Aproveitamento de fontes de alimentação de PC para HAM

Transcrição

1 Aproveitamento de fontes de alimentação de PC para HAM (12 de Junho de 2010, revisão 1.1) Pedro Ribeiro (CR7ABP) Nota: O autor não se responsabiliza por quaisquer danos resultantes de experiências realizadas no seguimento deste guia. É da responsabilidade do utilizador a tomada das necessárias precauções de segurança, incluindo a validação de tensões e cablagem antes da ligação aos equipamentos.

2 Contexto Frequentemente necessitamos de fontes de alimentação de 13,8 Volt para os equipamentos de amador em locais onde há energia eléctrica (ex. QTH) Os QSJ não chegam para tudo e se os pudermos poupar num lado, teremos aplicações para eles noutros As últimas gerações de fontes de alimentação de PC são relativamente baratas, suportam correntes interessantes na linha de 12 Volt e são bastante silenciosas e estáveis PCs fora de serviço devido a outras avarias proporcionam-nos fontes a custo zero! A maioria dos transceptores aceita a alimentação de 12 Volt sem problemas

3 Fontes de alimentação de PC mais comuns AT (ver Wikipedia) Usadas nos sistemas mais antigos, até cerca de metade da década de 90 ATX (ver Wikipedia) Usadas pela maioria dos desktops até aos tempos actuais, com diversas evoluções ao longo dos anos SFX Tecnicamente idênticas às ATX, de menor dimensão física e correntes mais baixas. Usadas nos PCs pequenos.

4 Conhecer as fontes de PC AT Como reconhecer? São ligadas/desligadas directamente à entrada AC (interruptor assinalado a vermelho) São ligadas à motherboard através de duas fichas de 6 pinos cada (na figura a verde) Não são adequadas para o que pretendemos porque: As normas da altura não eram muito exigentes em relação à estabilidade e pureza da alimentação (filtragem do ruído de comutação) A saída de 12 Volt suportava correntes de poucos Ampére Não era obrigatória a autosupervisão da fonte, para se auto-desligar quando algo não esteja como é suposto (tensões fora da tolerância)

5 Conhecer as fontes de PC ATX As mais interessantes para transceptores que exigem correntes elevadas As normais actuais obrigam a uma boa eficiência, filtragem, estabilização e supervisão. Com diversas gerações As mais recentes suportam maiores correntes nos 12V, para suportar os processadores P4 e seguintes. Como reconhecer? Não têm quaisquer cabos AC de 230 Volt (+ seguras) São ligadas à motherboard através de uma ficha de 20 ou 24 pinos (na figura a verde) Algumas têm um conector adicional de 4 pinos de corrente extra para o processador

6 Conhecer as fontes de PC STX Como reconhecer? De dimensões reduzidas Não têm quaisquer cabos AC de 230 Volt Cabos e conectores iguais aos das ATX Interessantes para transceptores que exigem correntes baixas Com características técnicas idênticas às ATX Vocacionadas para PCs pequenos (MB mini-atx) Pequenas e práticas para transceptores portáteis ou operação com baixas potências

7 Verificações prévias Interruptor geral Escolher, se disponível, uma fonte com interruptor geral junto à ficha de alimentação

8 Verificações prévias Corrente da fonte Escolher, de entre as candidatas, a fonte com a maior corrente na linha de +12 Volt (fios amarelos)

9 Verificações prévias Filtros à saída Verificar se a fonte inclui os filtros (bobines sobre ferrites) necessários para limpar os sinais alternos de comutação da fonte e não termos ruído no transceptor, especialmente em HF

10 Na ficha que ligava à motherboard, fazer uma ligação entre o fio verde e um dos fios pretos ao lado deste, para simular o botão frontal de ON do PC Simular o ON do PC

11 Isolar a ficha da motherboard Para evitar contactos indesejados e possíveis danos, isolar devidamente a ficha de 20/24 pinos

