Uma fonte de computador pode ser reaproveitada para fornecer diferentes tensões em uma bancada de eletrônica. As saídas de 3,3 V, 5 V e 12 V são úteis em diversas experiências com circuitos digitais, LEDs, motores, ventoinhas e outros dispositivos compatíveis.
Neste vídeo, mostro como identificar essas tensões e utilizar uma fonte ATX na bancada de eletrônica.
Apesar de ser uma solução prática, a fonte de computador pode fornecer correntes muito elevadas. Por isso, todas as conexões precisam ser corretamente identificadas, isoladas e protegidas.
Quais tensões existem em uma fonte ATX?
As tensões disponíveis dependem do modelo e da geração da fonte.
Em uma fonte ATX convencional, podemos encontrar:
- +3,3 V.
- +5 V.
- +12 V.
- −12 V.
- +5 V de standby.
- Sinais de controle.
Fontes antigas também podem apresentar uma saída de −5 V, eliminada das versões mais recentes do padrão.
A principal referência deve ser sempre a etiqueta da própria fonte. Ela informa as tensões, as correntes máximas e, em muitos casos, a distribuição entre os diferentes barramentos.
As cores dos fios da fonte ATX
Existe um padrão de cores amplamente utilizado nas fontes de computador:
| Cor usual | Função |
|---|---|
| Preto | Terra ou referência comum |
| Amarelo | +12 V |
| Vermelho | +5 V |
| Laranja | +3,3 V |
| Azul | −12 V |
| Roxo | +5 V de standby |
| Verde | Comando PS_ON |
| Cinza | Sinal Power Good |
Essas cores ajudam na identificação, mas não devem ser a única forma de confirmação.
Fontes modificadas, modelos proprietários ou equipamentos muito antigos podem utilizar outra organização. Antes de conectar uma carga, consulte a etiqueta, verifique o conector e confirme a tensão com o multímetro.
O que significa o fio preto?
Os fios pretos normalmente representam a referência comum, frequentemente chamada de terra ou GND.
As tensões positivas são medidas em relação a essa referência:
- Entre amarelo e preto: aproximadamente 12 V.
- Entre vermelho e preto: aproximadamente 5 V.
- Entre laranja e preto: aproximadamente 3,3 V.
O fio preto não deve ser confundido automaticamente com o condutor de proteção da rede elétrica. Embora existam relações internas e com o chassi, cada função precisa ser compreendida corretamente.
Para utilizar as saídas na bancada, tratamos o preto como referência das tensões contínuas fornecidas pelo lado de baixa tensão.
Como ligar uma fonte ATX fora do computador?
Uma fonte ATX não inicia suas saídas principais apenas porque foi conectada à tomada.
A placa-mãe envia um comando para que ela ligue. Esse sinal é chamado de PS_ON e costuma aparecer no fio verde do conector principal.
Para acionar a fonte na bancada, o PS_ON normalmente é conectado a um fio preto por meio de uma chave apropriada.
Quando a conexão é realizada, a fonte recebe o comando para ativar os barramentos principais.
Antes de fazer isso, é necessário:
- Confirmar qual é o fio PS_ON.
- Isolar a ligação.
- Verificar se não existem fios soltos.
- Manter as saídas sem curto-circuito.
- Instalar uma chave adequada, se desejado.
- Apoiar a fonte em local ventilado.
Não introduza fios soltos no conector de maneira que possam escapar e tocar em outros terminais.
O que é a saída de 5 V standby?
O fio roxo normalmente fornece a tensão conhecida como 5VSB, ou 5 V de standby.
Essa saída permanece ativa enquanto a fonte está conectada à rede e com sua chave traseira ligada, mesmo que as saídas principais ainda não tenham sido acionadas pelo PS_ON.
Ela existe para alimentar funções de espera do computador.
Isso significa que desligar apenas a chave de comando instalada entre PS_ON e terra não remove necessariamente todas as tensões disponíveis no lado de saída.
