O filtro de ruídos em fontes de microcomputador

Melhore a filtragem de fontes de microcomputadores PC AT/ATX. A maioria das fontes para microcomputador made in china não possuem um filtro de entrada para bloquear transientes e ruídos provenientes da rede elétrica. Modifique e instale facilmente o filtro na fonte do seu computador.

A maioria da fontes de microcomputadores são de qualidade duvidosa, algumas mal dimensionadas e com um mínimo de componentes para funcionar colocam em risco o seu computador ou seu trabalho, ocasionando erros no sistema operacional ou travamentos frequentes da máquina. O filtro de ruídos que nos referímos não tem nada a ver com aquela tomada onde plugamos todos os periféricos e conectamos a rede elétrica.

Trata-se de alguns componentes instalados dentro da fonte do computador, justamente na entrada da rede elétrica e com uma função importante que é bloquear os ruídos da rede elétrica.

Inicialmente observe as duas fontes apresentadas.

Fonte PC ATX sem filtroFonte PC ATX com filtros

Na figura acima temos duas fontes normalmente encontradas no mercado ou já instalada no interior dos computadores que encontramos nas lojas.

Fonte sem filtro na entrada da rede

Na fonte sem filtros, realmente não encontramos nenhuma proteção contra a entrada e saída de ruídos, encontramos na verdade, os lugares destinados a tais componentes vazios ou com jumpers (arames) para deixar apenas passar a corrente elétrica.

Filtro na entrada da rede elétrica.Filtro na saída para a placa mãe.

Na fonte com filtros, encontramos choques de RF e capacitores especiais, especialmente dimencionados para funcionarem como filtros na entrada da rede e na saída das tensões para os circuitos do computador, bloqueando todo tipo de ruídos proveniente da rede elétrica ou mesmo os gerados dentro da própria fonte. Veja a figura acima.

Facilmente podemos modificar estas fontes  instalar os filtros inexistentes, com isso podemos melhorar a fonte e nos precaver de possíveis travamentos e reiniciadas inesperadas do computador.

Os componentes necessários para a montagem dos filtros de entrada de rede, poderão ser encontrados em outras fontes sucateadas, dentro de monitores, impressoras, etc…

Voce vai precisar de um indutor toroidal com núcleo de ferrite, capacitor “X” de .22uF-275Volts, capacitor cerâmico “Y” de 2K2pf-2000Volts .

Indutor toroidalCapacitor "X"Capacitor "Y"

Iniciamos a instalação pelo indutor toroidal.

Instalação do indutor toroidal

Se for necessário, faça novos furos na placa da fonte com broca de 2mm, depois encaixe o indutor no local indicado.

Instalação do capacitor "X" na placa

O próximo passo é instalar o capacitor “X”, este componente não é polarizado, isto é, podemos  instalar sem observar a posição dos terminais na placa.

Instalação do capacitor "Y" na placa

O próximo passo é a instalação dos capacitores cerâmicos “Y”, observe no circuito que estes capacitores possuem um terminal ligado diretamente ao pino terra. A quantidade pode variar, dependendo do fabricante, pode ter apenas 1 capacitor para ser instalado, geralmente é encontrado 3 lugares vazios para a instalação dos capacitores “Y”. Localize na placa locais vazios com o símbolo do capacitor e com a indicação CYn (n = número do capacitor).

Para a instalação dos indutores de saída da fonte, podemos encontrar os indutores também em fontes abandonadas. Os tipos mais usados apresentam poucas espiras de fio esmaltado grosso (1.5mm a 2 mm de diametro) enrolados num pequeno bastão de ferrite.

indutores de saída para a placa mãe

Devemos observar o tipo do indutor e se há o lugar reservado para cada componente na placa.

Posição dos indutores de saída na placa

Os indutores de saída para a placa mãe são encontrados com as indicações L1, L2…Ln e geralmente estão ligados diretamente ao cabo de alimentação da placa mãe. No seu lugar encontraremos um arame que deverá ser retirado para a instalação do indutor.  Caso não tenha os lugares reservados na placa da fonte deixaremos sem instalar.

Veja-mos a seguir a fonte com o filtro de ruídos instalado na entrada da rede elétrica, a colocação do indutor toroidal, o capacitor “X” e os capacitores cerâmicos de 2K2/2000V soldados diretamente na placa da fonte.

