Fonte de alimentação de 5 V e 2 A com conector microUSB

Tudo começou quando a fonte de alimentação de um tablet antigo começou a dar problema, e decidi procurar uma substituta. Encontrei uma opção com o plugue que conhecemos e cabo fixo.
Provavelmente vou consertar a fonte antiga e já até pensei em como aproveitá-la. Hoje, vou tentar testar a nova.

Vou tentar fazer uma análise curta, mas indo direto ao ponto. Como sempre, teremos testes, desmontagem e análise.

Vou esconder a embalagem sob um spoiler, porque não tem nada de interessante nela.

A fonte é relativamente pequena e parece uma versão reduzida das populares fontes de 12 V e 2 A.
O cabo tem cerca de 1,4 metro de comprimento. Na minha opinião, seria melhor se fosse duas vezes mais curto.
Algumas coisas me agradaram.
1. A fonte realmente vem com plugue europeu, e não com um adaptador incluído.
2. O cabo é fixo; contatos extras não aumentam em nada a confiabilidade.
3. Comprei a fonte para o tablet u9gt4. Ele tem corpo de alumínio, e nem todos os conectores funcionam direito. Não encontrei problemas com este.


Acho que todos entendem que uma análise de fonte de alimentação sem testes não é análise nenhuma. Por isso, montei uma pequena bancada de testes.
Ela incluía:
Carga eletrônica + fonte de alimentação para ela
Osciloscópio
Conector microUSB com um fio soldado.
E a fonte que estou analisando

Alguns leitores certamente vão dizer que o correto é medir a tensão na saída da fonte, e não depois do cabo. Mas pensei assim: como o cabo é fixo, não dá para trocá-lo por um melhor; então, ele vai ser usado exatamente desse jeito e é assim que deve ser testado.


Primeiro teste, sem carga.
A tensão de saída está um pouco acima do valor nominal. Mais adiante explico o motivo, mas já adianto que isso foi feito de propósito.


As ondulações foram medidas com o seletor da ponta de prova na posição 1:1.
Bem, ondulações são raras sem carga, então aqui também está tudo certo.


Em seguida, quatro testes com diferentes correntes de carga. Assim também dá para ver bem o que é uma carga eletrônica e para que ela serve.
Correntes de teste:
0,5 A — tensão dentro do normal.
1,0 A — tensão dentro do normal; as ondulações são quase iguais às de 0,5 A e chegam a 90 mV.
1,5 A — tensão ainda dentro do normal, mas as ondulações já estão claramente maiores, em torno de 120 mV.
2,0 A — a tensão já caiu bastante, e as ondulações aumentaram para 150 mV.
Não diria que a amplitude das ondulações é muito crítica, mas o formato delas me incomoda mais.


E aqui estão as formas de onda.


Desde os tempos em que as séries 155 e 555 de circuitos lógicos eram comuns, acostumei-me a considerar que, enquanto a tensão de alimentação estiver dentro de ±5% (para 5 V), está tudo certo.
Por isso, resolvi determinar a corrente máxima que a fonte consegue fornecer sem sair da faixa de tolerância.
A medição mostrou que são 1,71 A, embora a fonte esteja marcada como 2 A.
Mas, na verdade, isso provavelmente não é culpa da própria fonte, e sim do cabo comprido. Foi justamente por isso que lamentei o cabo ser longo.


Depois disso, deixei a fonte funcionando com uma corrente de 2 A por cerca de meia hora e medi a temperatura. A fonte estava ligada a uma tomada na parede, com o cabo para baixo.
O ponto mais quente ficava um pouco abaixo do meio da fonte; a temperatura da carcaça nesse local chegou a 62,2 graus. Na parte de cima da fonte, a temperatura era de cerca de 55 graus.


Durante os testes, tentei conectar essa fonte ao meu tablet e percebi um defeito conhecido por muita gente: os toques «fantasmas» na tela sensível ao toque.
Era mais ou menos assim:
Eu tocava em um lugar, mas a resposta acontecia em outro.
Um toque gerava várias respostas
Ao manter o dedo pressionado, uma faixa horizontal percorria a tela, com toques «fantasmas» visíveis. Ou seja, era simplesmente impossível fazer um clique com o botão direito (manter pressionado), de jeito nenhum.
Todos os problemas aconteciam no sentido horizontal da tela.
Embora eu não tivesse comprado a fonte para esse tablet, resolvi tentar descobrir o que estava acontecendo.
E, como todo mundo sabe, qualquer investigação começa desmontando o aparelho :)

Com base nos testes realizados acima, na desmontagem e na tentativa de modificá-la, posso apontar com segurança os prós e os contras dessa fonte.
Prós
A fonte tem plugue padrão europeu, sem adaptador
Circuito com controlador PWM dedicado
Cabo integrado (embora, neste caso, isso também tenha sido um ponto negativo)
O conector fica bem preso na entrada do tablet, mesmo quando ela é recuada no gabinete.

Contras
Pode haver problemas com a tela sensível ao toque em alguns dispositivos.
Ausência de filtro na entrada de alimentação.
Capacitância dos capacitores e dimensões do transformador abaixo do necessário.
Grande queda de tensão no cabo, devido ao seu comprimento e à pequena seção dos condutores.

Minha opinião: se considerarmos essa fonte apenas como uma fonte de alimentação, ela pode funcionar normalmente com corrente de até 1,5 A, sem problemas de superaquecimento ou queda de tensão. Mas, com uma corrente maior, a tensão cai abaixo dos limites permitidos. Também não está claro por que surgem interferências no funcionamento da tela sensível ao toque, mas o problema existe e é visível a olho nu, embora as ondulações da tensão de saída não sejam tão grandes assim.

Não sei se esta análise vai ajudar alguém, mas tentei mostrar com o máximo de detalhes possível que fonte é essa.

O produto foi fornecido pela loja para a elaboração desta análise.