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Fontes de Alimentação III

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Tópicos: Conversores de Frequência | Fontes ATX (conector) |

1) Conversores de Frequência

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O motor de indução trifásico é o tipo mais usado em máquinas e equipamentos industriais em razão da eficiência e simplicidade: as bobinas que geram os campos magnéticos estão na parte fixa (estator) e o rotor é uma gaiola condutora com núcleo de lâminas de aço montadas em um eixo, sem contato elétrico direto. Na prática, as peças que se desgastam são os rolamentos dos mancais. Entretanto, ele apresenta uma desvantagem: sua rotação não é facilmente ajustável. A rotação do campo magnético é dada por ω = 60 f / p, onde f é a frequência da rede e p, o número de pares de polos (a rotação do eixo é um pouco menor devido ao deslizamento do rotor em relação ao campo magnético girante). O número de polos é uma característica construtiva e, portanto, não ajustável e a frequência da rede também não é variável.

Durante muito tempo, motores de corrente contínua foram usados em aplicações de velocidade variável. Entretanto, eles são mais caros. O rotor tem enrolamentos que recebem corrente elétrica através de coletores e escovas que se desgastam.

Nas páginas anteriores foram vistas aplicações da modulação por largura de pulso para fornecer tensões contínuas ajustáveis, isto é, os pulsos têm a mesma polaridade. A Figura 1-I mostra uma outra aplicação. Os pulsos podem ser positivos ou negativos e uma modulação adequada pode resultar em valores médios que se aproximam de uma corrente senoidal.

PWM para corrente senoidal
Fig 1-I

Microprocessadores e outros circuitos digitais podem produzir sequências com períodos T ajustáveis, ou seja, pode-se variar a frequência e, assim, controlar a rotação de um motor de indução. Nesse caso, será necessário o ajuste simultâneo da tensão de pico média Vp devido ao efeito da indutância, isto é, se a frequência aumenta, será preciso uma tensão maior e vice-versa.

Equipamentos industriais operam em geral com potências altas em relação à maioria dos aparelhos eletrônicos comuns. A comutação exige, portanto, semicondutores de potência, cujo alto custo (e também dos microcontroladores) inibiu o emprego até certa época. Atualmente, com a redução relativa dos preços, o uso está disseminado.

A Figura 1-II dá o diagrama básico de um conversor de frequência típico. A tensão trifásica rst é aplicada ao bloco de entrada E, que consiste do elemento de ligação (chave seccionadora) e elementos de proteção (fusíveis e/ou disjuntores). Os seis diodos seguintes fazem a retificação e o indutor L e o capacitor C atuam como filtro.

Conversor de frequência
Fig 1-II

Os seis transistores à direita, com diodos para prevenir picos de tensões inversas, fazem a comutação PWM, comandada por um circuito lógico indicado como bloco. Cada fase contém dois transistores em oposição de polaridades. Isso permite aplicação de pulsos positivos ou negativos conforme figura anterior. A chave S (simbolizada mecânica por clareza. Normalmente é um semicondutor) fica aberta na partida, deixando a resistência R em série para evitar pico de corrente devido à carga do capacitor. É fechada na operação normal.

A realimentação ou realimentações (Rcontr na figura) dependem da aplicação. Por exemplo, pode ser um sensor de rotação do motor para um controle preciso da velocidade. Outro exemplo: um inversor pode ser usado em um motor de uma bomba d'água que alimenta uma rede de consumo variável. Nesse caso, seria usado um sensor de pressão na saída da bomba. Se o consumo de água aumenta, a pressão tende a diminuir e o sistema aumenta a rotação do motor para restabelecer a pressão ajustada. Muitas vezes, os conversores trabalham em conjunto com outros elementos de controle, como CLPs, CNCs, etc.

Apesar dos conversores, os motores de corrente contínua ainda são usados em equipamentos de potência. São mais adequados quando há exigência de elevado torque de partida, como tração elétrica (ônibus, metrôs, empilhadeiras, etc).


2) Fontes ATX (conector)

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O propósito deste tópico não é dar diagrama de fontes ATX usadas em computadores. Apenas a descrição e tensões dos pinos, o que pode ser útil em caso de reparos.

Pino Nome       Cor Descrição
1 3,3V   Laranja +3,3 V
2 3,3V   Laranja +3,3 V
3 COM   Preto Terra
4 5V   Vermelho +5 V
5 COM   Preto Terra
6 5V   Vermelho +5 V
7 COM   Preto Terra
8 PWR_OK   Cinza Fonte Ok
9 5VSB   Violeta +5 V standby
10 12V   Amarelo +12 V
11 3,3V   Laranja +3,3 V
12 −12V   Azul −12 V
13 COM   Preto Terra
14 PS_ON   Verde Ligar fonte
15 COM   Preto Terra
16 COM   Preto Terra
17 COM   Preto Terra
18 −5V   Branco −5 V
19 5V   Vermelho +5 V
20 5V   Vermelho +5 V

A tabela acima contém a descrição dos pinos de uma fonte típica no ano de 2008.

Conector ATX
Fig 2-I

Um diagnóstico simples que pode ser feito com uma fonte ATX é desconectar da placa-mãe, ligar na rede e medir a tensão no pino 8 (power OK, cinza). Se estiver acima de 2 V, provavelmente a fonte está boa e vice-versa.
Referências
BROPHY, James J. Basic Electronics for Scientists. USA: McGraw-Hill, 1977.
U. S. NAVY. Basic Electronics. Hemus, 1976.
Pesquisa na Internet em 04/2008. Fontes não anotadas.

Topo | Rev: Mar/2018