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EspañolMini Fonte de Alimentação Chaveada 5V – 25V, 3A com TNY268 com PCI
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| Mini Fonte de Alimentação Chaveada 5V – 25V, 3A com TNY268 com PCI |
Olá a Todos!
No Post de hoje, montaremos uma fonte de alimentação chaveada bastante
simples, ela é automática, com tensão de entrada de 80Vac à 260Vac, e
fornece uma tensão de saída que pode ser regulada entre 5V à
25, com corrente de até 3A, dependendo da configuração que
escolheremos.
de uma série de circuitos TinySwitch-II:
TNY263, TNY264, TNY265, TNY266, TNY267 a TNY268.
CI é ideal, ele integra em seu encapsulamento, os componentes
necessários para funcionamento:
- Controle PWM, Mosfets de Potência
- Proteção Sobre-Corrente
- Proteção Sobre-Temperatura
-
Sistema de Auto-Alimentação
Ele não necessita de enrolamento auxiliares, o que torna
um CI completo, com encapsulamento DIP8, com
frequência de trabalho PWM de 132kHz e tensão de até
700V.
⚠️ ATENÇÃO! ⚠️
Esse circuito trabalha conectado diretamente à rede elétrica, isso
é extremamente perigoso, qualquer descuido, ou ligações erradas,
erro no projeto, ou qualquer outra ocasião, pode levar a danos
irreversíveis.
Nós não nos responsabilizamos por qualquer tipo de ocorrência. Se
você não tem experiência suficiente, não monte esse circuito, e se
montar, ao testar, esteja com as devidas proteções e acompanhado por
outrem.
📖 O Circuito Integrado TinySwitch-II TNY268
O TinySwitch-II integra um MOSFET de potência de
700 V, oscilador, fonte de corrente comutada de alta tensão, limite
de corrente e circuitos de desligamento térmico em um dispositivo
monolítico.
A potência de partida e operação são derivadas diretamente da tensão no
pino DRAIN, eliminando a necessidade de um enrolamento de
polarização e circuitos associados.
Além disso, os dispositivos TinySwitch-II incorporam
reinicialização automática, detecção de subtensão de linha e jitter
de frequência.
O circuito de reinicialização automático totalmente integrado limita com
segurança a potência de saída durante condições de falha, como
curto-circuito de saída ou malha aberta, reduzindo a
contagem de componentes e o custo do circuito de realimentação
secundário.
A frequência de operação de 132 kHz é alterada para reduzir
significativamente tanto o quase pico quanto a EMI média,
minimizando o custo de filtragem.
🛠️ Características
- Os recursos do TinySwitch-II reduzem o custo do sistema
-
Reinício automático totalmente integrado para proteção contra
curto-circuito e falha de circuito aberto – economiza custos de
componentes externos -
O circuito integrado praticamente elimina o ruído audível com o
transformador comum envernizado por imersão -
O recurso de detecção de subtensão de linha programável evita falhas
de ligar/desligar – economiza componentes externos -
O Jitter de frequência reduz drasticamente a EMI (~10 dB) – minimiza
os custos dos componentes do filtro EMI -
A operação de 132 kHz reduz o tamanho do transformador – permite o
uso de núcleos EF12.6 ou EE13 para baixo custo e tamanho pequeno - Solução de Switcher de contagem de componentes mais baixa
-
Família de dispositivos escaláveis expandida para baixo custo do
sistema
🧷 TNY268 – Pinagem e Descrição
O TNY268 vem encapsulado em estrutura DIP-8B para pinagem
perfurada e com encapsulamento de SMD-8B para
SMD.
O encapsulamento é semelhante ao conhecido CI LM555, com exceção
do pino 6 ocultado no TNY268, como podemos visualizar na pinagem
da Figura 2, abaixo.
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| Fig. 2 – Pinagem – Pinout Circuito Integrado TNY268 |
🔩 Deixamos abaixo a descrição de cada pino do Circuito Integrado TNY268
para facilitar a nossa compreensão.
