Análise do Secundário
Esta fonte de alimentação usa em seu secundário uma das configurações mais esdrúxulas que já vimos até hoje. Nós decidimos desenhar um esquema simplificado do secundário para você poder entender melhor a configuração usada nesta fonte. Leia nosso tutorial Anatomia das Fontes de alimentação Chaveadas para comparar a configuração usada nesta fonte com a configuração normalmente usada. Para facilitar as coisas não desenhamos o circuito de controle dos transistores MOSFET e por isso seus gates ficaram desconectados.
Figura 11: Secundário da Huntkey Titan 650 W.
A saída de +12V é produzida por três retificadores Schottky. Dois STPS30150CW são responsáveis pela retificação, enquanto que um STPS4045CW é o responsável pelos diodos de "giro livre" ("freewheeling"). Este é um projeto muito esquisito, já que normalmente as fontes de alimentação usam o mesmo número de diodos para a retificação e para o "giro livre" ("freewheeling") e eles são normalmente idênticos. Aqui nós temos quatro diodos para a retificação direta e dois diodos para o "giro livre".
Por causa desta assimetria, nós temos que considerar a parte com menor limite de corrente para nossos cálculos. Esta seria o caminho do "giro livre" ("freewheeling"), que tem dois diodos de 20 A em paralelo. A corrente máxima teórica que a linha de +12 V pode fornecer é dada pela fórmula I / (1 – D), onde D é o ciclo de trabalho usado e I é a corrente máxima suportada pelo diodo responsável pela retificação (neste caso, formado por dois diodos de 20 A em paralelo, como mencionado). Apenas como um exercício teórico podemos assumir um ciclo de carga de 30%. Isto nos daria uma corrente máxima teórica de 57 A ou 686 W para a saída de +12 V. A corrente máxima que esta linha pode realmente fornecer depende dos demais componentes usados, em particular da bobina.
A saída de +5 V é retificada através de uma topologia síncrona, enquanto que a saída de +3,3 V é retificada por uma topologia parcialmente síncrona, onde somente o diodo de "giro livre" ("freewheeling") foi substituído por um transistor de potência MOSFET: o diodo responsável pela retificação não foi substituído como em uma topologia completamente síncrona. Os transistores usados são IRL7833, capazes de fornecer 110 A a 100° C cada e a saída de +3,3 V é retificada por um retificador Schottky SBL4040PT (40 A a 100° C, 20 A para cada diodo interno).
Como um exercício nós podemos tentar calcular a corrente/potência máxima teórica das saídas de +5 V e de +3,3 V. Para a saída de +5 V o limite de corrente seria de 157 A com uma potência máxima de 786 W e para a saída de +3,3 V o limite de corrente seria de 29 A com uma potência máxima de 94 W. Em ambos os casos estamos assumindo um ciclo de carga de 30%.
O uso do projeto síncrono apenas parcialmente é realmente intrigante, pois esta topologia em teoria oferece uma maior eficiência (o motivo é que transistores MOSFET normalmente apresentam uma queda de tensão bem menor do que diodos Schottky, significando um menor desperdício de potência), mas ao mesmo tempo a Huntkey usou transistores bipolares tradicionais na seção de chaveamento. Vai entender.
Figura 12: Retificador negativo de +12 V, transistor e retificador de +3,3 V.
Figura 13: Transistores e retificadores de +12 V.
Para o circuito de proteção em vez de usar um circuito integrado de monitoramento esta fonte usa um circuito de proteção discreto, ou seja, o fabricante criou seu próprio circuito de proteção em vez de usar um circuito integrado disponível no mercado. Para este circuito três circuitos integrados comparadores (AS339) são usados. Esses circuitos integrados estão localizados em uma pequena placa de circuito impresso localizada no secundário. Por causa do uso de um circuito personalizado nós não conseguimos verificar exatamente quais proteções esta fonte realmente tem (na verdade até que poderíamos descobrir se despendêssemos muito tempo analisando este circuito). Nós vimos claramente o circuito de proteção contra sobrecarga de corrente (OCP), como explicaremos na próxima página.
Figura 14: Circuito de proteção.
Todos os capacitores eletrolíticos são taiuaneses da Teapo, KSC e Fcon.
Os capacitores eletrolíticos do PFC ativo são rotulados a 85°C (e fabricados pela Teapo, uma empresa taiuanesa), enquanto que os capacitores eletrolíticos do secundário são rotulados a 105°C e são de vários fabricantes (Teapo, Fcon e KSC).
Respostas recomendadas