Antes de trabalhar nas conexões, desligue a fonte da rede e aguarde o tempo necessário para sua desenergização.
Para que serve o fio cinza?
O fio cinza costuma transportar o sinal chamado Power Good ou PWR_OK.
A fonte utiliza esse sinal para informar à placa-mãe que suas tensões principais atingiram condições consideradas adequadas para o funcionamento.
Em uma adaptação simples para bancada, ele não é utilizado como saída de potência.
É possível empregá-lo em um circuito indicador, desde que suas características sejam compreendidas. Ele não deve ser confundido com uma saída destinada a alimentar cargas.
Quantos amperes a fonte consegue fornecer?
A corrente máxima varia conforme o modelo e cada barramento.
Uma fonte pode fornecer muita corrente em 12 V e uma corrente diferente em 5 V ou 3,3 V. A potência anunciada na carcaça não significa que toda ela esteja disponível em qualquer saída.
A etiqueta costuma apresentar uma tabela com:
- Tensão de cada saída.
- Corrente máxima.
- Potência combinada.
- Limites compartilhados entre barramentos.
Em algumas fontes, diferentes saídas compartilham internamente parte de sua capacidade. Portanto, não é correto multiplicar todas as tensões por suas correntes máximas e somar os resultados como se todas pudessem fornecer o máximo simultaneamente.
Muita corrente disponível exige cuidado
Uma tensão de 5 V parece baixa, mas uma fonte ATX pode fornecer dezenas de amperes.
Em caso de curto-circuito, podem ocorrer:
- Aquecimento dos fios.
- Derretimento do isolamento.
- Faíscas.
- Danos aos conectores.
- Queima de componentes.
- Incêndio.
A fonte pode possuir proteção interna, mas ela não substitui fusíveis ou limitadores adequados em cada saída utilizada na bancada.
Para experiências pequenas, vale acrescentar proteção individual com corrente compatível com a carga.
A fonte envia toda a corrente para o circuito?
Não.
A carga solicita a corrente de acordo com suas características. Se a fonte puder fornecer 20 A em 5 V, um circuito que consome 100 mA continuará solicitando aproximadamente 100 mA.
A capacidade elevada significa que a fonte consegue atender cargas maiores dentro de seus limites.
O risco aparece quando existe uma falha ou um curto. Nesse caso, a resistência muito baixa pode permitir uma corrente intensa antes da atuação das proteções.
Por isso, a capacidade da fonte não deve ser confundida com uma limitação segura para pequenos circuitos.
Como criar terminais para a bancada?
Uma adaptação prática pode disponibilizar as tensões por meio de bornes ou conectores identificados.
Podemos separar terminais para:
- Terra.
- +3,3 V.
- +5 V.
- +12 V.
- Outras saídas realmente necessárias.
Cada terminal deve possuir:
- Identificação clara.
- Isolamento.
- Fixação mecânica.
- Fio de seção adequada.
- Proteção contra contato acidental.
- Fusível compatível com sua finalidade.
Não é necessário disponibilizar todas as conexões existentes na fonte. Saídas pouco utilizadas podem permanecer isoladas individualmente.
Posso unir vários fios da mesma cor?
Vários fios da mesma saída são utilizados para dividir a corrente entre contatos e condutores.
Em uma saída destinada a corrente elevada, utilizar apenas um fio fino pode provocar aquecimento e queda de tensão.
É possível reunir fios pertencentes ao mesmo barramento, desde que essa identificação esteja confirmada e a conexão seja realizada corretamente.
Entretanto, não se deve simplesmente juntar todos os fios de cores iguais sem verificar o projeto da fonte. Alguns modelos possuem linhas de sensoriamento ou divisões internas que precisam ser respeitadas.
A fonte precisa de uma carga mínima?
Algumas fontes antigas podem não regular corretamente determinadas saídas quando operam sem carga ou com consumo muito pequeno.
Nesses casos, pode ser necessário manter uma carga mínima em um dos barramentos.
