Manual Montagem Fonte Alimentação 0 - 32V / 2A

Por Renato Aloi / Serial Link

Índice


Esquema Elétrico

Esquema Elétrico Fonte

Foto da Placa de Circuito

Foto da placa de circuito

Material Necessário

Qtde.
Descrição
1
Alicate de Corte
1
Alicate de Ponta Fina
1
Ferro de Soldagem
1
Estilete
1
Tubo de Solda (Estanho)
1
Mini-furadeira Para Trabalhos Manuais (Com Acessórios de Desbaste)
1
Pistola de Cola Quente (Com Bastões de Cola)
1
Fita Isolante
1
Multímetro

Material Opcional

Qtde.
Descrição
1
Tesoura
1
Régua
1
Punção Para Marcação de Plástico
1
Suporte para Soldagem

Montagem dos Componentes na Placa de Circuito


Encaixe a placa de circuito (PCB) em um suporte para facilitar a montagem.

Verifique os componentes pelo código impresso na PCB e compare com os valores expressos no esquema elétrico. Por exemplo, o primeiro componente que vamos montar é o R1. Veja que no esquema elétrico, esse código se refere a um resistor de 10K ohms. Então basta montar na PCB conforme a foto acima. Resistores não possuem polaridade, ou seja, tanto faz qual perna vai em qual furo.

Nesta primeira parte da montagem, vamos colocar na PCB os seguintes resistores:

Código Valor Cores
R1 10K Marrom/Preto/Laranja
R2
62K
Azul/Vermelho/Laranja
R3
10K
Marrom/Preto/Laranja
R4
100
Marrom/Preto/Marrom
R5
1K
Marrom/Preto/Vermelho
R6
1K8
Marrom/Cinza/Vermelho
R7
6K8
Azul/Cinza/Vermelho
R9
470
Amarelo/Roxo/Marrom
R10
10K
Marrom/Preto/Laranja
R11
2K2
Vermelho/Vermelho/Vermelho
R14
2M2
Vermelho/Vermelho/Verde
R15
8K2
Cinza/Vermelho/Vermelho

Repare que ainda não montamos o R8, R12 e R13.

Com todos os resistores acima instalados na placa, viramos o lado cobreado para cima e soldamos todas as pernas em seus respectivos furos. Efetue a solda de todos os terminais dos resistores, encostando a ponta do ferro de solda de forma que este encoste na parte de cobre e na perna a ser soldada. Então venha com a solda e encoste na perna até que ela derreta e preencha a ilha de cobre, fixando a perna do resistor.

Depois que todas as pernas dos resistores estiverem soldadas, corte o excesso bem rente a ilha de solda, com um alicate de corte, conforme a foto acima. A partir de agora, vamos repetir essas duas etapas de soldagem para todos os outros componentes. Então vamos ver apenas a posição dos componentes na placa, dizendo apenas para efetuar a soldagem.

Continuando, vamos instalar os resistores R12 e R13 de 560 ohms (Verde/Azul/Marrom) em suas posições, conforme a foto acima. Efetue a soldagem desses componentes como foi feito para os outros resistores. Esses dois resistores são um pouco diferentes dos outros pois são de 1 watt. Repare que a cor de fundo deles não é beje como nos outros, mas sim argila, avermelhados. Estes resistores também não têm polaridade, podendo ser instalados em qualquer orientação.

Agora vamos instalar os seis (6) capacitores cerâmicos de 1nF (102), referentes aos códigos C1, C2, C3, C4, C9 e C10. Estes componentes não tem polaridade, podendo ser instalados em qualquer orientação. Efetue a soldagem dos seis capacitores.

Agora vamos instalar os Diodos 1N5408 referentes aos códigos D1, D2, D3, D4. Repare que esses componentes tem as pernas mais grossas que os resistores. Você precisará de uma mini-furadeira com uma broca de 1mm para alargar o furo e conseguir passar a perna para o outro lado da PCB.

Repare então que os diodos 1N5408 tem polaridade. Eles precisam ser instalados em uma orientação única, conforme a foto. Veja que existe uma faixa cinza indicando o lado que tem que ser alinhado com a faixa preta na máscara de componentes gravada na PCB.

