Como escolher uma fonte de alimentação de bancada CC: linear ou comutada, modo CV/CC e canais

Uma fonte de alimentação de bancada fornece uma tensão CC estável e ajustável, com limite de corrente, para alimentar um circuito em teste sem pôr em risco o circuito nem a fonte. A escolha resume-se normalmente a cinco questões: linear ou comutada, quanta tensão e corrente são necessárias, quantas saídas, com que precisão é preciso definir e ler a saída e se é necessário controlá-la a partir de um computador. Este guia responde a cada uma delas e compara as fontes de alimentação de bancada FMFPAX recorrendo apenas às especificações das respetivas páginas de produto.

O que significam CV e CC numa fonte de alimentação de bancada?

CV é o modo de tensão constante. A fonte mantém a tensão definida e deixa a carga consumir a corrente de que necessita, até ao limite de corrente. CC é o modo de corrente constante. Quando a carga tenta consumir mais do que o limite, a fonte deixa de aumentar a corrente e a tensão baixa. A fonte alterna automaticamente entre os dois modos em função da carga, e a maioria dos painéis frontais tem indicadores CV e CC que permitem ver qual o modo ativo.

O limite de corrente é o que protege o circuito. Uma forma prática de o definir: ajuste primeiro a tensão, coloque os condutores de saída em curto-circuito, rode o botão de corrente até o visor mostrar o limite pretendido, retire o curto-circuito e ligue o circuito.

Fonte de alimentação linear ou comutada: qual é a melhor para bancada?

Uma fonte linear regula dissipando o excesso de tensão sob a forma de calor. Em geral é mais pesada e menos eficiente, e costuma ser a opção mais silenciosa para trabalho sensível em analógica, áudio e RF. Uma fonte comutada converte a energia a alta frequência. Em geral é mais compacta, mais leve e capaz de fornecer mais potência para o seu tamanho, mas pode introduzir mais ruído de alta frequência na saída.

Estas são tendências gerais, não garantias. Verifique a especificação de ondulação e ruído do modelo que está a considerar. A Maynuo M8811 indica uma ondulação de 3 mVp-p para a tensão e de 2 mA rms para a corrente. As páginas de produto da PS-305D, RXN-303D e KXN-6020D não indicam valores de ondulação ou ruído, pelo que, se a ondulação for importante para o seu trabalho, pergunte antes de encomendar.

• A PS-305D e a RXN-303D são fontes lineares.
• A KXN-6020D é uma fonte comutada.

De quanta tensão e corrente preciso?

Escolha uma fonte cuja tensão máxima cubra a tensão mais elevada que vai utilizar e cuja corrente cubra o pico de consumo com alguma margem. Para a maioria das reparações de eletrónica, laboratórios escolares e prototipagem de baixa tensão, 30 V e 3 A a 5 A são suficientes. Para carregamento de baterias, ensaios de resistência de motores e acionamentos ou alimentação de lâmpadas, pode precisar de mais corrente. A KXN-6020D está indicada para 0-60 V e 0-20 A para estas tarefas.

A potência é igual à tensão multiplicada pela corrente, pelo que a potência nominal é o limite quando ambas são elevadas. A Maynuo M8811 tem como valores nominais 0-30 V, 0-5 A e 150 W, e a OWON ODP3033 tem 198 W distribuídos por três canais.

Preciso de mais do que uma saída?

Uma fonte de alimentação de saída única é suficiente para a maioria das tarefas. Opte por várias saídas quando o seu circuito necessitar de várias tensões de alimentação em simultâneo, por exemplo uma linha lógica de 5 V mais uma linha analógica de 12 V ou 24 V, ou uma alimentação positiva e outra negativa para amplificadores operacionais.

A OWON ODP3033 tem três canais controlados de forma independente: CH1 e CH2 com 0-30 V e 0-3 A, e CH3 com 0-6 V e 0-3 A, com modos de funcionamento individual, paralelo e série. A OWON ODP3063 indica dois canais de 0-30 V / 6 A e um canal de 0-6 V / 3 A. Se pretende criar uma alimentação simétrica com dois canais em série, verifique se os canais estão isolados entre si e pergunte caso a página do produto não o indique.

Quando vale a pena uma fonte programável?

Uma fonte programável memoriza definições de saída, registra leituras e pode ser controlada a partir de um computador. Vale a pena para sequências de ensaio repetitivas, ensaios de produção e sistemas de ensaio automatizados. Não é necessária para trabalho de bancada ocasional.

• OWON ODP3033: resolução de definição e leitura de 1 mV e 1 mA, até 100 grupos de saída memorizados, 10K grupos registados de dados de tensão, corrente e potência, LCD colorido de 4 polegadas e interfaces USB, RS232 e LAN com suporte de SCPI e LabVIEW.
• Maynuo M8811: resolução de leitura de 0,1 mV para tensão e de 0,01 mA para corrente, voltímetro e miliohmímetro de 5 1/2 dígitos incorporados, compensação remota de tensão e SCPI através de RS232, RS485 e USB.

A resolução de leitura é importante quando se medem correntes pequenas, como a corrente em modo de suspensão de um dispositivo alimentado por bateria. Uma fonte de alimentação que lê até 0,01 mA consegue mostrar uma corrente de standby que uma fonte de alimentação com leitura até 10 mA ocultaria.