Fontes mais recentes podem apresentar comportamento diferente.
Não existe um resistor universal adequado para todas as fontes. A necessidade e o dimensionamento dependem do modelo.
Se for utilizado um resistor de carga, ele poderá dissipar calor continuamente. Sua resistência, potência e posição precisam ser calculadas, e ele deve permanecer afastado de fios e materiais sensíveis à temperatura.
Como calcular a potência de uma carga?
A potência elétrica aproximada em corrente contínua pode ser calculada por:
P = V × I
Uma carga de 12 V que consome 2 A utiliza:
P = 12 × 2 = 24 W
Esse cálculo ajuda a verificar se o barramento possui capacidade suficiente.
Também podemos calcular a corrente aproximada quando conhecemos potência e tensão:
I = P / V
Um dispositivo de 10 W alimentado com 5 V solicita idealmente:
I = 10 / 5 = 2 A
Na prática, precisamos considerar variações, corrente de partida e eficiência.
Posso obter 7 V entre as saídas de 12 V e 5 V?
Matematicamente, a diferença entre 12 V e 5 V é 7 V. Entretanto, ligar uma carga entre esses dois barramentos pode fazer a corrente retornar pela saída de 5 V.
Fontes ATX não foram necessariamente projetadas para absorver corrente por uma saída dessa maneira.
Isso pode desregular a fonte ou danificar componentes.
Portanto, não recomendo utilizar o barramento de 5 V como retorno para obter 7 V.
Quando for necessária uma tensão diferente, a solução adequada é utilizar um regulador ou conversor compatível conectado a uma saída convencional e ao terra.
Posso obter 24 V entre +12 V e −12 V?
A diferença entre +12 V e −12 V é nominalmente 24 V.
Porém, a saída de −12 V costuma possuir uma capacidade de corrente muito inferior à saída positiva de 12 V.
A carga ficaria limitada pela menor capacidade, além de depender da forma como esses barramentos foram projetados.
Essa combinação não deve ser tratada como uma fonte de 24 V de alta corrente.
Para alimentar uma carga de 24 V, utilize uma fonte ou conversor projetado para essa tensão e para a corrente exigida.
A fonte ATX é ajustável?
Não normalmente.
Ela fornece tensões fixas reguladas, como 3,3 V, 5 V e 12 V.
Para obter valores intermediários, podemos utilizar um módulo conversor apropriado, como um step-down conectado à saída de 12 V.
Por exemplo, um conversor abaixador pode produzir tensões menores do que 12 V, dentro de seus limites.
Isso permite criar uma saída variável, mas não transforma automaticamente a fonte ATX em uma fonte de laboratório. Ainda podem faltar recursos como limitação ajustável de corrente e indicação precisa.
Posso alimentar um Arduino?
Uma saída de 5 V pode alimentar determinadas placas Arduino diretamente pelo barramento de 5 V, desde que a tensão, a conexão e a placa sejam compatíveis.
Nesse tipo de ligação, o regulador interno pode ser contornado. Uma sobretensão atinge diretamente os componentes da placa.
Também precisamos considerar a conexão USB. Alimentar simultaneamente pelo pino de 5 V e pelo USB pode criar interação entre fontes, dependendo do modelo.
Outra opção é utilizar uma tensão apropriada no VIN, respeitando a faixa recomendada para a placa.
Antes de conectar, confirme a tensão com o multímetro e consulte a forma de alimentação prevista para o modelo utilizado.
Posso alimentar motores?
A saída de 12 V pode ser útil para motores e ventoinhas compatíveis.
Entretanto, motores apresentam características que precisam ser consideradas:
- Corrente de partida.
- Corrente com o eixo bloqueado.
- Ruído elétrico.
- Picos durante a comutação.
- Necessidade de controle de velocidade.
- Proteção do circuito de acionamento.
A corrente nominal de funcionamento pode ser muito menor do que a corrente exigida na partida ou quando o eixo trava.
