Eliminador de pilhas (ART737)

Um dos problemas dos eliminadores de pilhas comerciais de baixo custo é a sua baixa qualidade de filtragem e a não existência de uma regulagem de tensão. Muitos equipamentos eletrônicos mais críticos, que não possuam regulagem e filtragem interna, podem apresentar sérios problemas de funcionamento. Veja nesse artigo como montar um excelente eliminador de 4 ou 8 pilhas pequenas, médias ou grandes com excelente desempenho de filtragem e regulagem de tensão. Na revisão de 2012 deste artigo temos como recomendação a não utilização deste circuito com aplicativos de alto consumo. E, como sugestão adicional, temos que o circuito pode ser usado para alimentar LEDs, desde que resistores de valores apropriados sejam ligados em série. No site, o leitor poderá contar com diversos artigos que ensinam como calcular os resistores em série com os LEDs.

Os eliminadores de pilhas que compramos nas casas especializadas possuem configurações bastante simples, sem regulagem alguma e filtragem deficiente, conforme mostra a figura 1.

Figura 1 - Eliminador de pilhas de baixo custo, sem regulagem.

Nesses circuitos, a tensão em aberto é muito menor que a prevista para a saída (já que o capacitor de filtro se carrega com a tensão de pico do secundário do transformador), caindo para um valor próximo ao esperado quando a carga é ligada.

Além da não regulagem da tensão, que pode até afetar alguns equipamentos alimentados, normalmente, por economia e pequena disponibilidade de espaço interno, são usados capacitores de filtros pequenos, de valores insuficientes para proporcionarem uma boa filtragem.

Um tipo de equipamento que sente muito as deficiências dos eliminadores comuns de pilhas são os CD-players que passam a apresentar fortes distorções nos sons graves ou nos picos de áudio quando o volume é aberto.

Se bem que em alguns casos a conexão de um capacitor de valor maior em paralelo com a saída possa minimizar ou mesmo eliminar esse problema, a solução não é a ideal.

Outra aplicação interessante para esse eliminador de pilhas é que ele pode melhor a qualidade de som substituindo as pilhas das caixas multimídia dos computadores que não alimentados pelo próprio computador.

O que propomos nesse artigo é uma fonte um pouco mais sofisticada, com regulagem de tensão por circuito integrado, com proteção térmica e contra curto-circuitos, e que por isso se presta muito melhor à alimentação de aparelhos sensíveis que possam ter seu desempenho afetado por uma fonte comum de má qualidade.

O eliminador proposto pode funcionar com aparelhos de 4 ou 8 pilhas (pequenas, médias ou grandes), com uma corrente máxima de saída de 1 ampère.

COMO FUNCIONA

No nosso projeto, o transformador abaixa a tensão da rede para um valor que possa ser usado pelo circuito integrado em função da tensão desejada na saída. O transformador deve ter uma tensão pelo menos uns 2 V maior que a tensão desejada na saída e uma corrente da mesma ordem que a prevista para o aparelho que vai ser alimentado ou maior. O máximo para o circuito integrado sugerido é 1 ampère.

Assim, para uma fonte de 6 V poderemos usar um transformador de 7,5 + 7,5 V ou 9 + 9 V de secundário e para uma fonte de 12 V um transformador com 15 + 15 V de secundário.

Depois de retificada pelos diodos, a baixa tensão contínua obtida é filtrada pelo primeiro capacitor (C1) e aplicada à entrada de um circuito integrado estabilizador de tensão.

O tipo de circuito integrado escolhido vai determinar a tensão de saída. Para 6 V usamos o 7806 e para 12V usamos o 7812. Existem versões de tensões intermediárias que eventualmente podem ser usadas.

Esse circuito integrado, além de excelente regulagem de tensão possui um sistema de proteção térmica e proteção contra curto-circuito na saída que o desabilita evitando sua queima.

Um capacitor adicional ligado à saída do circuito proporciona o desacoplamento da fonte do aparelho que está sendo alimentado. Para as aplicações normais esse capacitor é de 10 µF, mas o leitor deve prestar atenção quando comprar o CI para que seja do tipo tradicional. Existem tipos mais modernos com sufixos junto ao tipo que indicam que se tratam de dispositivos de ação rápida que exigem capacitores menores.

Se o leitor quiser, poderá incluir um LED indicador em série com um resistor de 1 k ? na saída do circuito de modo a poder monitorar o funcionamento do eliminador de pilhas.

MONTAGEM

Na figura 2 damos o diagrama completo do eliminador de pilhas.

Figura 2 - Diagrama completo do eliminador de pilhas.

Se não houver necessidade de se fazer uma montagem compacta, dado o número reduzido de componentes, podemos usar uma pequena ponte de terminais isolados como chassi, conforme mostra a figura 3.

Figura 3 - Montagem do eliminador usando uma ponte de terminais como chassi.

É claro que pode ser obtida uma montagem muito mais compacta com a utilização de uma placa de circuito impresso, mas isso fica à critério do leitor.

O circuito integrado deve ser dotado de um radiador de calor que consiste numa chapinha de metal dobrada em forma de U. Nesse caso, o montador também pode contar com um dissipador comercial encontrado nas casas de materiais eletrônicos.

O transformador deve ser escolhido de acordo com a rede local de energia e com a tensão de secundário necessária ao circuito específico, conforme a seguinte tabela:

Lembramos que, quanto maior a corrente de secundário, maior será o tamanho do transformador, o que deve ser levado em conta no dimensionamento da caixa que vai alojar o eliminador.

A tabela abaixo dá as correntes necessárias conforme o tamanho das pilhas que o aparelho usa.

A saída do eliminador deve ser feita com um cabo que termine com um plugue de acordo com a entrada do aparelho que vai ser alimentado. Verifique se o conector do aparelho que vai ser alimentado tem o pólo positivo ou negativo no centro.

PROVA E USO

Para provar o aparelho, ligue-o numa tomada da rede de energia e com o multímetro, na escala de tensões DC apropriada, confira a tensão de saída. Se a tensão estiver correta, experimente alimentar o aparelho com que vai usá-lo. verificando agora se a tensão não cai com sua conexão.

Se isso ocorrer talvez seja preciso usar um transformador com maior corrente.

Se notar ronco ou distorção (caso seja um aparelho de som o alimentado), aumente o valor do capacitor de desacoplamento e reduza o comprimento do cabo de conexão ao aparelho.