-
DRENO (D): Conexão de dreno MOSFET de alimentação. Fornece
corrente de operação interna para operação de partida e de estado
estacionário. -
BYPASS (BP): Ponto de conexão para um capacitor de bypass
externo de 0,1 μF para a alimentação de 5,8 V gerada internamente. -
ENABLE/UNDERVOLTAGE (EN/UV): Este pino tem duas funções:
habilitar entrada e detecção de subtensão de linha. Durante a operação
normal, a comutação do MOSFET de potência é controlada por este pino.
A comutação MOSFET é terminada quando uma corrente maior que 240 μA é
extraída deste pino.
Este pino também detecta as condições de
subtensão da linha através de um resistor externo conectado à tensão
da linha CC. Se não houver resistor externo conectado a este pino, o
TinySwitch-II detecta sua ausência e desabilita a função de subtensão
da linha. -
SOURCE (S): Circuito de controle comum, conectado internamente
à fonte MOSFET de saída. -
SOURCE (HV RTN): Saída de conexão da fonte MOSFET para retorno
de alta tensão.
🔌 O Circuito Fonte Chaveada
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| Fig. 3 – Circuito Mini Fonte de Alimentação Chaveada 5V – 25V, 3A com TNY268 |
No entanto, é necessário bastante cuidado, já que estamos trabalhando
com energia elétrica, conhecimento no mínimo intermediário em eletrônica
é necessário para montar esse circuito.
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🔧 A Tensão de Saída
- O diodo D4, que é um diodo Zener de 1W de Potência.
- O enrolamento secundário do transformador.
📌 O Diodo Zener
O diodo zener D4, é o diodo que ajustará a tensão de saída,
devemos configurá-lo da seguinte maneira,
quando a tensão desejada
for Xv, o diodo zener deverá ter uma tensão Xv – 1.
O diodo deverá ser 1V menor que a tensão nominal da
fonte, essa tensão menor, é devido ao fotoacoplador está ligado em série
com o diodo zener, e ele sendo um diodo “LED”, temos a queda de tensão nele.
💡 Por Exemplo:
-
O diodo zener D4 = 4V. Usamos um diodo zener
comercial de 4,3V – 1N4731.
Para se obter uma tensão de 9V na saída da fonte:
-
O diodo zener D4 = 8V. Usamos um diodo
zener comercial de 8,2V – 1N4738.
Para se obter uma tensão de 12V na saída da fonte:
-
O diodo zener D4 = 11V. Usamos um diodo zener
comercial de 11V – 1N4741.
-
O diodo zener D4 = 24V. Usamos um diodo zener
comercial de 24V – 1N4749.
🌀 O Transformador
O transformador utilizado nesse circuito, foi um trafo de alta frequência,
muito encontrado em fontes de PC, como ilustrado na
Figura 4 abaixo, um transformador de Ferrite modelo
EE-25.
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| Fig. 4 – Transformador de Ferrite EE-25 |
✔️ Enrolamento da bobina Primária
O primário será enrolado para suporta uma tensão entre 85V à 265V, e
isso será feito enrolando 140 voltas de fio esmaltado 33AWG,
ou fio de 0,18 mm de diâmetro.
Logo após enrolar o primário, coloque fita de isolamento apropriada, com
isolamento elétrico, e térmico, para isolar o primário do secundário.
✔️ Enrolamento da bobina Secundária
O secundário será enrolado conforme a tensão desejada na saída, e isso será
realizado de forma tal que, para cada 1V desejado, seja enrolada
1,4 voltas de fio esmaltado 17AWG ou fio de
1,15 mm.
👉 O cálculo para uma tensão de saída de 5V, pode ser alcançado usando
a fórmula abaixo:
- Fórmula: N = V * F
- N = Número de Voltas
- V = Tensão Desejada
- C = Constante = 1.4
- V = 5V
- C = 1.4
- N =?