12 Verificar a tensão de saída em carga Manter a fonte desligada Ligar uma resistência de 10ohm e que suporte 15Watt ou mais numa das fichas de saída, entre o pino do fio amarelo (+12v) e um dos pinos dos fios pretos, noutra ficha, nos mesmos terminais, ligar o voltímetro Ligar depois a fonte no botão e confirmar os aproximadamente 12 Volt (se estiver acima de 13 ou abaixo de 11,5 eu desconfiaria do bom estado da fonte) Cuidado! A resistência vai estar bastante quente, não abusar dela mantendo a fonte ligada após já se ter a conclusão pretendida Nota: A carga neste teste será de cerca de 1,2 Ampere, 14,4 Watt

13 Cabos adaptadores Aproveitando cabos Y de distribuição de energia no PC ou fichas existentes nos componentes do PC (discos rígidos, drives CD/DVD, ventoinhas, etc.) fazer os cabos de adaptação aos equipamentos Da esquerda para a direita Cabo Y de alimentação PC original (por alterar) Paralelo de duas fichas macho para maior corrente, com a caixa de junção pronta para ligar o transceptor Cabo para o alimentador de isqueiro do portátil

14 Notas Esta solução é essencialmente de desenrasque, não substitui fontes optimizadas para o efeito Estas fontes, como todas, só suportam as correntes para que foram desenhadas, frequentemente abaixo das indicadas na etiqueta

15 Algumas melhorias possíveis Uso do sinal Power Good (fio cinza) para alimentar um LED sinalizando o correcto funcionamento (usar uma resistência de 470Ω em série) Remover todos os fios que saem da caixa, manter as ligações necessárias dentro desta e fazer a saída dos 12 Volt (e outras tensões convenientes de entre as disponíveis +5V, +3,3V, -5V, -12V) usando alvéolos de ligação fixados directamente na caixa Usar, se possível, uma fonte com velocidade variável de ventilação para evitar o zumbido acústico contínuo

16 Sugestões de colegas CT2FZI (Luís Lapao) Juntar os fios de saída da mesma cor, para suportar maiores correntes Usar a saída de 5V de baixa corrente (+5Vsb, fio púrpura) ligada a um cabo Universal Serial Bus (USB) para carregar telemóveis, MP3 e similares. Colocar LEDs a sinalizar cada uma das tensões CT4RK (Carlos Mourato) Retirar todas as cablagens desnecessárias que saem da caixa e que servirão como pequenas antenas a radiar o ruído de comutação que ainda conseguiu passar os filtros Substituir a ficha fêmea de entrada AC por uma de formato igual, de 10 Ampére ou mais, mas contendo filtros para evitar a contaminação da alimentação da fonte por ruídos vindos da rede eléctrica e vice-versa. Estas fichas costumam estar logo de origem em fontes de mais alta qualidade e custo Com estas soluções passou-se dos 80m quase inutilizados pelo ruído da fonte do PC para uma situação em que o ruído desta proveniência não era detectável, apenas ficou detectável algum QRM em onda longa próxima da frequência base de funcionamento do oscilador de comutação da fonte. Acima de 1 MHz, praticamente deixou de se escutar qualquer interferência CT1JHQ (António Vilela) A limitação de corrente na linha de +12V é essencialmente devida aos díodos rectificadores, substitui-los por outros de maior corrente para conseguir maior corrente. Alguns modelos de fonte exigem uma carga mínima para arrancarem, usar uma resistência de valor e potência conveniente como carga. Em alguns casos de fontes pouco filtradas (actualmente mais raro), é necessário aplicar filtros extra nas linhas de saída.

17 Referências Wikipedia ATX (Wikipedia) AT Form Factor (Wikipedia) ATX12V Power Supply Design Guide, v2.2

18 Contactos Este guia foi feito após um rascunho inicial para ajudar um colega que estava desesperado, a pilhas e com a pilha a falhar Espero que seja útil Sugestões e contribuições Pedro Ribeiro CR7ABP pribeiro-ham@net.ipl.pt