 | |
|
Fonte Chaveada SMPS 13.8V 10A com IR2153 e IRF840 + PCI
For English version, click here!
Olá a todos!
No post de hoje, montaremos um simples circuito fonte chaveada SMPS, baseado no Circuito Integrado IR2153. Ele é um controlador PWM com apenas 8 Pinos, e com ele podemos facilmente construir uma fonte chaveada não regulada de boa qualidade para aplicações em projetos simples com um bom desempenho e com baixo custo.
Nesse modelo a fonte de alimentação tem uma saída de 13.8V, que pode ser ajustado através do trimpot RV1, e entrega em sua saída, uma corrente de 10A garantido.
O circuito
O circuito é composto basicamente por 8 etapas fundamentais:
- Etapa: Circuito de Proteção: É composta por um Fusível de 5A/250V, que atua se houver uma corrente superior a corrente de ruptura do Fusível. Paralelamente temos também um NTC (Negative Temperature Coefficient), ele é um limitador da corrente de surto, essa mesma topologia pode ser encontrado na maioria das fontes SMPS, tais como fonte de notebook, fontes de PC, AT / ATX de computador, etc.
- Etapa: Filtro de Transiente: Essa etapa é composta por um filtro inicial capacitivo que inibe as altas frequências de retornar para rede, ou vice-versa, e logo depois, pela bobina filtro de EMI, que servem para atenuar os ruídos de alta frequência.
- Etapa: Retificação Primária: Composta pela ponte retificadora D1.
- Etapa: Filtro Primário: Composta pelos capacitores C4 e C5.
- Etapa: Chaveamento: Composta por Um gerador de PWM, e pelos transistores MOSFETS de potência IRF840.
- Etapa: Transformador: O transformador é um Trafo Chopper de alta frequência, e é ele que efetua o isolamento e a transformação em alta frequência do sinal gerado pelo conjunto PWM e transistores chaveadores.
- Etapa: Retificação Rápida: Formado pelo diodo D3, esse é um diodo rápido e duplo, já que a frequência oscilada no circuito é bastante alta.
- Etapa: Filtro de saída: Composto pelo indutor L2, e o capacitor C9.
ATENÇÃO!
Esse circuito trabalha conectado diretamente à rede elétrica, isso é extremamente perigoso, qualquer descuido, ou ligações erradas, erro no projeto, ou qualquer outra ocasião, pode levar a danos irreversíveis.
Nós não nos responsabilizamos por qualquer tipo de ocorrência. Se você não tem experiência suficiente, não monte esse circuito, e se montar, ao testar, esteja com as devidas proteções e acompanhado por outrem.
Circuito PWM
A alimentação do CI IR2153 é feita através do resistor de potência de 27K 5W em conjunto com o capacitor C5, no encapsulamento interno desse CI, já existe um diodo Zener de 15.6V, porém a corrente é baixa.
Então, cuidado para não colocar o resistor R3 com uma resistência menor, pois aumentaria a corrente na entrada do CI, e o Zener poderá se romper e consequentemente queimar o CI.
Uma solução melhorada seria colocar um diodo Zener de 15V para garantir a estabilização da tensão e a proteção do CI, que você pode estar fazendo se desejar.
Se você estiver utilizando o IR2153D, não ha necessidade de se utilizar o diodo D2 que é o FR107 ou BA159, pois esse CI já tem esse diodo internamente, se for o IR2153 “sem a letra D”, deixe como está no esquema, “com o diodo D2”.
O diagrama esquemático completo está disposto logo abaixo na Figura 2, tanto o diagrama como os materiais estão disponíveis para baixar no link abaixo.
 |
| Figura 2 - Diagrama Esquemático Fonte SMPS 13.8V 10A |
Transformador
O transformador TR1 foi pego deu uma fonte de alimentação ATX de sucata, o modelo é o IE-35A, mas, você pode estar utilizando praticamente qualquer modelo de Trafo de fonte ATX.