Seguindo a orientação da foto, todas as faixas cinzas devem ficar voltadas para cima. Instale os quatro (4) diodos e efetue a soldagem.

Outro componente que tem polaridade é o capacitor eletrolítico. Vamos instalar agora os capacitores eletrolíticos de 100uF / 35V, indicados pelos códigos C7, C8, C11. Repare na foto a orientação da montagem. Na máscara de componentes, você pode ver um pequeno sinal de mais (+) indicando a polaridade do capacitor eletrolítico. A faixa cinza indica o lado negativo do componente. Então deve ser ligado no furo oposto ao sinal de mais, conforme a foto acima.

Cuidado ao montar o capacitor eletrolítico C7, pois ele é invertido ao C11. Vide a foto acima. A faixa cinza dessa vez é voltada para cima, pois o sinal de mais está no furo de baixo, seguindo a posição da foto.

O capacitor eletrolítico C8 também tem sua faixa cinza voltada para cima, conforme a foto. Efetue a soldagem dos três capacitores que acabamos de instalar na PCB.

Agora vamos instalar os capacitores eletrolíticos de 3300uF / 50V, códigos C5 e C6. Veja a diferença de tamanho entre os outros capacitores já instalados. É bem fácil identificar qual é qual. Não tem como confundir os que vamos instalar agora com os outros que já instalamos. Eles seguem a mesma regra da faixa cinza no furo oposto ao que tem o sinal de mais (+). Seguindo a orientação da foto acima, basta instalar os dois com a faixa cinza voltada para baixo. Efetue a soldagem destes dois capacitores eletrolíticos também.

Agora vamos montar o Transistor TIP122, referente ao código Q2. Verifique corretamente a orientação deste componente. Você pode verificar pela foto acima que a parte traseira é voltada para baixo. Repare também que nesta foto existem outros componentes que ainda não montamos. Isso aconteceu pois eu errei a montagem desse componente e tive que voltar atrás e corrigir. Por isso a foto parece fora de ordem. Então preste muita atenção na polaridade deste transistor. Ele deve ser montado exatamente conforme você vê na foto acima, não importando o que você vir em outra foto daqui para frente! Talvez você tenha que ajustar a perna do meio com um alicate de ponta fina, pois o furo central não é alinhado com os furos laterais. Ajuste a perna com cuidado e efetue a soldagem.

Agora vamos montar o transistor TIP3055, referente ao código Q1. Repare que as pernas estão em linha nesse caso, não necessitando ajuste, apenas coloque o transistor Q1 na posição indicada na foto e efetue a soldagem. Ignore a orientação do transistor Q2 atrás, pois ele está errado, conforme expliquei na foto anterior.

Outro transistor que precisamos instalar é o BC546, código Q3. Você vai precisar também nesse componente ajustar um pouco as pernas para alinhá-las com os furos. A máscara de componentes é bem clara quanto a orientação da montagem desse transistor. Repare que ele tem uma face chata que deve ficar voltada para cima, conforme a foto.

Instale agora o transistor BC547, código Q4. Repare que os dois transistores das últimas duas fotos são muito parecidos. Tome cuidado de ler a inscrição do envoltório dos componentes para identificá-los corretamente. Neste caso, a face chata do transistor BC547 deve ficar voltada para baixo, conforme a foto acima. Efetue as soldagens dos transistores Q3 e Q4 agora.

Agora vamos instalar os diodos zener. Esse diodo da foto acima é o BZX79C12, código D7. Cuidado com a identificação desse componente também, pois existe um outro que vamos instalar a seguir que é muito parecido, mudando apenas a inscrição no envoltório. Nesse caso é muito difícil ler as inscrições, pois é um componente muito pequeno e ainda ele é transparente. Procure pelo número 12 que vem inscrito na parte plástica. Outra coisa a se prestar atenção nesse componente é que ele tem polaridade e assim como os outros diodos, ele tem uma faixa para indicar o catodo, mas nesse caso a faixa é preta. Alinhe essa faixa com a faixa indicada na máscara de componentes, ficando conforme a foto, voltada para a esquerda.

O outro diodo zener é o BZX79C6V8, código D8. Como ele é muito parecido com o componente anterior, procure pela inscrição 6V8 na parte plástica e cuidado com a orientação da faixa preta. Ele também deve ficar com a faixa voltada para a esquerda, seguindo o ângulo de visão da foto acima. Efetue a soldagem desses dois diodos zener.

