Análise do Primário
Nós estávamos bastante curiosos para verificarmos quais componentes foram escolhidos para a seção de potência desta fonte de alimentação e também como eles foram interligados, ou seja, o projeto usado. Estávamos dispostos a ver se os componentes realmente forneceriam a potência anunciada pela Mtek.
De todas as especificações técnicas descritas no databook de cada componente, estávamos mais interessados na corrente máxima em modo contínuo, dada em ampères (A). Para encontrar a potência máxima teórica do componente em watts podemos usar a fórmula P = V x I, onde P é a potência em watts, V é a tensão em volts e I é a corrente em ampères.
Nós precisamos saber também em que temperatura o fabricante do componente mediu a sua corrente máxima (esta informação também pode ser encontrada no databook do componente). Quanto maior a temperatura, menor é a corrente que semicondutores conseguem fornecer. Correntes dadas a temperaturas menores do que 50° C não são boas, já que temperaturas abaixo desta não refletem as reais condições de trabalho da fonte de alimentação.
Lembre-se que isto não significa que a fonte de alimentação fornecerá a corrente máxima de cada componente, já que a potência máxima que a fonte de alimentação pode fornecer depende de outros componentes usados – como o transformador, bobinas, capacitores, o layout da placa de circuito impresso e a bitola dos fios – não apenas das especificações principais dos componentes que iremos analisar.
Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos que você leia nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.
Esta fonte de alimentação usa uma ponte de retificação KBJ10J em seu estágio primário, que pode fornecer até 10 A de corrente em modo contínuo (a 110° C). Este estágio está mais do que adequado para uma fonte de 650 W. O motivo é que em 115 V esta unidade poderia puxar até 1.150 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência típica de 80%, essa ponte permitiria esta fonte de alimentação entregar até 920 W sem a queima desse componente. É claro que estamos falando especificamente deste componente e o limite real vai depender de todos os demais componentes usados nesta fonte de alimentação.
No circuito PFC desta fonte são usados dois transistores MOSFET STP14NK50ZFP, que suportam uma corrente máxima de até 14 A a 25° C ou 7,6 A a 100° C em modo contínuo ou até 48 A em modo pulsante, cada. Durante os nossos testes nós conseguimos queimar estes transistores (note o “pretinho” em volta deles na Figura 8; não se preocupe com isso por enquanto). A maioria das fontes de alimentação de alto desempenho encontradas no mercado utilizam transistores 20N60C3, que suportam uma corrente máxima de até 45 A a 25º ou 20 A a 100° C em modo contínuo ou até 300 A a 25° C em modo pulsante, cada. Compare as especificações e veja que a maioria das fontes de alto desempenho de marcas conhecidas usam transistores com um limite de corrente muito maior do que os transistores usados nesta fonte.
Figura 8: Ponte de retificação e transistores do PFC ativo.
Na seção de chaveamento dois transistores de potência MOSFET STK14NK50Z são usados na configuração de chaveamento direto com dois transistores. Esses transistores possuem as mesmas especificações dos transistores usados no circuito do PFC ativo, porém capazes de dissipar mais calor (150 W contra 35 W). Mais uma vez a maioria das fontes de alto desempenho que temos visto de fabricantes de primeira linha também usam transistores 20N60C3 aqui que, como falamos, possuem especificações muito superiores.
Figura 9: Transistores chaveadores (o diodo do PFC ativo está do outro lado desse dissipador).
Esta fonte de alimentação usa o popular circuito integrado CM6800 em seu primário, que é ao mesmo tempo um controlador de PFC ativo e controlador PWM. Ele está localizado em uma pequena placa de circuito impresso, mostrada na Figura 10.
Figura 10: Controlador de PFC ativo e PWM.
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