Não ha necessidade de se fazer o rebobinando do transformador, só deverá ficar atento a Pinagem que utilizaremos do Trafo, como mostrada na Figura 3 abaixo.
 |
| Fig. 3 - Esquema de ligação do Trafo de fonte ATX |
O modelo de Trafo utilizado foi o EI-35A, mas também podemos utilizar qualquer outro de fontes AT ou ATX que tenham os mesmos padrões, como os modelos EI-33, ER35, TM3341101QC, ERL35, EI28, etc, como mostrado na Figura 4 abaixo.
 |
| Fig. 4 - Transformador de fonte ATX modelo EI-35A |
O indutor L1 é o mesmo utilizado na fonte ATX, retiramos e não fizemos alteração nenhuma, e o indutor L2, do filtro EMI de saída.
Você também pode está utilizando o da sucata da fonte, mas, se quiser enrolar o seu próprio filtro, podes enrolar em um núcleo Toroidal de ferrite.
O enrolamento deve ser realizado o enrolamento em núcleo Toroidal, com a bobina utilizando fio de cobre super esmaltado de 0,6 mm com 25 voltas.
Lista de Material
- CI1 .............. Circuito Integrado IR2153D, ou IR2153 (Ver Texto)
- Q1, Q2 ........ Transistores MOSFETs IRF840
- R1, R2 ........ Resistor 150k - (marrom, verde, amarelo, ouro)
- R3 ............... Resistor 27K 5W – (vermelho, violeta, laranja, ouro)
- R4 ............... Resistor 8K2 – (cinza, vermelho, vermelho, ouro)
- R5, R6 ........ Resistor 10Ω – (marrom, preto, preto, ouro)
- D1 ............... Ponte de Diodos KBU606 (ou Equivalente)
- D2 ............... Diodo Rápido - FR107 ou BA159 (ou Equivalente)
- D3 ............... Diodos Rápido MBR3045PT (ou Equivalente)
- C1, C2 ........ Capacitor Poliéster 470nF - 400Vac
- C3, C4 ........ Capacitor eletrolítico 330uF - 200V
- C5, C7 ........ Capacitor eletrolítico 100uF - 25V
- C6 ............... Capacitor Poliéster 680pF
- C8 ............... Capacitor Poliéster 2,2uF - 400V
- C9 ............... Capacitor eletrolítico 2200uF - 25V
- RV1 ............ Trimpot 47kΩ
- NTC1.......... Thermistor 5Ω.
- L1, L2 ......... Indutor *ver texto
- TR1 ............ Transformador *ver texto
- F1 .............. Fusível soldável 5A
- Outros ......... Fios, Soldas, Placa, Etc.
Arquivos Para Baixar
Estamos disponibilizando os arquivos contendo a PCI, o Diagrama Esquemático, o PDF, GERBER e JPG, PNG, e disponibilizando um link direto para download gratuito e em um link direto, "MEGA".
Link direto para Baixar
Clique no link para baixar os arquivos: Layout PCB, PDF, GERBER, JPG
E por hoje é só, espero que tenha suprido suas expectativas!
Quaisquer dúvidas, sugestões, correções, por favor, deixe nos comentários abaixo, que em breve estaremos respondendo.
Shalom!
Saludo estimado Amigo Gracias por losa aportes muy interesantes e importantes .... tengo una ATX de las Pc Pentium 1 antiguas que tenian un Display conectado al Conector de volatje del Disco Duro Siempra marca un 13 .... me gustaria saber si ese mismo display lo podria REUSAR paqra medir Voltaje Dc y como podria hacerlo ya que deseo esa misma ATX hacer una fuente para taller se le saluda desde San ristóbal Tachira Venezuela
ResponderExcluirBoa noite . Posso usar essa fonte em 110v ou tem que fazer modificacoes ?
ResponderExcluir