Agora faltam poucos componentes a serem instalados diretamente na PCB. Esse da foto acima é o Potenciômetro de 1K, código RV2. Este componente deve ser montado conforme visualizado na foto, tendo a perna traseira ajustada para alcançar o furo central, mas afastado. Muito cuidado ao dobrar essa perna, pois esse componente é ajustável e essa perna central está ligada a parte móvel que permite o ajuste do valor da resistência. Se essa parte móvel for danificada o componente não funcionará.

Termine de encaixar o Potenciômetro de 1K, com a parte móvel voltada para a face chata indicada na máscara de componentes e efetue a soldagem desse potenciômetro.

Um dos componentes mais delicados a serem soldados é o LM358N, código U1. As pernas dele são muito próximas umas das outras e o tempo que o ferro de soldagem fica enconstado em suas pernas pode danificar o circuito interno. Na hora de montar ele na PCB, repare no chanfro em sua parte plástica, no formato de uma cunha. A máscara de componentes possui essa indicação bem visível.

Alinhe o chanfro do LM358N conforme a foto acima, tomando cuidado para nehuma perna entortar ao fazê-las atravessar seus respectivos furos. Efetue a soldagem de todas as 8 pernas. Solde primeiro as 4 pernas de um lado, espere o componente esfriar um pouco e só depois efetue a soldagem das 4 pernas restantes.

O último componente dessa parte da montagem é o resistor de 0,22 ohms / 3 watts, código R8. Ele não tem polaridade, podendo ser ligado em qualquer orientação. Repare que ele fica meio afastado da PCB. É assim mesmo. Basta efetuar a soldagem desse componente.


Sugestão de Montagem da Caixa Plástica


Para esta parte da montagem vamos precisar de uma régua. Posicione a fonte de alimentação na extremidade desejada da caixa, conforme a foto.

Determinada a posição da fonte, trabalhe na tampa da caixa, na extremidade oposta de onde irá a fonte de alimentação. Meça 2 cm de distância da borda lateral da caixa e também da borda inferior. Marque um retângulo de mais ou menos 2,5cm por 1cm.

Efetue o corte desse retângulo. Você pode comprar uma lixa para sua mini-furadeira e utilizar essa forma para cortar o plástico da tampa da caixa.

Outra forma de fazer o corte é adaptar um pedaço de lâmina do seu estilete preso ao ferro de soldagem. Simulando uma faca quente, que é muito mais fácil de cortar esse tipo de plástico.

Após fazer o primeiro corte, ajuste o retângulo até que o interruptor encaixe perfeitamente.

Logo acima do retângulo do interruptor, faça um furo para acomodar o suporte do LED indicador de funcionamento.

Verifique se o suporte do LED encaixa no furo que você fez. Aproveite para testar o encaixe do LED no suporte também.

Fixe de forma temporária o suporte do LED com a rosca de fixação.

Utilizando a régua novamente, marque a partir do interruptor duas posições de furos, um aos 3 cm e outro aos 6cm.

Faça então dois furos para acomodar os dois bornes de conexão, onde ligaremos os terminais de alimentação de nossa fonte.

Bem no centro da tampa faça um último furo para acomodar o Potenciômetro de 10K, responsável pelo ajuste de tensão de saída de nossa fonte. Lembre-se que ela vai de 0 a 32V.

Experimente o encaixe do Potenciômetro e deixe a tampa de lado um pouco. Vamos mexer na instalação do transformador agora.

Voltando a base da caixa, marque 1cm da extremidade lateral, fugindo da coluna do parafuso de fechamento da tampa.

Marque outro retângulo de mais ou menos 2,5cm por 1,5cm para a chave 110/220V. Efetue o recorte da janela do seletor de tensão de entrada.

Destaque a parte recortada.

Faça o acabamento com um estilete, retirando as rebarbas do plástico derretido.

Teste o encaixe do seletor 110/220V e ajuste a janela se necessário.

Utilizando novamente a régua, marque 1,2cm do fundo da caixa, para o suporte do fusível, mais ou menos no centro da janela do seletor de tensão de entrada.

