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Como usar um osciloscópio para testar a fonte de alimentação

       
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 7 comentários

Aprenda a medir os níveis de oscilação e ruído de uma fonte de alimentação utilizando um osciloscópio.

Como usar um osciloscópio para testar a fonte de alimentação
Gabriel Torres Editor executivo do Clube do Hardware

Introdução

Como já explicamos exaustivamente aqui no Clube do Hardware, a maioria dos usuários e aqueles que se autodenominam técnicos não sabe testar fontes de alimentação da maneira correta, por faltarem a eles conhecimento teórico sobre o princípio de funcionamento de fontes de alimentação por chaveamento em alta frequência, que é o tipo de fonte de alimentação utilizada nos computadores pessoais. Para não repetirmos o que já explicamos anteriormente, por favor, leia ou assista aos seguintes artigos antes de continuar a leitura: “Por que 99% dos Testes de Fontes de Alimentação Estão Errados”, “Mitos do hardware #08: fontes de potência real” e “Mitos do hardware #14: como testar fontes de alimentação”.

As tensões na saída da fonte de alimentação precisam ser as mais contínuas possíveis. Porém, uma tensão perfeitamente contínua só é possível quando usamos baterias. Quando a tensão contínua é provida através do processo de conversão da tensão alternada da rede elétrica, sempre haverá pequenas oscilações e pequenos ruídos na saída do conversor (fonte de alimentação). Sendo a oscilação e o ruído inevitáveis, queremos que eles sejam os menores possíveis, para que não interfiram no funcionamento do equipamento conectado à fonte de alimentação.

Portanto, um dos fatores a ser observado para saber se uma fonte de alimentação está funcionando corretamente é verificar se os níveis de oscilação e ruído das saídas da fonte estão dentro da faixa permitida.

As especificações ATX12V e EPS12V, que são as especificações que as fontes de alimentação precisam seguir, determinam os seguintes valores máximos de oscilação e ruído:

Saída Nível máximo de oscilação e ruído (Vpp)
+12 V 120 mV
+ 5 V 50 mV
+3,3 V 50 mV
+5VSB 50 mV
-12 V (se presente) 120 mV

Para medirmos os níveis de oscilação e ruído, devemos utilizar um osciloscópio. De acordo com a especificação ATX12V/EPS12V, a medida deve ser feita instalando-se um capacitor eletrolítico de 10 µF e um capacitor cerâmico de 100 nF em paralelo, como mostra a Figura 1. Note que se você utilizar um testador de carga que tenha uma saída para osciloscópio, é possível que ele já traga esses capacitores instalados.

psu-scope.jpg

Figura 1: maneira correta de se instalar um osciloscópio para a leitura dos níveis de oscilação e ruído

O osciloscópio em questão deve ser de 20 MHz e deve-se utilizar a escala AC. Se for utilizado um osciloscópio eletrônico, ele apresentará na tela o valor sendo medido (não se esqueça de configurar o osciloscópio para apresentar o valor de pico a pico). Já no caso de um osciloscópio analógico, você deverá medir o valor manualmente, utilizando o método tradicional de contar o número de divisões verticais que a forma de onda está utilizando e multiplicá-la por valor da posição da chave V/div.

Vamos agora a alguns exemplos práticos.

Editado por Gabriel Torres

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Comentários de usuários


Bom dia,

Não entendi o motivo de se usar capacitores na ponta de prova usando escala AC, pois nesta escala o osciloscópio já possui capacitores para desacoplar o valor dc.

 

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O texto original da especificação é o que se segue:

 

Citação

Ripple and noise are defined as periodic or random signals over a frequency band of 10 Hz to 20 MHz. Measurements shall be made with an oscilloscope with 20 MHz bandwidth. Outputs should be bypassed at the connector with a 0.1 µF ceramic disk capacitor and a 10 µF electrolytic capacitor to simulate system loading. See Figure.

 

A metodologia que usamos é esta descrita acima.

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Acho que entendi,

O filtro passa-faixa isola o ruído da influência da carga. A grosso modo, evita que a carga "consuma" ou filtre o ruído.

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Tem como testar fontes de alimentação sem usar nenhum equipamento de medição?

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5 horas atrás, RBMA disse:

Tem como testar fontes de alimentação sem usar nenhum equipamento de medição?

 

como você testaria qualquer equipamento sem ter como medir as coisas?

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14 horas atrás, RBMA disse:

Tem como testar fontes de alimentação sem usar nenhum equipamento de medição?

 

Bem, há como testar por substituição, isto é, instalando-se uma fonte de boa qualidade no lugar da suspeita para saber se é a fonte que está causando o mau funcionamento do computador. Mas  para testar mesmo a fonte em si, é um processo bem mais complicado. Há, no primeiro parágrafo do tutorial, uma lista de artigos que já publicamos aqui explicando o assunto. Sugiro que leia para ampliar seus conhecimentos. Abraços!

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