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Fonte de 12 V/5 A (ART991)

Muitas pessoas possuem rádios e toca-fitas de carro que gostariam também de poder usar em casa, ligados na tomada de energia. Para esta finalidade descrevemos uma potente fonte de 12 V que também serve para outros fins como, por exemplo, funcionar como carregador de baterias.

Não são poucas as pessoas que trocando o velho rádio do carro, com ou sem toca-fitas, por um novo com mais potência, ou contendo um CD-player não sabem mais o que fazer com o antigo, abandonando-o.

Com a fonte descrita neste artigo é possível usar este velho rádio ou toca-fitas do carro em casa, e até mais: muitos aparelhos ainda são do tipo "gaveta", e isso permite que eles sejam ligados também fora do carro, desde que se tenha uma fonte de alimentação apropriada para esta finalidade.

O circuito que descrevemos fornece uma corrente de 5 A, o que significa uma potência rms da ordem de 48 W ou mais de 100 W PMPO. Com isso aparelhos de potência razoável podem ser alimentados pela fonte.

Outros tipos de equipamentos que podem ser alimentados por esta fonte, são os transmissores PX que estejam dentro das especificações legais (sem amplificadores de alta potência), os quais podem ser usados fora do carro.

Finalmente, ajustando a saída da fonte para uma tensão da ordem de 15 V ou mais, e com um resistor limitador é possível usá-la como um ótimo carregador de baterias de carro ou moto.

O circuito usa componentes comuns e sua montagem é simples.


COMO FUNCIONA

A tensão da rede de energia é reduzida com a ajuda de um transformador. A corrente deste transformador é que vai determinar a corrente máxima da fonte. O leitor poderá usar um transformador menor, caso o aparelho a ser alimentado também exija menor corrente, mas lembramos que a corrente máxima nunca deve ser superada.

Após a retificação e filtragem pelos diodos e capacitor C1, a tensão contínua obtida é aplicada a um circuito integrado regulador de tensão Lm338.

Este componente pode controlar correntes até 5 A, mas deve ser montado num bom radiador de calor.

A tensão de saída deste regulador é ajustada em P1.

Temos finalmente o capacitor de desacoplamento da fonte C2, que é ligado em sua saída.


Datasheet do LM338


MONTAGEM

Na figura 1 temos o circuito completo da fonte de alimentação para aparelhos automotivos.


Diagrama completo da fonte.
Diagrama completo da fonte.


Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.


Placa de circuito impresso.
Placa de circuito impresso.


Observe que as trilhas da placa de circuito impresso por onde passam correntes elevadas são mais grossas. Esse detalhe é muito importante na montagem.

O transformador fica fora da placa de circuito impresso e o circuito integrado regulador de tensão deve ser dotado de um bom radiador de calor.

O LED serve para indicar que a fonte está ligada, e o fusível como elemento de proteção caso ocorra algum problema de funcionamento com o circuito. Embora o circuito integrado seja protegido contra curtos, outros tipos de falhas podem ocorrer como, por exemplo, no transformador.

A saída para o aparelho alimentado deve ser estudada pelo próprio montador. Uma idéia é montar o sistema numa caixa com gaveta de modo que o aparelho possa ser diretamente encaixado. Neste caso, a polaridade dos fios de ligação deve ser observada com cuidado.

Outra possibilidade é uma ligação definitiva, se o aparelho for usado somente com esta fonte.

Para utilizar o aparelho como carregador de pilhas, ligue em série uma lâmpada de lanterna de carro de 12 V com corrente entre 2 e 5 ampères.


PROVA E USO

Para provar o aparelho ligue na sua saída um multímetro em escala de tensões contínuas que permita medir até 20 V.

Ligue a fonte de alimentação e ajuste P1 para obter uma tensão de saída de 13,6 V (essa é a tensão nominal das baterias de carro).

Se a tensão não subir até este valor, você poderá ter problemas com o transformador. Verifique se a tensão em C1 está acima de 15 V.

Feito o ajuste, basta testar a fonte ligando na sua saída uma lâmpada de lanterna de carro de 12 V. Ela deverá acender com seu brilho máximo.

Comprovado o funcionamento, é só usar a fonte.

Se ao ligar algum aparelho de som na sua saída e abrir totalmente o volume, a tensão na saída cair muito abaixo dos 12 V, é sinal que seu consumo é maior que 5 A. Neste caso, o leitor tem duas opções: usar o aparelho, mas nunca abrir totalmente o volume, pois além da distorção teremos sobrecarga da fonte, ou então pensar num aparelho para ser usado com esta fonte.

Para usar como carregador de bateria, ligue em série uma lâmpada de 12 V x 2 a 5 A e ajuste P1 para que a tensão de saída fique entre 15 e 17 V. A seguir, desligue a bateria do circuito do carro e ligue o pólo positivo da fonte no positivo da bateria, e o negativo da fonte no pólo negativo da bateria.


Semicondutores:

CI1 - Lm338 - circuito integrado regulador de tensão - National ou equivalente.

D1, D2 - 1N5402 ou equivalentes - diodos de 5 A ou mais

LED - LED vermelho comum

Resistores:

R1 - 2,7 k ? x 1/2 W

R2 - 220 ? x 1 W

P1 - 4,7 k ? - trimpot

Capacitores:

C1 - 4 700 µF/25 V - eletrolítico

C2 - 1 000 µF/16 V - eletrolítico

Diversos:

S1 - Interruptor simples

F1 - Fusível de 3 a 5 A

T1 - Transformador com primário de acordo com a rede de energia e secundário de 15 + 15 V x 3 A - ver texto

Placa de circuito impresso, caixa para montagem, radiador de calor para o circuito integrado, cabo de força, fios, solda, etc.

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N° do componente 

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