Faça um furo grande o suficiente para encaixar o suporte do fusível.

Faça outro furo para a entrada do rabicho da tomada, logo atrás de onde ficará o transformador.

Passe então o cordão do rabicho da tomada e dê um nó para que este não saia, garantindo que nenhuma conexão seja rompida caso o cordão seja puxado.

Separe os fios do cordão e não esqueça de passar em um dos fios o anel de plástico de fixação do suporte do fusível, bem como sua rosca, conforme a foto.

Passe esse fio com rosca e anel pelo furo do suporte de fusível.

Solde então esse fio do cordão da tomada em um dos terminais do suporte do fusível.

Corte um pedaço de fio por volta de 10cm e solde no outro terminal do suporte de fusível.

Passe esse fio de 10cm de volta pelo buraco do suporte de fusível e também pela rosca e anel de fixação.

Agora passe o fio de 10cm pela janela do seletor de tensão 110/220V.

Solde então o fio de 10cm no pino central da chave 110/220V.

Pegue agora os fios vermelho e amarelo do transformador e passe pela janela da chave seletora de 110/220V. Preste bastante atenção agora para pegar os fios certos e fazer as ligações corretamente, para não correr o risco de queimar o transformador ao ligar.

Preste bastante atenção na orientação da chave seletora de tensão de entrada na foto acima. Com a inscrição 115V de "cabeça para cima", solde o fio amarelo no pino de cima da chave.

No outro pino da chave seletora, solde o fio dos 220V do transformador, o fio vermelho. Cuidado para não inverter essas ligações!

Monte a chave seletora 110/220V em sua janela e também o suporte do fusível. Rosqueie e fixe o suporte do fusível na caixa. Talvez você precise cortar um pouco a coluna do parafuso de fixação da tampa para conseguir prender corretamente a rosca do porta-fusível.

Agora junte o fio preto do transformador (que está entre os fios vermelho e amarelo) ao fio que sobrou do cordão da tomada.

Faça o isolamento da conexão do fio preto do transformador com um pedaço de fita isolante.

Agora coloque o fusível no suporte para fazermos um primeiro teste de funcionamento do transformador. Não se esqueça de posicionar a chave seletora na tensão certa da sua rede de alimentação em 110 ou 220 volts! Para testar o transformador, ligue o rabicho na tomada e utilize um multimetro na escala dos 200V de corrente alternada (AC) e teste a tensão existente entre os fios brancos e o preto entre os fios brancos. Deve dar 15 volts entre o preto e qualquer um dos fios brancos e 30 volts entre os fios brancos. Não se preocupe em enconstar os dedos nos fios brancos ou no preto entre os brancos, mas não encoste os dedos nos fios vermelho e amarelo nem no fio preto entre os fios vermelho e amarelo!


Ligação dos Componentes da Caixa na Placa de Circuito


Agora corte alguns fios vermelhos e pretos em aproximadamente 20 cm. São 5 fios vermelhos e 4 fios pretos.

Primeiro solde um fio preto no pino do centro do potenciômetro e dois vermelhos nos pinos das extremidades.

Fixe o Potenciômetro de 10K na tampa da caixa.

Agora solde um fio preto no pino do centro do interruptor Liga/Desliga.

Solde um fio vermelho no pino alinhado com o símbolo da bola do interruptor, conforme a foto acima.

Encaixe de forma definitiva o interruptor na janela recortada na tampa da caixa.

Instale o suporte do LED.

Passe o LED pelos furos do suporte.

Fixe o suporte com a rosca e faça um aperto firme, mas não exagere, pois o conjunto é de plástico e pode espanar. Solde um fio vermelho no anodo do LED, que é a perna mais comprida e um fio preto no catodo, que é a perna mais curta. Isole as conexões com fita isolante.

Fixe também os bornes de saída da fonte, utilizando as roscas de metal. Primeiro utilize uma rosca para fixação, junto com os espaçadores de plástico e o anel de metal.

Agora solde um fio preto na chapa de metal do borne preto e um fio vermelho na outra chapa de metal.

Fixe a chapa de metal dos bornes com a segunda rosca do conjunto. Aperte bem para garantir um bom contato.

Veja como deve ficar o conjunto de fios dos componentes da tampa da caixa.

