O circuito de fonte de alimentação universal apresentado pode ser usado para qualquer coisa, você pode usá-lo como carregador de bateria solar, fonte de alimentação de bancada, circuito de carregador de bateria principal ou para qualquer aplicação desejada, independentemente da faixa de tensão e corrente, que são extremamente flexíveis e totalmente ajustável.
Principais características:
A principal característica desta fonte de alimentação é que ela é altamente flexível e permitirá que você obtenha uma tensão variável de 0 a 30 V e uma corrente variável de 0 a 3 amp. Ambos os parâmetros podem ser controlados através de um potenciômetro.
O limite de corrente pode ser atualizado aumentando adequadamente a classificação de VT1 e ajustando o valor de R20.
Usando um único LM324 como o dispositivo de controle principal
O projeto de uma fonte de alimentação simples baseada em opamp não é complexo e utiliza peças comuns, como IC LM324, alguns BJTs e outros componentes passivos associados, mas é muito flexível e pode ser calibrado para qualquer faixa de tensão e corrente desejada, desde 0 a 100 V, ou 0 a 100 amperes.
Eu acidentalmente encontrei este design em um site on-line e achei bastante interessante, embora eu já tenha um design semelhante publicado neste site com o nome de circuito de carregador solar zero gota, o circuito mostrado acima parece mais meticulosamente projetado e, portanto, é mais preciso.
Referindo-se ao diagrama de circuito de fonte de alimentação universal proposto acima, os detalhes funcionais podem ser entendidos com a ajuda dos pontos de fluxo:
Como funciona o circuito
O IC LM324 forma o coração do circuito e torna-se responsável por todo o processamento complexo envolvido.
É um IC quad opamp, o que significa que tem quatro opamps em um pacote, e todos os 4 opamps (OP1—-OP4) deste IC podem ser vistos efetivamente empregados para suas respectivas funcionalidades.
A alimentação de entrada que é derivada de um transformador de rede ou de um painel solar é adequadamente reduzida usando uma rede shunt zener VD1 para fornecer uma tensão de operação segura para o IC LM324 e também para gerar uma referência estabilizada para entrada não inversora OP1, via R5 e pré-ajustado R4.
OP1 é basicamente configurado como um comparador, em que seu pino3 é aplicado com uma referência definida e seu pino2 é conectado a um divisor de potencial na saída da fonte de alimentação para detectar a tensão final na carga.
Dependendo da configuração do R4, que pode ser um potenciômetro, o OP1 compara o nível da tensão de saída fornecida pelo VT1 e o reduz para o nível especificado. Assim, o potenciômetro R4 torna-se responsável por determinar a tensão de saída efetiva e pode ser ajustado continuamente para obter a tensão desejada através dos terminais de saída indicados do circuito.
A operação acima cuida do recurso de tensão variável do circuito de fonte de alimentação universal proposto. VT1 e VT2 devem ser selecionados adequadamente de acordo com a faixa de tensão de entrada para permitir que os dispositivos funcionem corretamente sem serem danificados.
O recurso de corrente variável do projeto é implementado através dos três opamps restantes, que são coletivamente pelos opamps OP2, OP3 e OP4.
OP4 é configurado como um sensor e amplificador de tensão e monitora a tensão desenvolvida em R20.
O sinal detectado é alimentado na entrada do OP2 que compara o nível com um nível de referência definido pelo potenciômetro (ou preset) R13.
Dependendo da configuração de R13, OP2 alterna OP3 continuamente de modo que a saída de OP3 desliga o estágio de driver VT1/VT2 sempre que a corrente de saída tende a ultrapassar o nível fixo (definido por R13).
Portanto, R13 aqui pode ser efetivamente usado para configurar a corrente máxima permitida na saída para a carga conectada.
O resistor R20 pode ser adequadamente dimensionado para calibrar a corrente máxima permitida para a carga, que pode ser ajustada por R13 de 0 ao máximo.
Os recursos versáteis acima tornam este circuito de fonte de alimentação universal extremamente eficiente, preciso e à prova de falhas, para que possa ser usado na maioria das aplicações eletrônicas que se possa imaginar.
Pode-se esperar que o projeto seja totalmente protegido contra curto-circuito e sobrecarga, desde que o VT1 e o VT2 sejam adequadamente resfriados montando-os sobre dissipadores de calor adequados.
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FONTE
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