Filtro montado na fonte

Importante:

A função dos capacitores eletrolíticos de 220uF/200V é filtrar a corrente DC retificada pelos quatro diodos retificadores encontrados na entrada da rede.

Dependendo do valor destes capacitores, eles conseguem manter o computador funcionando por uma fração de segundo a mais no momento de uma piscada rápida da energia e também no momento do acionamento do nobreak. Temos notado que a troca destes capacitores por valores mais altos, a incidência de reiniciamentos inesperados do computador por piscada na energia tem diminuido.

Capacitores eletrolíticos

Troque-os por capacitores eletrolíticos de 330uf/200V ou se tiver espaço na placa, troque por capacitores eletrolíticos de 470uF/200V. Isso manterá o computador funcionando por uma fração de segundo a mais, quando acontecer o acinamento dos relês do nobreak ou do estabilizador evitando reiniciamentos ou travamentos inesperados do computador.

Funcionamento do filtro:

Bibliografia: Site da Cisnetec Componentes

Geralmente os ruídos se propagam linha de distribuição de energia, que recebe todo tipo de interferência devido à complexidade e tamanho da rede. Conectados a rede elétrica encontramos máquinas de todos os tamanhos. O ruído produzido por estas máquinas e aparelhos eletrônicos se propaga facilmente pelas linhas de fase e neutro até o aparelho no qual interfere.

As fontes chaveadas geram ruídos do modo comun e do modo diferencial . Os filtros empregados nos circuitos são projetados para eliminar ambos os tipos de ruídos. Estes filtros são empregados na linha de alimentação de energia para minimizar o fluxo do ruído para dentro e para fora do equipamento. A figura a seguir mostra o circuito de um típico filtro de linha.

Esquema do filtro ruídos básico

O capacitor C1 é conhecido como capacitor “X” tem a função de reduzir o ruído de modo diferencial. Os capacitores C2 são conhecidos como capacitores “Y” tem a função de reduzir o ruído de modo comum. Os indutores L1 reduzem a ação dos dois tipos de ruído, sendo mais eficaz contra o ruído de modo comum. Geralmente consiste em um núcleo de ferrite toroidal no qual são enrolados os indutores. Os enrolamentos são feitos com o mesmo número de espiras e de modo que a polaridade instantânea do sinal neles induzido é a mesma para ambos enrolamentos.

No modo diferencial, o ruído penetra pela linha de fase. O capacitor C1 apresenta baixa impedância a esse ruído e facilita o fechamento do circuito pelo neutro. O indutor que está na linha de fase bloqueia o fluxo do ruído diferencial para dentro do equipamento, e o capacitor C2 que está na linha de fase descarrega no terra o que tiver sobrado dele.

O ruído diferencial que for gerado no equipamento protegido, tende a se propagar na direção inversa e encontra primeiro C2 e depois L1 que bloqueiam a saída do ruído para fora da fonte. Veja a figura a seguir.

Esquema filtro-IMD

Devido à disposição dos indutores no ferrite, o ruído de modo comum que chega pelo fase da rede, gera no núcleo um campo magnético que se opõe ao gerado pelo ruído que chega pelo neutro e aí, dentro do ferrite, eles se cancelam. O que sobra do ruído de modo comum é desviado para o terra pelos capacitores C2, que apresentam baixa impedância ao ruído.
O ruído de modo comum gerado no equipamento, se propaga na direção inversa e aí encontra primeiro os capacitores C2, depois os indutores L1 que bloqueiam a saída do ruído para fora da fonte. Veja a figura a seguir.

Esquema do filtro-IMC

A corente alternada da rede elétrica,  é senoidal, é pouco afetada pelo filtro, porque é um sinal de modo diferencial e de baixa frequência (60Hz) enquanto o ruído, geralmente apresenta uma frequência mais alta,  de 10kHz a 100MHz. Neste caso o núcleo de ferrite não responde à frequência de 60Hz.

Para aumentar a eficiência do sistema podemos colocar varias seções de indutores e capacitores para bloquear os ruídos interferentes.

Esquema do filtro de ruídos duplo

Observação :

O diamentro do fio dos enrolamentos dos indutores está relacionados com a quantidade de corrente elétrica que circula pelo circuito. Procure retirar os indutores de fontes abandonadas com a mesma potência, na qual está instalando o filtro.

A posição ideal dos filtros no circuito é o mais próximo possível dos pontos onde o ruído é gerado. Isto significa que cada circuito capaz de gerar ruído deve ter seu próprio filtro.


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