Minha Fonte de Bancada

Pois é, finalmente montei minha fonte de bancada. A inspiração veio de um circuito publicado na revista “Nuts and Volts” de Março de 2007. Como veremos mais pra frente não há nada de revolucionário no circuito já que ele segue a risca o que está no manual do CI LM317. A escolha deste CI evita os grandes circuitos com proteção contra sobrecorrente, excesso de potência ou temperatura. O LM317 possui tudo isso internamente. A fonte do artigo possui três saídas sendo duas de 0 a 20V (1 A) e uma de 5V (1 A). Como decidi não gastar muito com a fonte tive que limitar a especificação para 0 a 15V (1A). Acabei incluindo uma saída de 5V também mas não recomendo fazer o mesmo devido a potencia dissipada no 7805.

O ponto mais importante de uma fonte destas é que ela tem que ser linear e não chaveada. Fontes chaveadas geram muito ruído e isso pode atrapalhar quando precisamos alimentar circuitos mais sensíveis. Assim segui rigorosamente o clássico esquema “Transformador + dois diodos + capacitor”.

Como já havia dito em outro post reaproveitei a caixa do meu antigo estabilizador, não sem antes sofrer com a furação e cortes do painel. A chapa da caixa possui 1mm de espessura e é feita de ferro. Deu trabalho cortar e furar com a micro retifica. Quebrei mais da metade de um tubo de discos de corte de 0.8 mm na brincadeira:

Abaixo uma foto da caixa já com os cortes para os medidores e o inicio da furação:

Agora a frente lixada já com todos os furos terminados:

Os furos para o trafo e fixação da placa já existiam na caixa. No painel traseiro fiz dois cortes para duas chaves e um furo para um porta fusível.

Passando para a parte eletrônica usei como base o artigo da revista e os dois circuitos abaixo retirados do datasheet do LM317:



O primeiro circuito ilustra o funcionamento do CI e a fórmula para calcular a tensão de saída. Já o segundo circuito mostra como obter uma tensão variável de 0 a 30 Volts. A polarização negativa vinda do zener anula a tensão de referencia do LM317 (1.25V). Assim a fonte pode ir de 0V até a tensão nominal desejada.

Meu esquema final ficou:


Neste esquema não está desenhada a saída extra de 5V. Puxei essa saída direto do 19V filtrado. Isso não é muito recomendável já que a acentuada queda de tensão no 7805 faz com que o bichinho trabalhe muito quente mesmo com correntes baixas.

A entrada de rede também não está no esquema. A fonte possui duas chaves para a entrada AC sendo uma para as quatro tomadas originais que eram usadas pelo estabilizador e outra para a fonte. Dessa maneira posso usar a fonte como extensão de tomadas. Coloquei também uma chave para selecionar a tensão de entrada em 110 ou 220V para o caso de precisar usar o aparelho em outra rede elétrica.

Como nesses circuitos o componente mais caro é o trafo optei por usar um que eu já tinha faz um bom tempo. Comprei esse trafo em 1994 para fazer um amplificador com TDA2002. É uma peça de 12+12 por 2.5 A. O correto seria usar um de 15 V, mas o meu gera um pouco mais que 12V então serviu do mesmo jeito. Após a retificação e filtragem consegui quase 20 VDC sem carga. Depois de ter servido muito bem no amplificador eu o reutilizei numa fonte para o meu Sega Genesis (conhecido por aqui como Mega Drive).

Eu tenho alguns capacitores de 2200uF/25V nas caixas de componentes por isso a opção de usar dois em paralelo ao invés de um de 4700uF. O zener de 1.25V do manual eu troquei por dois diodos 1N4007 cada um com 0.7V de tensão direta. Isso dá 1.4V e serviu para compensar o fato do potenciômetro que usei para ajuste de tensão ter uma resistência de 90 Ohms quando totalmente fechado. Ao final consegui uma tensão mínima da fonte de 0.2V.

E por falar em potenciômetro, na fonte do artigo foram usados dois para ajuste grosso e fino. Novamente recorrendo a caixa de componentes eu encontrei cinco pots multivoltas (10 voltas) que fornecem uma precisão maior de ajuste. Pequei um que já estava montado em uma chapa de alumínio. Este potenciômetro tem o único problema de possuir um eixo muito fino. Nenhum knob que eu tentei usar servia. Após uma tentativa frustrada de fazer um knob só pra ele decidi deixar só no eixo mesmo. Abaixo vemos o knob que quase deu certo. Usei um pedaço de plástico usado para fazer botões de roupas ligado ao eixo da retifica. Com uma lixa deixei ele redondinho e depois dei um polimento. Ficou muito bom. O problema é a quantidade de pó gerado no processo. Depois de pronto acabei furando o centro no ponto errado e perdi o knob. Qualquer dia eu tento de novo...

Outra decisão de projeto que já comentei antes foi a de usar dois medidores de ponteiro. Eles oferecem menor precisão que os digitais mas são bem mais rápidos. Um medidor digital típico não passa de três leituras por segundo. Para verificar variações rápidas de corrente eles não servem. E os dois que usei saíram de graça. Eram dois VU´s que eu havia retirado de um gravador velho. Usando o programa Meter fiz as novas escalas que ficaram assim:

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