E como devem ficar os componentes fixados na tampa da caixa.

Antes de soldar os componentes da caixa, vamos fazer um acabamento nos fios do transformador. Organize os fios de alimentação, do porta-fusível e da chave seletora 110/220V. E posicione o transformador na posição onde ele ficará definitivamente.

Utilize cola quente para fixar o transformador na parte de baixo da caixa.

Capriche na cola quente, pois o transformador é pesado e precisa ficar bem preso.

Aproveite a cola quente para fixar os fios de alimentação do transformador. Os fios que deve ficar soltos são os brancos e o preto entre eles.
Ligue os fios brancos e o preto do transformador no conector código CN1 da placa de circuito, conforme a foto. O preto fica no centro e os brancos nas extremidades. Não tem polaridade aqui entre os fios brancos. Não importa a orientação, desde que o fio preto fique no centro. Efetue a soldagem dos fios na PCB.

Agora ligue o fio preto do LED na placa de circuito, onde está marcado o componente D6. Repare que o fio preto vai no furo perto da face chata da máscara de componentes, conforme a foto.

Ligue também o fio vermelho do LED no outro furo do componente codigo D6 e os fios do Potenciômetro de 10K onde está marcado o componente RV1. Aqui também o fio preto vai no centro e os vermelhos nas extremidades. Nesse caso existe a polaridade dos fios vermelhos, mas você só vai descobrir a ligação certa testando, pois a regulagem da tensão de saída de 0 a 32 volts vai acontecer girando o Potenciômetro de 10K para um lado ou para o outro. A ligação desses fios vermelhos é que vai determinar para qual lado a tensão cresce ou diminui. Efetue a soldagem dos fios do LED e o Potenciômetro na PCB.

Ligue agora os fios dos bornes na placa de circuito, sendo o preto na posição do código P1 e o vermelho no P2. Essa conexão é a da saída da fonte. Nesses bornes vamos ligar os rabichos dos terminais da fonte de alimentação.

Finalmente precisamos ligar os fios do interruptor Liga/Desliga na PCB, onde encontra-se a máscara do código SW1. São seis (6) furos, mas vamos utilizar apenas os dois indicados na foto. O fio preto vai no furo do meio e o vermelho na extremidade mais próxima do conector P1, conforme a foto. Faça a soldagem dos fios que ligamos por último.

Regulagem da Fonte de Alimentação

Para regular a fonte, primeiro precisamos ajustar o Potenciômetro de 1K, código RV2 para que a tensão no pino 7 do LM358N seja 9 volts. Repare na foto que o pino 7 do LM358N é o penúltimo de baixo para cima, do lado direito. Ligue o negativo do multimetro no borne preto de saída, que é o negativo da fonte e o vermelho, enconste no pino 7 do LM358N. Configure o multimetro para a escala de 20 ou 200 volts corrente contínua (DC). Gire o Potenciômetro de 1K até que o valor fique o mais próximo possível de 9 volts.
Podemos fechar a tampa da caixa.

Agora ligue o positivo do multimetro no borne vermelho da fonte. Gire o Potenciômetro de 10K para verificar o funcionamento da fonte. Coloque o multimetro na escala dos 200V DC. Veja que ao girar o potenciômetro a tensão varia entre 0V a 32V. Na realidade vai até uns 35V. Confira se o sentido do potenciômetro ficou do jeito que você queria, senão inverta os fios vermelhos na PCB onde ligamos o RV1.


Montagem dos Cabos de Utilização da Fonte


Corte 1 metro de fio preto e 1 metro de fio vermelho.

Solde a garra jacaré no fio preto e faça a mesma operação para o fio vermelho.

Insira a proteção isoladora na garra jacaré, através do fio.

Antes de soldar o plugue banana, lembre-se de passar a parte de plastico pelo fio.

Solde o fio preto na parte metálica do plugue banana.

Rosqueie a parte plástica no plugue banana. Efetue os mesmos procedimentos para o fio vermelho. O resultado final deve se parecer com o da foto acima.

Aparência Final da Fonte Montada


Agora você pode finalizar a montagem fixando a PCB na caixa com cola quente e parafusando a tampa. Essa foto acima mostra o resultado final da montagem.