Fontes de alimentação
(14 014)Classes e tipos de fontes de alimentação na indústria e na eletrónica
As fontes de alimentação são um grupo de dispositivos elétricos que convertem a tensão da rede elétrica numa tensão constante necessária para alimentar determinado dispositivo ou circuito elétrico. Em função do princípio de funcionamento, as fontes de alimentação dividem-se em três tipos básicos:
- sem transformador,
- com transformador,
- por impulso.
O primeiro tipo, a fonte de alimentação sem transformador, normalmente não proporciona isolamento galvânico entre a rede pública e a saída da fonte de alimentação. A fonte de alimentação com transformador conta com um transformador redutor de tensão, um retificador, e pode ser equipado com um estabilizador de tensão. A fonte de alimentação comutada inclui um retificador e um conversor de comutação CC/CC. As fontes de alimentação comutadas distinguem-se pela sua alta eficiência e pequenas dimensões, inclusive com alta eficiência de corrente.
As fontes de alimentação podem ser divididas, consoante a aplicação de destino, em: abertas (para colocar na caixa), para encastrar (numa placa ou num dispositivo), em calha DIN (geralmente para dispositivos de automação industrial), para LED (para sistemas de iluminação), de encaixe/plug-in (com tomada elétrica externa), de desktop (exteriores, numa caixa de plástico), de portátil (para computadores portáteis), PoE (para alimentar dispositivos através de Ethernet), de computador (para computadores) e UPS (sistemas de alimentação ininterruptos).
Fontes de alimentação – parâmetros mais importantes
Os parâmetros básicos de uma fonte de alimentação são: tensão de saída, número de saídas, corrente de carga ou potência da fonte de alimentação que permita a sua estimativa, e faixa de tensão de entrada. Os parâmetros mecânicos da fonte de alimentação são extremamente importantes para a aplicação de destino, isto é, o tipo de caixa, as suas dimensões e método de montagem, e as fichas de entrada/saída. Para muitas aplicações, as características de segurança integradas e o intervalo de temperatura de funcionamento também são importantes. As fontes de alimentação comutadas modernas proporcionam uma tensão com parâmetros muito semelhantes às fontes de alimentação lineares. Portanto, o tipo de alimentação (linear ou de impulso) tem pouca importância atualmente. As dimensões consideravelmente mais pequenas e a maior eficiência abonam a favor das fontes de alimentação comutadas.
Diferenças na construção de fontes de alimentação
As diferenças na construção das fontes de alimentação devem-se principalmente à sua aplicação. As fontes de alimentação de quadro aberto foram desenhadas para serem integradas no seu próprio dispositivo. As fontes de alimentação de desktop ou portátil encontram-se dentro de uma caixa de plástico que proporciona isolamento e proteção ao utilizador. As fontes de alimentação PoE sobrepõem a tensão de alimentação no sinal de Ethernet, fornecendo energia a pontos remotos da rede por meio de cabeamento estruturado.
Um tipo especial de fontes de alimentação são as chamadas fontes de alimentação ininterruptas (UPS). Têm baterias integradas, um carregador e um conversor que gera uma tensão de saída (geralmente 230 V CA) em caso de falha da tensão de entrada, quando são alimentadas com baterias integradas ou externas.
Proteção de fontes de alimentação
Regra geral, a fonte de alimentação tem uma proteção incorporada contra o sobreaquecimento, que exceda a corrente de carga permitida e tenha uma tensão de saída demasiado alta. A proteção contra a sobrecorrente pode ser simples (fusível de saída) ou eletrónica complexa, incluindo a limitação da corrente de saída. As fontes de alimentação comutadas também podem ter proteção incorporada contra a tensão de alimentação baixa e que exceda a tensão de entrada.
Seleção da fonte de alimentação consoante a aplicação
A seleção da fonte de alimentação adequada depende da aplicação de destino e das condições em que será utilizada. Por vezes, a utilização de uma fonte de alimentação exige que o fabricante tenha um certificado de produto adequado.
As fontes de alimentação de quadro aberto são perfeitas para montagem no seu próprio dispositivo, e as fontes de alimentação de calha DIN para dispositivos de automação industrial. Por sua vez, as fontes de alimentação de desktop e de encaixe/plug-in são úteis para alimentar dispositivos que sejam demasiado pequenos para colocar uma fonte de alimentação no seu interior. Também são vantajosas no que diz respeito aos padrões de segurança elétrica.
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