Análise do circuito elétrico de uma fonte ATX

Abordo este tema pois não encontrei matéria que me atendesse aos meus anseios. Então resolvi encarar o desafio de desvendar o circuito.Em eletrônica existem circuitos que são clássicos e que é de fácil entendimento, porém outros são extremamente complexos e de difícil assimilação.Com objetivo de proceder modificações em fontes ATX e torná-lo variável, precisei aprofundar-me nos detalhes mais sutis dessas fontes. Alguns circuitos era desnecessário a sua análise mas já que estava com a mão na massa resolvi esmiuçá-los também.

Parte 1 Entrada AC

 Na entrada vemos o bloco supressor de EMI ( Interferência eletro magnéticas), interruptor duplo e fusível de proteção seguida de um NTC 5 Ohms (frio) que com a passagem de corrente, eleva a temperatura, fazendo a sua resistência diminuir, permitindo condução de uma corrente maior. Um segundo fitro EMI filtra eventuais ruídos gerados pelo circuito subseqüentes .

Parte 2 Bloco Retificador (Dobrador de Tensão em 115V)

Este circuito é composto de chave de comutação de tensão, ponte retificador / dobrador de tensão, eletrolíticos de filtragem / dobrador de tensão, resistores de equilíbrio de tensão e varistores de proteção.

Parte 3 Fonte secundário 5VSB (stand-by)

Este circuito é uma fonte auto oscilante que fornece a energia para o circuito integrado PWM da fonte e 5Volts (5VSB) para a M.Board / Slots / Periféricos que necessitam para acordar / ligar o computador.Recebe energia 330Vcc no T3 pino 10. O transistor Q10, recebe polarização da porta/gate através do R47/R48. Os componentes R46, C32, D21 faz o conjunto de amortecimento (Damper). O sinal para oscilar vem do enrolamento secundário pinos 5 e 6 do T3 através do R39 C33.O diodo D22 bloqueia a tensão negativa na porta do Q10 e ao mesmo tempo permite gerar a tensão positiva no capacitor C34 necessário para controlar a tensão de polarização do Q10 através do Q9.O diodo D23 é um Zener de 6volts que limita a excitação livre do Q10 não permitindo que a fonte gere tensão excessiva. A estabilização da tensão gerado por esta fonte, é proporcionado pela corrente do Dreno sobre os resistores R62/R62A que quando superior a 0,6V, polariza a base do Q9 fazendo reduzir a excitação do Q10, e pelo controle através do foto acoplador que pega a tensão 5 VSB e uma referência para o controle.

Parte 4 CI Controlador SG6105

Este CI é um integrado dedicado específico para fonte chaveada padrão ATX. Possui todas as funções necessárias simplificando e reduzindo componentes na elaboração do projeto de fontes desse padrão.Os componentes dentro da área demarcada superior esquerdo pertencem ao circuito feedback +5 Volts, que devem ser removidos caso seja efetuado modificação para uma fonte variável (0,5 - 24V acrescentando-se os componentes demarcados potenciômetro + resistores ). Em caso de modificação todos os eletrolíticos da saída devem ser trocados por outra de tesão adequada.

Parte 5 Outros CIs Controladores

Neste diagrama, verificamos 4 tipos de CIs utilizados pela maioria de fontes padrão ATX do mercado.Todos eles podem ser modificados adotando os mesmos critérios do esquema anterior. Cada CI tem informação de função que dão subsidio suficiente para empreender uma modificação delas para uma fonte variável.

Parte 6 Driver

Basicamente todas as fontes utilizam o mesmo critério para este circuito. Dois transistores que são diretamente excitados pela saída do integrado.D4 e D5 são proteções de tensão reversa e D6, D7, C8 são para melhorar a transição. Neste circuito vale ressaltar a maneira como é feita a limitação de potência (over power), composto pelos C14, D13, D2, R8,R7,R6 C7 Sua atuação ocorre quando a largura do pulso chega próximo do máximo, quando é gerado uma tensão que faz o CI reduzir a largura do pulso gerado ou efetuar o bloqueio do gerador.

Parte 7 Circuito de Potência Saída

Os transistores chaveadores Q3 e Q4 são excitados pelo T2 Driver que possui um enrolamento (pinos 8 a 5 geralmente umas duas a cinco espiras) que realimentado pela corrente de saída garante uma efetiva saturação dos transistores de potência, que estão ligados ao transformador de saída T1 que por sua vez, fornecem as tensões estabilizadas de 5 e 12Volts. Os transistores Q3 e Q4 chaveiam alternadamente o pino 6 do T1 entre + 300V e GND. O pino 4 do T1 é ligado ao ponto médio da tensão de alimentação, através do capacitor C5 1uF x 250V.

Parte 8 Saídas positivas e negativas

Nesta parte está a parte mais critica de estabilidade das maioria das fontes AT / ATX.Na maioria das fontes, a tensão de feedback utilizado para estabilizar a tensão de saída são retiradas da saída de +12V e + 5V que dentro de uma determinada proporção contribui para a correção das tensões.Por isso que quando carregamos excessivamente uma das saídas, a outra sobe além da tensão estabelecida.O componente encarregado de atenuar este efeito, é o transformador (Toroidal) equalizador de carga.Nela, quando ocorre o aumento de corrente em um dos enrolamentos, é induzido proporcionalmente a outros enrolamentos promovendo um equilíbrio entre as saídas.( Isto deve ocorrer quando as cargas estão mais ou menos equilibradas )

Parte 9 Circuito regulador de 3,3 Volts

O circuito de estabilização da tensão de 3,3 Volts são as mais estáveis pois geralmente não dependem das estabilidades das demais tensões da fonte. Estes circuitos normalmente são estabilizados por um transistor trabalhando como zener em shunt com a saída, conferindo uma estabilidade excepcional. Além do mais algumas fontes trazem a referência de tensão praticamente do soquete que está conectado M.board dando maior precisão na regulação.

Diagramas Completos das fontes mais mais conuns encontrados na Internet