A fonte precisa suportar essa condição, e o circuito deve possuir proteção adequada contra os transientes produzidos pela carga.
Ruído em circuitos de áudio
Fontes ATX são fontes chaveadas.
Elas trabalham com comutação em alta frequência e podem introduzir ruído em circuitos sensíveis.
Em sistemas digitais e motores, isso pode não ser perceptível. Em pré-amplificadores, pedais, rádios e outros circuitos de áudio, o ruído pode aparecer na saída.
A qualidade do resultado depende de:
- Modelo da fonte.
- Condição da carga.
- Filtragem.
- Organização do terra.
- Comprimento dos fios.
- Blindagem.
- Proximidade do circuito.
- Sensibilidade da aplicação.
Uma leitura correta no multímetro não garante ausência de ruído. Para observar ondulação e interferências, o osciloscópio pode ser necessário.
A fonte ATX substitui uma fonte de bancada?
Ela pode ser útil, mas não é equivalente a uma fonte de laboratório.
| Característica | Fonte ATX adaptada | Fonte de bancada |
|---|---|---|
| Tensões | Principalmente fixas | Geralmente ajustável |
| Corrente disponível | Pode ser muito elevada | Ajustável ou limitada |
| Limitação de corrente | Proteção interna geral | Controle definido pelo usuário |
| Display | Normalmente não possui | Geralmente mostra tensão e corrente |
| Saídas | Vários barramentos | Uma ou mais saídas controladas |
| Uso original | Computador | Testes eletrônicos |
A fonte ATX é interessante para cargas conhecidas que utilizem suas tensões disponíveis.
Nos primeiros testes de uma placa nova, uma fonte com limitação ajustável de corrente pode oferecer maior controle.
Não abra a fonte de computador
Dentro da fonte existe uma seção ligada diretamente à rede elétrica.
Capacitores internos podem manter tensões perigosas mesmo depois que o cabo foi removido da tomada.
Uma fonte usada na bancada deve permanecer fechada e em boas condições. Não é necessário abrir o gabinete para acessar as saídas disponíveis nos conectores externos.
Não utilize uma fonte com:
- Carcaça danificada.
- Cabos ressecados.
- Conector queimado.
- Ventoinha travada.
- Cheiro de componente queimado.
- Ruídos anormais.
- Sinais de umidade.
- Reparos improvisados.
Reparos internos devem ser realizados apenas por pessoas capacitadas para trabalhar com fontes chaveadas ligadas à rede.
Ventilação da fonte
A ventoinha e as entradas de ar precisam permanecer desobstruídas.
Não coloque a fonte dentro de uma caixa fechada sem planejar sua ventilação. Também não apoie objetos sobre as grades.
Durante o funcionamento, observe:
- Temperatura.
- Ruído da ventoinha.
- Cheiros anormais.
- Estabilidade das tensões.
- Desligamentos inesperados.
Se a fonte desligar repetidamente, não anule sua proteção. Primeiro investigue a carga, os cabos e possíveis curtos.
Como testar antes de usar?
Antes de conectar qualquer projeto:
- Examine cabos e conectores.
- Consulte a etiqueta da fonte.
- Identifique o PS_ON e os barramentos.
- Isole os fios que não serão utilizados.
- Ligue a fonte sem carga.
- Meça cada saída com o multímetro.
- Confirme polaridades.
- Teste com uma carga conhecida e compatível.
- Observe tensão e aquecimento.
- Instale proteções nas saídas disponibilizadas.
Não utilize apenas a cor do fio como confirmação final.
Veja a fonte de computador na bancada
No vídeo, mostro como utilizar uma fonte de computador na bancada de eletrônica e obter diferentes tensões:
O reaproveitamento pode criar uma fonte útil para diversas experiências. O ponto principal é compreender que baixa tensão não significa ausência de risco.
Com terminais identificados, proteção individual e conexões bem isoladas, a fonte ATX pode atender a diferentes projetos sem ocupar muito espaço na bancada.