Como se comparam as fontes de alimentação de bancada?

Modelo	Tipo	Saída	Controlo e visualização	Mais indicada para
RXN-303D	Linear	30 V, 3 A	Visores LED separados de tensão e corrente, botões de regulação grossa e fina, indicadores CC/CV	Reparação eletrónica básica e ensaios de baixa tensão
PS-305D	Linear	0-30 V, 0-5 A	Visor LED de três dígitos, botões de regulação grosseira e fina, comutador de visualização A/mA, seletor de CA 110 V/220 V	Reparação, laboratórios escolares, bancadas de ensaio de produção
KXN-6020D	Comutada	0-60 V, 0-20 A	Visor LED, CV/CC automático, proteção contra sobrecarga e inversão de polaridade	Tarefas com maior corrente, como carregamento, envelhecimento e ensaios de motores
OWON ODP3033	Programável, 3 canais	2 x 0-30 V / 3 A, 1 x 0-6 V / 3 A, 198 W no total	LCD a cores de 4 polegadas, USB, RS232, LAN, SCPI	Trabalho de bancada com várias saídas e ensaios com registo de dados
OWON ODP3063	Programável, 3 canais	2 x 0-30 V / 6 A, 1 x 0-6 V / 3 A	Detalhes da interface não indicados	Trabalho com várias saídas que exige mais corrente por canal
Maynuo M8811	Programável, uma saída	0-30 V, 0-5 A, 150 W	Visor VFD, SCPI, RS232, RS485, USB	Ensaios em laboratório e em linha de produção com leitura precisa

O que devo verificar antes de encomendar?

1. A tensão e a corrente máximas são superiores às necessidades do seu circuito?
2. Precisa de baixo ripple e ruído? Se sim, consulte o valor de ripple do modelo exato.
3. De quantas saídas precisa e os canais têm de ser isolados?
4. Precisa de uma interface para PC ou de memorização de definições, ou bastam-lhe os botões do painel frontal?
5. A alimentação de rede corresponde à sua tomada? O PS-305D tem um seletor na parte traseira para AC 110 V/220 V, e o M8811 indica AC 120 V/220 V +/-10%. A etiqueta traseira do ODP3033 indica 110 V +/-10%, pelo que, se utilizar outro padrão, deve confirmar a alimentação de rede e a ficha antes de encomendar.
6. Há espaço para o aparelho e para a sua ventilação? O PS-305D tem uma ventoinha com controlo de temperatura que arranca a cerca de 50 C.

O que mais faz parte de uma bancada de alimentação?

Para testar uma fonte de alimentação, uma bateria ou um conversor sob carga, acrescente uma carga eletrónica CC programável, como a M9714 (150 V, 240 A, 1200 W). Para medir a corrente que um circuito consome da rede elétrica, consulte o manual do medidor de potência PF9800 / PF9901. Explore toda a coleção de fontes de alimentação e cargas eletrónicas para conhecer mais modelos.

Perguntas frequentes

Qual é uma boa fonte de alimentação de bancada para principiantes?

Uma fonte linear de 30 V com limite de corrente ajustável e visores separados de tensão e corrente é um bom ponto de partida. O RXN-303D (30 V, 3 A) e o PS-305D (0-30 V, 0-5 A) correspondem ambos a esta descrição.

Posso utilizar uma fonte de alimentação para carregar uma bateria?

Pode utilizar uma fonte ajustável com limite de corrente em processos de carregamento de baterias, desde que a gama de tensão e corrente corresponda à bateria e ao método de carregamento e que monitorize o processo. O KXN-6020D indica o carregamento de baterias entre as suas aplicações, mas verifique primeiro os requisitos de carregamento específicos da bateria.

O que acontece se definir o limite de corrente demasiado baixo?

A fonte passa para o modo CC e a tensão de saída desce abaixo do valor definido. Se o seu circuito parecer ter potência insuficiente, verifique se o indicador CC está aceso.

Qual é a diferença entre uma fonte de alimentação de bancada e uma carga eletrónica?

Uma fonte de alimentação fornece energia a um dispositivo em teste. A carga eletrónica absorve energia, pelo que é utilizada para testar fontes de alimentação, baterias e conversores, extraindo-lhes uma corrente, tensão ou potência controlada.

Posso ligar duas saídas em série para obter uma tensão mais elevada?

Apenas se a fonte de alimentação o permitir e os canais estiverem isolados. A OWON ODP3033 indica modos de funcionamento individual, paralelo e série. No caso de outras fontes de alimentação, consulte o manual antes de ligar as saídas entre si.

Para que serve o terceiro terminal do painel frontal?

Os terminais frontais da PS-305D e da RXN-303D estão identificados como negativo, terra (massa) e positivo. O terminal de terra é uma ligação à terra; a carga liga-se aos terminais positivo e negativo.

Preciso de uma fonte de alimentação programável para reparar equipamentos eletrónicos?

Não. Uma fonte de alimentação linear ajustável com uma boa limitação de corrente é suficiente para a maioria dos trabalhos de reparação. Opte por modelos programáveis quando necessitar de sequências de teste repetíveis, registo de dados ou controlo por computador.