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Tudo o Que Você Precisa Saber Sobre as Proteções da Fonte de Alimentação


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Tudo o Que Você Precisa Saber Sobre as Proteções da Fonte de Alimentação

Proteções Contra Subtensão e Sobretensão (UVP e OVP)

Vamos falar das proteções contra subtensão e sobretensão juntas porque elas são construídas usando o mesmo circuito. Essas proteções monitoram as saídas +12 V, +5 V e +3,3 V e desligam a fonte caso qualquer uma dessas saídas estejam acima (OVP) ou abaixo (UVO) de certo valor, também chamado “ponto de ativação”. Essas são as proteções mais básicas disponíveis e praticamente todas as fontes de alimentação as possuem, incluindo modelos bem simples. Isto acontece porque todos os circuitos integrados de monitoramento (controladores PWM, no caso de fontes simples baseadas na topologia de meia-ponte) implementam essas proteções – e também porque a especificação ATX12V requer a proteção contra sobretensão (OVP).

Uma coisa interessante que a maioria das pessoas não sabe é que a especificação ATX12V requer que todas as fontes de alimentação para PCs tenham proteção contra sobretensão (OVP), mas a proteção contra subtensão (UVP) é opcional.

O problema com essas proteções é que elas normalmente são configuradas com pontos de ativação muito distantes das tensões nominais das saídas. Considere os pontos de ativação da proteção contra sobretensão definidos pela especificação ATX12V:

Saída Mínimo Típico Máximo
+12 V 13,4 V 15,0 V 15,6 V
+5 V 5,74 V 6,3 V 7,0 V
+3,3 V 3,76 V 4,2 V 4,3 V

Um fabricante poderia desenvolver uma fonte de alimentação com uma proteção contra sobretensão configurada a 15,6 V na saída de +12 V ou 7 V na saída de +5 V e mesmo assim ainda estaria de acordo com a especificação ATX12V. Portanto esta fonte poderia estar fornecendo, digamos, 15 V em sua saída de +12 V e a proteção contra sobretensão não entraria em ação, o que provavelmente danificaria os componentes do seu computador devido a esta alta tensão.

Em outras palavras, a especificação ATX12V diz que as tensões devem estar entre 5% de seus valores nominais, mas quando se trata da proteção contra sobretensão, permite que os fabricantes configurem esta proteção com até 30% na saída de +12 V, 40% na saída de +5 V e 30% na saída de +3,3 V.

Como os fabricantes escolhem os pontos de ativação das proteções OVP e UVP? Escolhendo o circuito integrado de monitoramento (ou controlador PWM, no caso de fontes simples baseadas na topologia  meia-ponte), porque os valores para essas proteções são programadas dentro deste circuito.

Para um exemplo real, considere o popular circuito integrado de monitoramento PS223, que é usado por várias fontes de alimentação do mercado. Este circuito oferece os seguintes pontos de ativação para a proteção contra sobretensão (OVP):

Saída Mínimo Típico Máximo
+12 V 13,1 V 13,8 V 14,5 V
+5 V 5,7 V 6,1 V 6,5 V
+3,3 V 3,7 V 3,9 V 4,1 V

E os seguintes valores para a proteção contra subtensão (UVP):

Saída Mínimo Típico Máximo
+12 V 8,5 V 9,0 V 9,5 V
+5 V 3,3 V 3,5 V 3,7 V
+3,3 V 2,0 V 2,2 V 2,4 V

Outros circuitos apresentam diferentes pontos de ativação.

Mais uma vez gostaríamos de chamar atenção do quão distante das tensões nominais essas proteções são normalmente configuradas. Para que elas entrem em ação a fonte de alimentação deve enfrentar uma condição muito séria. Na verdade, em nossa experiência fontes de alimentação simples (que não tem nenhuma outra proteção além das proteções OVP e UVP) queimarão antes que essas proteções tenham a chance de entrar em ação.

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Comentários de usuários

Respostas recomendadas

Legal o artigo.

Uma coisinha: eu sou um bronco em eletrônica, apesar de ser fascinado pelo tema. Um caso raro de pessoa que gosta de algo em que é um completo tapado. Na verdade sou tapado em eletricidade em geral: essa parte da minha vida acadêmica foi tolhida por uma mudança nas escolas técnicas em 98 que fez com que eu tivesse termodinâmica e eletricidade apenas em 1 ano mal dado (em que teve greve, ainda por cima), ao invés de dividir uma pra cada ano, como era o planejado. Muito obrigado FHC.

Eu queria ler sobre o porque sobretensão, subtensão, sobrecargas etc, danificam os componentes. Isto é: qual é o efeito físico que cada uma dessas coisas gera e que acaba por danificar componentes.

Alguma sugestão de livros/artigos que tratem disso? Alguém?

[]'s

Edit: ah sim, pode ser livro/artigo em inglês, sem problemas.

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Acompanho o Clube do Hardware ja faz alguns anos e vejo o quanto costumam postar com frequencia informações sobre fontes, o conhecimento dos criadores dos artigos é realmente vasto, acho que vale a pena fazer um livro sobre o assunto ;)

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  • Membro VIP

Eu queria ler sobre o porque sobretensão, subtensão, sobrecargas etc, danificam os componentes. Isto é: qual é o efeito físico que cada uma dessas coisas gera e que acaba por danificar componentes.

Alguma sugestão de livros/artigos que tratem disso? Alguém?

[]'s

Edit: ah sim, pode ser livro/artigo em inglês, sem problemas.

Vou explicar numa linguagem simples:

Sobretensão - Muitos componentes eletrônicos não suportam mais do que está em sua especificação. Exemplo, um regulador de tensão LM7805. Este poderia receber em sua entrada no máximo 25v ( de 7-25 v) . No entanto, se você receber mais de 28v aquele primeiro capacitor vai estourar. Ou seja, já era teu regulador de tensão. Sabe como funciona um capacitor ? Basicamente, são duas placas ( dois eletrodos ) onde no meio há um isolante, um dielétrico. O estouro ocorre por essas placas não suportarem a tensão aplicada.

Explico mais em breve....^_^

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Com sinceridade a cada artigo como esse sinto que é como se estivesse estudando em casa. Pessoal que aula. O melhor disso tudo é que até o pessoal que possivelmente seja de nível intermediário consegue ao meu ver entender satisfatoriamente as informações citadas. Deixo aqui meu agradecimento por este portal de informações tão vasto e merecedor de grande nome respeitado no Brasil. Grande abraço aos que fizeram por isso acontecer e mantenham sempre as matérias assim. Excelente.

A sim só para lembrar, no texto em negrito na página 3 do tutorial seria UVP.

"Vamos falar das proteções contra subtensão e sobretensão juntas porque elas são construídas usando o mesmo circuito. Essas proteções monitoram as saídas +12 V, +5 V e +3,3 V e desligam a fonte caso qualquer uma dessas saídas estejam acima (OVP) ou abaixo (UVO) de certo valor, também chamado “ponto de ativação”.

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