12V, 100mA.

[xultz]

Putz, é mesmo brasilma, eu fui escrevendo meu texto e e isolando as fórmulas de cabeça, sem ao menos rabiscar num papel, só podia dar nisso