Como converter uma fonte de PC em uma fonte Chaveada de 13,8V/20A

Imagine uma fonte que forneça 13.8V/20A e que foi convertida de uma fonte para PC...Tudo o que você precisa é de uma fonte de boa qualidade e ser de pelo menos 300W.
Para fazer as modificações, você precisa ter algum tipo de experiência com eletrônica.
Se você não sabe qual a função de um diodo ou mesmo de um resistor, aconselhamos que não faça esta experiência. Atualmente existem muitos modelos de fontes de PC no mercado, inclusive fontes que tem seus circuitos completamente diferentes do modelo apresentado, tornando mais difícil a modificação. Utilizamos como protótipo, uma fonte da marca Troni.

Ainda assim, ressaltamos que essas modificações é fornecida apenas a título de experiência, não nos responsabilizamos pelo funcionamento ou por qualquer prejuízo que essa modificação possa vir a causar por falta de práticas eletrônicas.

Procedimentos

Abra a fonte, dessolde todos os fios de: +12V, +5V, GND, PG, -5V e -12V. Depois retire o L2. Tem dois indutores na saída da fonte, um grande e um pequeno, o L2 é o pequeno. Nas fotos abaixo você verá a fonte antes da retirada dos fios e do indutor, e já sem os fios e o indutor. Se a sua fonte não tiver o indutor L2, retire o jumper que está no lugar dele. E se sua fonte for de outra marca e não tiver nada parecido com o indutor L2, simplesmente corte a trilha de saída dos 5V do transformador. A retirada desse indutor é apenas para tirar a referência de 5V do circuito regulador. Abaixo veja a fonte antes da retirada dos fios e do indutor.

 Após retirar o indutor e os fios a fonte ficará como mostrado abaixo.

Agora solde um diodo zener de 8.2V (de pelo menos 1W) com o cátodo (listra) ligado ao +12V. O ânodo do zener você solda no ânodo de um diodo retificador qualquer (ex:1N4001, 1N4004,  1N4007…). O cátodo (listra) do diodo retificador você liga ao +5V. Ligue também um capacitor de 100uF/16V ou 220uF/16V em paralelo com os diodos, com o negativo ligado ao +5V. Agora é só ligar juntos uns 2 ou 3 daqueles fios que você retirou dos +12V em borne vermelho, e o mesmo do GND em um borne preto. Está pronta sua fonte chaveada de 13.8V/20A.

O que foi feito?

Na realidade o que fizemos foi “enganar” o circuito que regula a tensão de saída da fonte. O circuito regulador recebe +/- 5V da saída do transformador, tendo esse valor como referência, se a tensão de entrada da rede elétrica subir ou descer, o regulador trata de corrigir isso na saída. Então o que fizemos foi tirar essa referência com a retirada do L2. O circuito de regulagem ficou sem referência.

Colocando o diodo zener de 8.2V e o diodo retificador, tivemos uma diferença de 8.2V + 0.7V, totalizando 8.9V. Some os 5V e você terá 13.9V, bem próximo dos 13.8V. Se você quiser ter exatamente os 13.8V, consiga uma combinação de zener com diodo retificador, ou mesmo com led (1.7V) até a tensão desejada.

O capacitor em paralelo é para eliminar um zumbido que aparece em algumas fontes, esse zumbido aparece apenas numa certa faixa de consumo de corrente. No meu caso ele apareceu entre 500mA e 3A. O capacitor eliminou completamente o zumbido.

Essas fontes chaveadas tem proteção de sobrecorrente, curto e temperatura. Consegui 20A sem que ela se desarme. Se você colocar a saída em curto, ela se desarma. Para rearma-la basta desligar a fonte, esperar uns 5s (a ventoinha dá uma girada), e liga-la novamente. Segue abaixo o esquema da conversão:

Possíveis defeitos

Se os diodos entrarem em curto, a fonte desarma, mas se um deles abrir, ela eleva a saída para 28V. Na verdade eu nunca peguei um diodo aberto, só em curto, mas como proteção nesse caso, não custa colocar um varistor de 15V ou 20V em paralelo com a saída da fonte (+12V e GND). Se por algum motivo os diodos entrarem em curto, o varistor colocará a saída da fonte em curto e ela desarmará.

Outra coisa, as fontes são do tipo ATX, a única diferença que eu percebi, pelo menos na ATX da Troni, é que você terá que aterrar o fio verde para que ela funcione do mesmo jeito que as anteriores.

Abaixo temos um esquema de uma fonte para PC, ele é genérico e deve servir de base para quem quiser fazer modificações mais elaborada nas fontes (para isso você deve ter experiência em práticas de eletrônica).

Problemas na conversão

No início do projeto nos defrontamos com um problema: a saída ultrapassava os 14V. Veja porque o nosso projeto excedia os 13.8V.

A razão da diferença estava o tempo todo no cálculo do diodo zener. Na verdade, os 8,2V (do diodo BZX79C8V2) representa a média entre a mínima de 7.7V e a máxima de 8.7V. Ele não fornece, portanto, 8.2V, mas um valor qualquer entre 7.7V e 8.7V. Se o que empregamos estava expressando o valor máximo, o produto da soma seria os 5V da fonte, com 8.7V do diodo zener e mais os 0.7V do diodo retificador, cujo resultado é 14.4V.

Pesquisamos outro diodo zener de valores similares, e ficamos matematicamente satisfeitos com os números do zener 7V5 (do diodo BZX79C7V5), cuja mínima é de 7V e a máxima de 7.9V, tendo como média o valor 7.5V.

Agora sim, pela lógica da soma teríamos 5V da fonte, com 7.9V do valor máximo do zener, mais os 0.7V do diodo retificador, cujo resultado é 13.6V. Nosso resultado final foi 13.4V, o que é bastante bom para alimentar um rádio PX por exemplo, sem o risco de uma sobrecarga.

O aconselhável e ter sempre a mão um zener 8V2 e um 7V5. Se a “tendência” do 8V2 é de atuar na máxima, basta substitui-lo pelo 7V5, lembrando que a máxima do 8V2 é de 8,7V e a máxima do 7V5 é de 7.9V, que representa uma diferença respeitável de 0,8V.

ATENÇÃO
O dissipador de alumínio é ligado diretamente a fase da rede elétrica, não tente tocá-lo para verificar se a fonte está esquentando, pois como existe um dobrador de tensão na entrada, poderá levar um choque de mais de 200V! Não manusear a fonte descalço.

Agradecemos a colaboração neste artigo de Junior Zappia