Essa fonte é o resultado de anos usando fontes feitas com o famoso regulador LM317, depois de diversos circuitos e melhoramentos, esse circuito resume toda essa saga.
As primeiras fontes que montei, eu usei o famoso 7812 e me serviu durante um bom tempo, até eu começar a me interessar por circuitos alimentados por outras tensões. Quando você é iniciante e não tem grana, não passa pela cabeça usar outro regulador para reduzir os 12V da fonte para outra tensão menor, assim surgiu a necessidade de usar uma fonte com saída variável.
Com isso em mente, nada melhor que uma fonte usando o famoso regulador LM317 que possui uma tensão de saída variável, além de trabalhar com 1,5A em detrimento dos 1A do 7812.
Desde então eu venho aprimorando o circuito em função do ganho de conhecimento que venho conquistando ao longo dos anos e acredito ter encontrado um equilíbrio entre uma fonte boa - no sentido de ser confiável, tanto na questão da durabilidade quanto na questão de emissão de ruído de alta frequência e ripple - e barata, que pode ser montada usando componentes retirados de sucata, assim o iniciante pode ter uma fonte em sua bancada sem o medo de que ela produza algum ruído que vá afetar o funcionamento do circuito ligado a ela a um preço bem camarada, essa fonte que montei foi praticamente custo zero, a única coisa que precisei comprar foi quatro resistores e no final acabei substituindo por quatro que retirei de sucata por causa da potência.
O circuito
O circuito principal pode ser visto na figura 1 e a ligação do transformador na figura 2.
Todos esses componentes são fáceis de achar na sucata, portanto aquele que possui uma sucata em casa de onde pode extrair os componentes para suas montagens está economizando uma boa grana, além de ter a certeza de que os componentes são originais, quem aí nunca comprou um componente falso? Antigamente falsificavam muito transistor, hoje a falsificação migrou para quase todos os componentes. É fácil comprar um LM317 falso hoje em dia, por isso, quem pode achar na sucata tem a certeza que é de qualidade.
Esse circuito é baseado no clássico circuito com diodos de proteção que tem nos datasheets do LM317 e pode ser visto na figura 3. Não vou entrar em detalhes sobre esse circuito nesse artigo, mas se alguém quiser conhecer melhor esse circuito e os detalhes de cada componente pode ser visto nesse vídeo, o que fiz nessa fonte foi colocar dois reguladores em paralelo para melhorar a dissipação do regulador (o ideal seria três reguladores em paralelo) e melhorar a filtragem do ruído de alta frequência gerado na retificação.
Fig. 3
Quanto ao circuito em si não tem muita novidade além da parte da retificação. F1 é uma proteção importante para a fonte por causa da limitação de corrente de cada regulador, a limitação típica de um LM317 é de 2,2A[1], sendo assim, uma carga pode drenar até 4,4A sem que a proteção do regulador entre em operação e com isso forçando muito o transformador a ponto de danificá-lo, F1 prove uma proteção mínima para o transformador.
O circuito snubber formado por C1 e R1 reduzem o ruído da chave S1 ao ligar a fonte assim como reduz possíveis oscilações na tensão do secundário. A retificação é feita por D1, D2, D3 e D4, R2, R3, R4, R5 são usados para reduzir o tempo de recuperação do diodo(recovery time) e com isso reduzir as oscilações no chaveamento. C2, C3, C4 e C5 fazem a filtragem do ruído residual completando com duas gotas de ferrite de 9mm de comprimento (FB1, FB2, FB3, FB4) fazendo a filtragem da parte magnética do ruído, com isso, reduz drasticamente o ruído de alta frequência gerado na retificação. Essas gotas de ferrite foram retiradas de sucata de TV de tubo, eu usei duas em paralelo para evitar a saturação do ferrite em função da corrente, se quiser pode até colocar mais.
R6 e R7 são usados para dar um pouco de proteção aos diodos retificadores na hora de ligar a fonte, como o valor do capacitor de filtro C6 é bem grande, quando liga a fonte, esse capacitor está descarregado e dessa forma é visto como um curto para a tensão CC, assim, quando a fonte é ligada, é como se tivesse um curto momentâneo na fonte, os resistores servem de carga e seguram a “porrada” do capacitor que ia para os diodos ao ligar a fonte.
R8 e D5 são usados para indicar que a fonte está ligada. R9 é um resistor de carga composto por dois resistores de 1k x 3W em paralelo, a função desse resistor é descarregar o capacitor de filtro quando a fonte é desligada e reduzir as flutuações de tensão quando a fonte está ligada.
Dois reguladores LM317 são usados em paralelo, R10 e R11 formam o divisor de tensão com P1 que permite ajustar a tensão de saída, R12 e R13 são usados para equilibrar as correntes dos reguladores, os componentes restantes fazem a filtragem necessária e os diodos a proteção necessária, assim como R14 a carga mínima necessária para manter os reguladores funcionando corretamente, sem oscilações.
Montagem
Na foto 1 é possível ver uma imagem panorâmica da montagem completa, eu reaproveitei a caixa de uma fonte reserva que tinha, na entrada AC da fonte eu usei um filtro que tem uma tomada padrão de pc, assim eu posso desplugar o cabo de força da caixa para ficar mais prático quando for mexer na fonte.
Repare que a fiação de alta tensão passa por um lado e a fiação de baixa tensão por outro lado, essa é uma prática comum nesse tipo de montagem, isso evita qualquer problema causado pela indução e a montagem fica mais limpa e organizada.
Na foto 2 tem o detalhe na etapa do primário, eu não usei a chave 127/220V nessa montagem, eu isolei o fio de ligação do 220V e liguei direto o 127V, fiz isso porque eu não tenho motivos para ligar a fonte em outro lugar a não ser aqui na minha bancada, sendo assim, se futuramente eu precisar me mudar para um local que só tenha 220V, é só desligar o fio do 127V(amarelo) e ligar o fio do 220V(vermelho) no lugar.
Na foto 3 tem a vista interna do painel, do lado esquerdo tem os fios de ligação do interruptor geral, nesse caso eu usei um interruptor que já tinha e que interrompe os dois fios da entrada AC e não apenas um fio como mostra S1 na figura 2, esse tipo de interruptor é mais seguro e é preferível caso alguém queira usar na montagem. No centro tem o potenciômetro e na direita tem a placa que foi soldada no borne, nessa placa tem os componentes da saída e a ligação da saída da placa principal que eu usei fio litz por ser bastante flexível e ter uma resistência baixíssima comparado com um fio comum de mesma bitola.
Na foto 4 tem o detalhe do capacitor de filtro, na foto 5 tem o painel traseiro da caixa reaproveitada, usei uma chapa por dentro para tapar o “buraquinho” , só ficou a tomada de entrada.
Na foto 6 tem o painel frontal, tudo muito simples, futuramente pretendo colocar um medidor de tensão e corrente para facilitar, mas por enquanto está muito bom.
Nesse vídeo é possível ver o teste final de carga dessa fonte, tive alguns problemas na finalização da montagem pois tive que fazer uns ajustes no circuito, mas no final deu tudo certo.
Essa montagem vai servir de referência para o melhoramento da minha fonte de bancada com três saídas independentes, pretendo fazer mais três placas dessa para substituir as outras placas com apenas um regulador, mas isso fica para um próximo artigo.
Referências:
[1] - (Io) Maximum load current »» ver datasheet do LM317
