Eletricidade Aplicada. Estabilizadores de Tensão

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1 Eletricidade Aplicada Estabilizadores de Tensão

2 Introdução A qualidade da energia distribuída no Brasil é péssima, cheia de poluentes e instabilidades, o que tornou comum por aqui a ideia de que o Estabilizador de Tensão é algo essencial para equipamentos eletrônicos. O estabilizador tem a missão de anular a parte ruim da rede elétrica e fornecer uma tensão constante em sua saída para os equipamentos ligados nele.

3 Um estabilizador consiste basicamente de um transformador com diversas saídas que fornecem diferentes níveis de tensão, além de uma chave seletora, responsável por escolher qual saída do transformador se aproxima mais da tensão nominal de funcionamento dos equipamentos, como 110v AC por exemplo, por isso muitos também o utilizam para cumprir a função de um Transformador, visto que até pouco tempo atrás a maioria dos componentes de informática e Videogames não eram Bi-volt, sendo geralmente 110v, e muitas cidades utilizam 220v. Para fazer a seleção da melhor saída, a chave sai da posição 1 e, após um curto intervalo de tempo faz o contato com a posição 2. Isso ocorre porque se a troca de posição for imediata, um curto circuito se formará na saída do transformador, devido à sobreposição de tensão. É esta troca de posição do relé que gera o famoso ruído sonoro Tlec do estabilizador.

4 Problemas: Embora o Estabilizador de Tensão não seja um equipamento totalmente inútil, ele acumula uma serie de problemas que acabam limitando o seu uso a apenas à função de transformador, o que também não é tão recomendado. Durante a alteração da tensão feita pelo Estabilizador, os equipamentos ligados a ele ficam sem alimentação, por menor que seja esse intervalo, ele existe e durante esse tempo os capacitores da fonte do computador começam a descarregar, o tempo de descarga varia e geralmente não chega a descarregar completamente, mas chega perigosamente perto, podendo danificar a fonte.

5 Com o tempo as fontes dos computadores e outros aparelhos eletrônicos evoluíram, as fontes mais modernas além de ter uma maior eficiência, são Full Range, aceitando normalmente voltagens de 90v a 250v dependendo do modelo e fabricante, além de possuírem filtros que anulam problemas da rede elétrica, que os estabilizadores vendidos no Brasil não possuem (mas deveriam). Ligar uma fonte dessas em um Estabilizador fará apenas ela trabalhar em dobro, já que a própria corrige a tensão por meios eletrônicos (transistores) em um tempo em media de 20 microssegundos enquanto o Estabilizador leva 6 semiciclos (ou 3 Ciclos) da rede elétrica para detectar o problema e corrigir, algo em torno de 50 milissegundos. Embora seja muito pouco tempo, o que acontece na pratica é: Quando uma instabilidade na rede elétrica ocorrer, a fonte corrigirá essa instabilidade, e depois de um tempo 2500 vezes maior, o estabilizador tentará ajustar a tensão, já corrigida pela fonte, obrigando-a a ajustar novamente, já que o estabilizador provocou outra alteração, se a fonte estivesse trabalhando sozinha teria somente de ajustar a tensão uma única vez, porém com o estabilizador ela terá de trabalhar em dobro.

6 Exemplo de Especificações técnicas de um Estabilizador, frisando o tempo de resposta

7 A fonte não irá se auto proteger contra algum surto de tensão, e o Estabilizador por ter um fusível em seu interior pode se sacrificar nessa situação, mas isso, uma simples régua de tomada com um fusível, que comumente confundimos com Filtro de Linha, também irá fazer, e por um preço bem menor, quando se trata de segurança, talvez um No-Break seja mais indicado, uma vez que contém uma bateria que dá um tempo para o equipamento ser desligado corretamente em casos de queda de energia. Porém o maior problema dos Estabilizadores está em sua capacidade energética. A maioria dos estabilizadores vendidos por aí são de 300 VA. Um computador comum com uma fonte de baixa eficiência consumirá algo em torno de 200 a 250 Watts de potência. Esse computador sozinho já atingirá, e até mesmo passará, do limite dos 300 VA.

8 O consumidor em geral, utiliza o estabilizador para tudo: monitor, impressora, caixinhas de som e outras coisas, chegando a consumir mais que o dobro da capacidade. No pior dos casos, com todo esse consumo extra, o estabilizador começará a esquentar muito, e não será difícil ele pegar fogo, podendo causar um incêndio. Porém o que acontece na maioria das vezes é que o estabilizador simplesmente não entregará energia suficiente para alimentar o computador, por isso quando você estiver utilizando o computador e ele travar ou até mesmo reiniciar, o culpado pode ser o estabilizador. Por todos esses problemas e nenhum grande beneficio, a conclusão a qual se chega é que não vale a pena utilizar Estabilizador de Tensão em equipamentos modernos, sejam computadores ou videogames (que em sua maioria são bi volt atualmente). Até mesmo lojas especializadas em PC (Pichau, por exemplo) atualmente deixam claro nos PC e nas fontes que vendem, que não devem, de forma alguma, ser ligados em estabilizador.

