Fonte de alimentação de 12 V e 3 A, compacta

Vi essa fonte de alimentação no site ChinaBay e fiquei com vontade de conhecê-la melhor. Como acabei recebendo a fonte de graça, não fazer alguns experimentos com ela seria quase um sacrilégio. Enfim, o resto está logo abaixo.

Enfim, encomendei a fonte. Depois de uma longa — ou nem tão longa — viagem pelos Correios da China, ela finalmente chegou à minha bancada.

Chegou num envelope amarelo padrão. Enfim, o blá-blá-blá de sempre; fotos no spoiler.

As especificações técnicas estão indicadas na lateral.


As especificações me deixaram um pouco confuso. Normalmente, ou se informa a faixa completa, ou, quando há opção de 110/220 V, existe uma chave seletora e, dentro, um circuito retificador de rede com comutação para dobrador de tensão. Aqui não havia chave nenhuma. Mais adiante vamos dar uma olhada melhor no interior.

As dimensões são relativamente compactas.




Na lateral ficam os terminais de entrada de 220 V, o terminal de aterramento e os terminais de saída de 12 V. Também há um LED que indica a presença de tensão na saída e um trimpot para ajustar a tensão de saída.


Depois de abrir a fonte, dei de cara com a placa de circuito impresso.
A placa tem um filtro de entrada completo, um capacitor de 33 µF 400 V (bem razoável para a potência declarada), o estágio de alta tensão, feito com uma topologia auto-oscilante (quando encomendei, esperava encontrar o circuito padrão com UC3842), e um filtro de saída composto por dois capacitores de 470 µF 25 V e um indutor. A capacitância do filtro de saída é um pouco baixa; eu colocaria o dobro.


O transistor de potência é um 5N60D — www.icemostech.com/ice/superjunction/ICE5N60D20140221Rev2.pdf, mas no encapsulamento TO-220.
O diodo de saída é um stps20h100ct — datasheet.octopart.com/STPS20H100CT-STMicroelectronics-datasheet-10413158.pdf, também no encapsulamento TO-220.
O circuito de estabilização e realimentação é feito com um TL431.

O lado de trás da placa.


Nada de especial: solda de qualidade mediana, fluxo removido, montagem bem caprichada.
Mas a marcação na placa me surpreendeu (também há uma na parte de cima).
SM-24W. Será que originalmente a fonte era de 24 W, mas depois decidiram que era pouco e escreveram 36?
Os testes vão mostrar.

Primeira ligada: nada explodiu, já é um bom começo.


Carreguei a fonte com os clássicos resistores soviéticos indestrutíveis: 2 resistores de 10 Ω em paralelo.
Corrente de cerca de 2,5 A.


Medi a tensão depois dos fios que vão até os resistores, por isso ela caiu um pouco.
Deixei assim, fui tomar um chá e fumar um cigarro, esperando que explodisse.
Não explodiu e quase nem esquentou: uns 40 °C, talvez 45 °C. Não medi de propósito; ao toque, estava só um pouco morna.

Aumentei a carga em mais 0,22 A (não achei nada adequado por perto), mas nada mudou.


Resolvi não parar por aí e liguei mais um resistor de 10 Ω na saída.
A tensão caiu para 10,05 V, mas a fonte continuou funcionando firme e forte.


Depois, fiquei com pena dos projetistas dessa fonte, que conseguiram simplificá-la tanto e ainda assim fazê-la funcionar. Então decidi encerrar os testes convencionais por aqui.
A propósito, eu estava cético em relação a essa fonte, principalmente por causa do circuito. Estou acostumado a trabalhar com fontes mais caras, com controlador PWM, monitoramento de corrente etc. A prática mostrou que essa solução também é perfeitamente viável.

Depois, resolvi passar para a parte não convencional dos testes e tentar fazer com que ela cumprisse o propósito para o qual eu queria usá-la. Quem acompanha minhas análises já sabe que gosto não só de mostrar o produto, mas também de colocá-lo em uso. Não vou decepcionar vocês desta vez.

Depois de montar a placa, instalei-a dentro da fonte.
Os pontos de conexão estão indicados na placa, e dá para ver onde a trilha negativa foi cortada (acima do número 3).


Enrolei a placa com fita isolante e a acomodei num espaço mais ou menos livre.


Depois (na verdade, é melhor fazer isso antes de isolar com fita), ajustei a tensão de saída da fonte para 13,8 V (essa é a tensão que será mantida na bateria; normalmente, ajusta-se para algo entre 13,8 e 13,85).


Aqui está o dispositivo montado e ajustado.


Conectei uma carga pequena e a bateria. A corrente de carregamento é de 0,39 A (pode cair um pouco à medida que esquenta).


Desconectei a fonte da rede elétrica, mas a carga continua funcionando. O multímetro mostra a corrente da carga + a corrente consumida pelo relé + a corrente consumida pelos circuitos de medição.


Um amigo precisava de um nobreak para uma corrente de 0,8 a 1 A; coloquei uma carga um pouco maior.


Depois disso, conectei a alimentação de 220 V. Em um multímetro, está a tensão na carga (ainda vai subir, pois a bateria não está carregada); no outro, a corrente de carregamento (caiu um pouco por causa do aquecimento).


No geral, na minha opinião, a modificação deu certo. Dá para alimentar cargas pequenas com essa fonte, de até 1–1,5 A. Eu não passaria disso, porque a fonte está operando fora das especificações. Se usar uma fonte de 15 V, dá para aumentar a corrente, mas é preciso sempre levar em conta a corrente de carga da bateria (ela é determinada pelo resistor R1. 1,6 Ω fornece uma corrente de carga de cerca de 0,4 A; quanto menor a resistência, maior a corrente, e vice-versa.
Também dá para fazer essa modificação em fontes mais potentes; basta trocar o relé e o diodo de potência na placa.
Se alguém não concordar com a corrente de carga ajustada, a tensão de término da carga e o desligamento automático, tudo isso é fácil de alterar. Se precisar, explico como fazer.

Esta fonte já está funcionando há uma semana sem nenhum problema (o colega soldou os terminais no fio da bateria por conta própria). Espero que essa modificação interesse a alguém. Perguntas e observações sobre o circuito, a construção e a placa de circuito impresso são bem-vindas.
Sim, sei que existem fontes Mean Well com função de nobreak (e até uso algumas com bons resultados), mas custam cerca de 30 dólares. Aqui temos uma fonte barata (talvez você já tenha uma disponível) e um conjunto de componentes que custa menos de 1 dólar.


Resumo.
Pontos positivos
Funciona.
As especificações correspondem bem às anunciadas.
A qualidade de montagem é bastante aceitável.

Pontos negativos.
O borne é bem inconveniente; é difícil encaixar até mesmo um fio estanhado de 0,75 mm².
Um varistor depois do fusível não faria mal, mas aí já estou sendo exigente. Pelo menos colocaram um filtro na entrada.
Os capacitores na saída são bem ruins; eu os trocaria, mas, se não usar a fonte na potência máxima, dão conta do recado.

Na minha opinião, é uma fonte bem razoável, adequada para alimentar fitas de LED, câmeras de vídeo, fechaduras elétricas e coisas do tipo.
Este produto foi fornecido gratuitamente para teste e avaliação pela loja chinabuye.