Análise do Primário
Vamos agora dar uma olhada em profundidade no primário da Thermaltake Toughpower 800 W. Para uma melhor compreensão do que iremos falar aqui, sugerimos a leitura do nosso tutorial Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas.
Esta fonte usa uma ponte de retificação LL25XB60 em seu primário, capaz de fornecer até 25 A a 113° C se um dissipador de calor for usado (que é o caso) ou até 3,6 A a 25° C sem o uso de um dissipador de calor. Portanto em teoria você seria capaz de extrair até 2.875 W da rede elétrica; assumindo uma eficiência de 80%, a ponte permitiria que esta fonte fornecesse até 2.300 W sem queimar este componente. Isso é que é superdimensionamento! Claro que estamos falando apenas deste componente e o limite real dependerá de outros componentes da fonte de alimentação.
Figura 9: Ponte de retificação.
Dois transistores de potência MOSFET SPA20N60C3 são usados no circuito PFC ativo, cada um capaz de fornecer até 20,7 A a 25° C ou 13,1 A a 100° C em modo contínuo (veja o que a diferença de temperatura faz) ou até 62,1 A a 25° C em modo pulsante. Esses transistores apresentam uma resistência máxima de 190 mΩ quando ligados, uma característica chamada RDS(on). Este valor indica a quantidade de potência que é desperdiçada e, portanto, quanto menor este valor melhor, já que menos potência será desperdiçada, aumentando assim a eficiência.
Figura 10: Transistores do PFC ativo e diodos.
Esta fonte de alimentação usa dois capacitores eletrolíticos para filtrar a saída do circuito PFC ativo. O uso de mais de um capacitor aqui não tem nada a ver com a “qualidade” da fonte de alimentação, como alguns leigos poderiam supor (incluindo pessoas sem conhecimento em eletrônica que fazem testes de fontes de alimentação em outros sites). Em vez de usar um grande capacitor os fabricantes podem optar por usar dois os mais componentes menores que darão a mesma capacitância total, para melhor acomodar os componentes na placa de circuito impresso, já que capacitores com menores capacitâncias são fisicamente menores do que capacitores com maiores capacitâncias. A Toughpower 800 W usa dois capacitores de 330 µF x 450 V conectados em paralelo; isto é equivalente a um capacitor de 660 µF x 450 V. Esses capacitores eletrolíticos são japoneses da Hitachi e rotulados a 85° C.
A Toughpower 800 W um projeto com dois transformadores com dois transistores chaveadores separados alimentado cada um deles. Várias fontes de alimentação utilizam dois transformadores, mas normalmente eles são idênticos e ambos são usados para gerar a saída de +12 V. O que é único na Toughpower 800 W é que um dos transformadores (o maior) é responsável por gerar apenas a saída de +12 V, enquanto que o outro (o menor) é responsável por gerar apenas a saída de +5 V, com a saída de +3,3 V sendo gerada a partir da saída de +5 V. Desta forma podemos dizer que a Toughpower 800 W tem basicamente uma fonte de alimentação de +12 V e uma fonte de +5 V internamente. Isto provavelmente foi feito para aumentar a eficiência.
A fonte de alimentação de +12 V é comandada por outros dois transistores de potência MOSFET SPA20N60C3, enquanto que a fonte de alimentação de +5 V é comandada por dois transistores MOSFET 2SK3667, que apresentam uma corrente máxima de 7,5 A a 25° C em modo contínuo ou 30 A a 25° C em modo pulsante (infelizmente o fabricante não informou a corrente máxima a 100° C), com um RDS(on) de 750 mΩ, que é extremamente alto.
Figura 11: Transistores chaveadores de +5 V e transistores chaveadores de +12 V.
Os transistores chaveadores são conectados usando um projeto chamado conversor ressonante série-paralelo, usando uma técnica chamada comutação suave para reduzir perdas e, portanto, aumentar a eficiência.
O circuito PFC ativo é controlado por um circuito integrado NCP1653 e cada uma das seções de chaveamento é controlada por um circuito integrado L6598D.
Figura 12: Controlador PWM para a fonte de alimentação de +12 V (em cima) e para a fonte de alimentação de +5 V (embaixo).
Vamos agora dar uma olhada no secundário desta fonte de alimentação.
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