- N = 5 * 1.4
- N = 7 Voltas
👉 O cálculo para uma tensão de saída de 9V:
- V = 9V
- F = 1.4
- N =?
- N = 9 * 1.4
-
N = 12,6 = ~13 Voltas
👉 O cálculo para uma tensão de saída de 12V:
- V = 12V
- F = 1.4
- N =?
- N = 12 * 1.4
-
N = 16,8 = ~17 Voltas
secundário.
👉 O cálculo para uma tensão de saída de 24V:
- V = 25V
- F = 1.4
- N =?
- N = 25 * 1.4
-
N = 35 Voltas
Para 24V na saída, termos 37 Voltas para se enrolar no
secundário.
O bom é que com a fórmula, podemos calcular qualquer tensão que
desejarmos obter na saída da nossa fonte chaveada.
📝 Lista de componentes
- Semicondutor
- U1 ……… Circuito Integrado TNY268P
- OPT ……. Opto-Acoplador TLP181
- D1, D2 … Diodo 1N4007
- D3 ……… Diodo Rápido FR307
- D4 ……… Diodo Zener *Ver Texto
- Resistor
- R1 …. Resistor 10Ω / 1W (marrom, preto, preto, ouro)
- R2 …. Resistor 200KΩ / 1/4W (vermelho, preto, amarelo, ouro)
- R3 …. Resistor 470Ω / 1/4W (amarelo, violeta, marrom, ouro)
- Capacitores
- C1 ………… Capacitor Eletrolítico 47uF/400V
- C2 ………… Capacitor Poliéster 2.2nF
- C3 ………… Capacitor Poliéster 100nF
- C4 ………… Capacitor Eletrolítico 470uF/35V
- Diversos
- T1 ……… Transformador de Ferrite EE-25
- P1, P2 … Conector WJ2EDGVC-5.08-2P
-
Outros ... PCI, Fios, Soldas, Etc.
🖨️ Placa de Circuito Impresso (PCI)
Para facilitar sua vida, na Figura 5,
disponibilizamos os arquivos da PCI – Placa de Circuito Impresso. Os arquivos estão nos formatos GERBER, PDF e PNG, cobrindo
todas as suas necessidades, seja para uma montagem caseira ou
para enviar a uma fabricação profissional.
Fig. 5 – PCI Mini Fonte de Alimentação Chaveada 5V – 25V, 3A com TNY268
Para facilitar sua vida, na Figura 5,
disponibilizamos os arquivos da PCI – Placa de Circuito Impresso. Os arquivos estão nos formatos GERBER, PDF e PNG, cobrindo
todas as suas necessidades, seja para uma montagem caseira ou
para enviar a uma fabricação profissional.
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| Fig. 5 – PCI Mini Fonte de Alimentação Chaveada 5V – 25V, 3A com TNY268 |
📥 Link Direto Para Baixar
Para baixar os arquivos necessários para a montagem do circuito
eletrônico, basta clicar no link direto disponibilizado abaixo:
Link para Baixar: Layout PCB, PDF, GERBER, JPG
🧾 Conclusão
A mini fonte de alimentação comutada que fornece uma saída programável de 5 V a 25 Vcc é uma excelente escolha para vários dispositivos eletrônicos. Seu design compacto, alta eficiência e baixo ruído e ondulação a destacam em comparação com outros produtos similares no mercado.
Seus recursos de segurança, como proteção contra curto-circuito e proteção contra sobretensão, garantem que os dispositivos conectados estejam protegidos contra danos. Se você está procurando uma fonte de alimentação confiável e eficiente para seus dispositivos eletrônicos, esta mini fonte de alimentação comutada é uma ótima escolha.
👋 Esperamos que este guia completo sirva como um recurso
valioso para o seu projeto!
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Deus vos Abençoe!
Shalom.
