Conserto de fonte AC-DC 12V-20A para som automotivo e radioamador


fonte-ac-dc-alan-k205Fontes AC-DC reguladas e estabilizadas são utilizadas para alimentar sistemas de som automotivo, estações de radioamador, centrais de alarmes e sistemas de carregadores de bateria.

Neste post vamos analisar o funcionamento e o conserto de fontes ALAN AC-DC 13.8V-20A (alta potência) regulada e estabilizada para operar equipamentos de alto consumo.

As fontes AC-DC com transformadores ainda são muito utilizadas em sistemas onde a geração de ruídos deve ser muito baixa ou nula. Estações de radioamadores utilizam fontes com transformador porque a emissão de ruídos ocasionada por este tipo de fonte é praticamente zero. Ao contrário com o que acontece com as fontes chaveadas (tipo as utilizadas em computadores), que devido ao seu circuito chaveador de alta frequência podem emitir ruídos e sinais espúrios em diversas faixas de operação,  prejudicando a recepção de sinais de rádio ou TV.

O circuito da Fonte ALAN K205 é bastante simples e podemos dividi-lo em três blocos distintos. O circuito de entrada AC-DC, o circuito regulador e estabilizador e o estágio de potência.

fonte-estabilizada-som-automotivo-radioamador-alan-k205

O circuito de entrada AC-DC é formado pelo transformador, pelos diodos retificadores 1N5402 V1-V16 e os capacitores eletrolíticos 4700uF/25V C1-C4 (quadro verde). O circuito regulagem e estabilização é formado pelos componentes do quadro laranja e o estágio de potência pelos transistores 2N3055 V22, V23-V26 que estão montados no dissipador de calor (em vermelho).

fonte-regulada-estabilizada-alan-k205

Os defeitos mais comuns são a parada total e queima do fusível ou a variação da tensão na saída da fonte.

Análise do circuito FT1:

Ao ligar a fonte na rede elétrica, a corrente AC passa pelo fusível F1 (6A) e pela chave de ligar/desligar, onde é aplicada ao transformador, a saída do transformador temos duas fonte de tensão, uma de alta potência (FT1) e outra de baixa potência (FT2 e FT3) que é aplicada ao circuito regulador e estabilizador da fonte.

circuito-retificador-filtro-dcO circuito de alta potência (FT1) é formado por 16 diodos retificados 1N5402 e por 4 capacitores eletrolíticos de 4700uF/25V.

Os diodos estão associados em paralelo formando conjuntos de quatro componentes, isso é necessário para conduzir a circulação de alta corrente (aprox. 20A) quando em operação total, (um diodo sozinho tem a capacidade de conduzir 3A apenas).

A maioria dos defeitos ocorrem neste estágio, basta entrar em curto um destes diodos e a fonte deixa de funcionar, queimando o fusível.

desoldar-diodos-1n5402Para consertar este estágio solte um terminal de todos os diodos 1N5402 e teste um a um, provavelmente encontrará um ou vários diodos em curto, troque-os por outros de igual numeração.

Resolde os outros terminais de todos os diodos na placa, é comum aparecer neste local solda fria (como pequenos trincos) devidos a estes componentes trabalharem quentes quando se tem aparelhos de alto consumo ligado na fonte. Verifique os capacitores eletrolíticos, meça a capacitância com um capacímetro.

Troque o fusível por um de igual valor e ligue a fonte (sem carga) através de uma lâmpada série, se a lâmpada acender e ficar acesa com todo o brilho, desligue imediatamente, ainda temos componentes em curto no circuito. Clique aqui se quiser construir uma lâmpada série.

Se a lâmpada acender e logo apagar (devido a carga dos capacitores) é sinal que o curto circuito foi eliminado, meça a tensão na saída da fonte que deve estar por volta de 13.8V, caso necessário ajuste o trimpot na placa reguladora para a tensão 12V (para uso em equipamentos de som) ou 13,8V (para uso em estações de radioamador).

Após ajustar corretamente a tensão na saída, desligue a lampada série e conecte a fonte diretamente na rede, meça novamente a tensão na saída,  estando corretamente ajustado podemos ligar os equipamentos.

Análise do circuito FT2 e FT3 e estágio regulador/estabilizador da fonte

Com a fonte energizada uma corrente AC percorre os diodos 1n5402 V17-V18 (FT2), após retificada e filtrada pelo capacitor eletrolítico (C5) 1000uf/25V a corrente DC é aplicada ao circuito regulador da fonte.

Na fonte FT3 a corrente AC percorre o diodo 1n4002 V-19, após retificada é estabilizada pelo diodo zener V20 5.6V servindo de referência para o circuito de regulagem e estabilização. Quando em operação com picos de alto consumo, ocorre variações na tensão de FT1, mas devido ao circuito regulador ser estabilizado por FT3 estas variações não ocorrem na saída da fonte, mantendo a tensão sempre constante.

A regulagem da tensão na saída da fonte ocorre no momento em que “pegamos” uma amostra da tensão da saída e aplicamos ao circuito regulador através do diodo zener 12V V18, o trimpot RP1 e o transistor V31; desta forma podemos regular a saída para uma tensão entre 10 e 15V.

O defeito mais comum neste circuito é a variação de tensão na saída da fonte que pode ser ocasionado por qualquer componente neste circuito. Neste caso devemos testar todos os transistores, resistores, diodos e capacitores.

resistor-queimadoUm componente em especial deve ser observado no circuito, trata-se do resistor R1 220Ω, este componente está mal dimencionado no circuito podendo sofrer alterações devido a alta temperatura, ou inibir o circuito de estabilização da fonte.

Por precaução substitua o resistor por outro do mesmo valor (220Ω) de metal film de 1Watt de potência. Solde-o afastado da placa para que o calor gerado pelo componente não danifique a placa ou comprometa a solda do componente na placa, gerando instabilidade na tensão de saída da fonte.

Veja a figura a seguir.

solda-resistor-placa

Na placa do circuito regulador / estabilizador observe e resolde os componentes que trabalham quentes, com o passar do tempo a solda nestes componentes ficam com mau contato e podem desregular a fonte ocasionando defeitos ou a queima dos equipamentos ligados a ela.

Outros tipos de defeitos não foram encontrados, mesmo trabalhando em regime pesado (no limite dos 20A) esta fonte demonstrou ser muito eficiente.

O modelos K105, K205 e K305 utilizam o mesmo circuto regulador, a diferença fica na quantidade de transistores de potência e no tamanho do transformador.

Bom trabalho.

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