9 Nomes: Eduardo Hayashi Sant Anna & Thiago Graczcki da Silveira Estabilizadores Todos sabemos da péssima qualidade da energia distribuída no Brasil, cheia de poluentes e instabilidades. O estabilizador tem a missão impossível de anular essa parte ruim da rede elétrica e fornecer uma tensão constante em sua saída para o computador Um estabilizador consiste basicamente de um transformador com diversas saídas que fornecem diferentes níveis de tensão, além de uma chave seletora, responsável por escolher qual saída do transformador se aproxima mais da tensão nominal de funcionamento dos equipamentos, como 110 Volts AC por exemplo. Para fazer a seleção da melhor saída do transformador, a chave sai da posição 1 e, após um curto intervalo de tempo faz o contato com a posição 2. Isso ocorre porque caso haja uma troca imediata de posição, um curto circuito se formará na saída do transformador, devido à sobreposição de tensão. É esta troca de posição do relé que gera o famoso ruído sonoro Tlec do estabilizador. Você também pode perceber que "estabilizador" é uma denominação errada da função que o equipamento realmente desempenha, quando na verdade deveria se chamar "seletor de tensão". Problemas: A alteração da posição para ajustar a tensão de saída, leva um intervalo de tempo para completar a mudança, durante esse intervalo, a fonte do computador é deixa de receber energia, e é aí que encontramos o primeiro problema. Por menor que seja esse intervalo, os capacitores da fonte começam a descarregar a energia acumulada para manter o computador alimentado, e caso o intervalo seja muito longo, o computador poderá desligar por falta de energia. Entretanto o tempo de comutação do relé não é suficientemente longo para que o nível de tensão dos capacitores chegue a valores baixos o suficiente para isso.

10 A rede elétrica no Brasil possui frequência de 60 Hz, ou seja, ela alterna de 220V a -220V (tensão eficaz) sessenta vezes por segundo, por exemplo. A ausência de tensão ocorre em aproximadamente meio ciclo da senóide da rede elétrica, o que equivale a algo em torno de 8,3 milissegundos. Se procurar pelas especificações de uma fonte de computador você verá que ela suporta algo em torno de 17 milissegundos segurando seu computador. Ou seja, durante a seleção de tensão do estabilizador os capacitores serão descarregados quase pela metade, e ficarão quase ao ponto de desarmar seu computador. Trabalho em dobro O tempo necessário para que um estabilizador tentar corrigir a instabilidade da tensão fica em torno de 30 a 50 milissegundos. Confira a especificação de um estabilizador comum: Como é possível ver na imagem acima, o tempo de resposta para correção é menor que 6 semiciclos ou 3 ciclos da rede elétrica, um tempo total de aproximadamente 0,05 segundos (50 milissegundos), este é o tempo máximo que o estabilizador leva para detectar a alteração (ou instabilidade) na entrada e corrigir a tensão. Uma fonte de computador é capaz de trabalhar a uma frequência de 50 KHz, ou seja, um ciclo da fonte dura somente 0,00002 segundos, ou 20 microssegundos. Uma fonte é

11 mais rápida porque ao invés de realizar a seleção da tensão através de um movimento mecânico, elas possuem um componente eletrônico chamado transistor, que não possui movimento mecânico, funcionando como uma chave que libera ou não a passagem de corrente. Isso significa que sua fonte é capaz de fazer a correção da tensão de forma mais rápida que o estabilizador. Quando uma instabilidade na rede elétrica ocorrer, a fonte corrigirá essa instabilidade, e depois de um tempo 2500 vezes maior, o estabilizador tentará ajustar a tensão, já corrigida pela fonte, obrigando-a a ajudar novamente, já que o estabilizador provocou outra alteração, se a fonte estivesse trabalhando sozinha teria somente de ajustar a tensão uma única vez, porém com o estabilizador ela terá de trabalhar em dobro. Limite de energia e aquecimento Este talvez seja o maior problema do uso do estabilizador. A maioria dos estabilizadores vendidos por aí são de 300 VA, que é a capacidade máxima de energia que ele poderá entregar. Um computador comum com uma fonte de baixa eficiência consumirá algo em torno de 200 a 250 Watts de potência. Esse computador sozinho já atingirá, e até mesmo passará, do limite dos 300 VA. O consumidor em geral, utiliza o estabilizador para tudo: monitor, impressora, caixinhas de som e outras coisas, chegando a consumir mais que o dobro da capacidade.

12 No pior dos casos, com todo esse consumo extra, o estabilizador começará a esquentar muito, e não será difícil ele pegar fogo, podendo causar um incêndio. Porém o que acontece na maioria das vezes é que o estabilizador simplesmente não entregará energia suficiente para alimentar o computador, por isso quando você estiver utilizando o computador e ele travar ou até mesmo reiniciar, o culpado pode ser o estabilizador.