Como Fazer uma Fonte de 9 V Estabilizada Aproveitando um Rádio Antigo

Equipamentos eletrônicos antigos podem ser uma excelente fonte de componentes para novos projetos. Transformadores, diodos, capacitores, chaves, conectores e até partes inteiras de circuitos podem ganhar uma segunda utilização.

Neste projeto, vou mostrar uma experiência bastante prática: aproveitar a fonte de alimentação existente em um rádio para construir uma fonte de 9 V estabilizada.

Além do reaproveitamento, esse projeto é interessante porque permite compreender várias etapas fundamentais de uma fonte de alimentação: transformação, retificação, filtragem e regulação da tensão.

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O que significa uma fonte de 9 V estabilizada?

Quando dizemos que uma fonte possui saída de 9 V estabilizada, queremos fornecer ao circuito uma tensão próxima desse valor e com comportamento mais controlado diante das condições previstas de entrada e carga.

Isso é diferente de simplesmente medir aproximadamente 9 V na saída de um transformador ou depois de uma ponte retificadora.

Em uma fonte linear tradicional, podemos encontrar uma estrutura semelhante a esta:

rede elétrica → transformador → retificação → filtragem → regulador → 9 V CC

Cada etapa possui uma função diferente.

Aproveitando a fonte de um rádio

Um rádio antigo pode já possuir boa parte daquilo que precisamos.

Dependendo de sua construção, podemos encontrar internamente um transformador que reduz a tensão da rede, além do circuito responsável pela retificação e filtragem.

Em vez de começar todo o projeto do zero, podemos analisar o que já existe e verificar se essa estrutura pode ser aproveitada.

Esse tipo de experiência é particularmente interessante porque ensina algo importante em eletrônica:

antes de modificar um circuito, precisamos entender o que ele já faz.

O papel do transformador

Em uma fonte linear convencional, o transformador pode reduzir a tensão alternada da rede elétrica para um valor adequado às etapas seguintes, além de proporcionar isolamento quando o projeto utiliza um transformador isolador apropriado.

Na saída do transformador ainda temos tensão alternada (AC).

Precisamos então transformá-la em uma tensão contínua para alimentar a maioria dos circuitos eletrônicos.

Retificando a tensão

A próxima etapa é a retificação.

Diodos podem ser utilizados para fazer com que a corrente siga a polaridade desejada. Uma configuração muito comum é a ponte retificadora.

Depois da retificação, entretanto, ainda não temos necessariamente uma tensão contínua perfeitamente lisa.

O sinal apresenta uma ondulação.

Por isso precisamos da próxima etapa.

Para que serve o capacitor da fonte?

O capacitor de filtragem ajuda a reduzir as variações presentes depois da retificação.

Ele armazena energia e ajuda a sustentar a tensão entre os picos da forma de onda retificada.

Podemos representar:

AC → retificador → tensão pulsante → capacitor → CC com menor ondulação

A ondulação residual é conhecida como ripple.

Esse é exatamente um dos conceitos que vimos no outro projeto em que desmontei um rádio FM para estudar sua fonte.

Filtrar e estabilizar não são exatamente a mesma coisa

Essa diferença é importante.

O capacitor ajuda na filtragem, reduzindo a ondulação.

Já o regulador atua para manter a tensão de saída regulada dentro das condições para as quais o circuito foi projetado.

Um regulador linear compara e controla a saída para fornecer uma tensão regulada à carga.

Assim, podemos ter:

retificação → filtragem → regulação

São etapas relacionadas, mas desempenham funções diferentes.

Como obter 9 V estabilizados?

Para uma fonte fixa de 9 V, podemos utilizar um regulador de tensão apropriado para essa saída, desde que as características elétricas do circuito sejam compatíveis.

O regulador recebe uma tensão de entrada superior à saída pretendida e controla sua saída para produzir os 9 V.

Mas existe uma condição importante:

não basta ter exatamente 9 V na entrada para esperar 9 V regulados na saída.

Reguladores lineares precisam de alguma diferença entre entrada e saída para funcionar adequadamente. Essa diferença mínima é relacionada ao chamado dropout voltage e varia conforme o componente utilizado.

Por isso precisamos medir a tensão existente no rádio e verificar se ela é adequada ao regulador escolhido.

Medindo antes de montar

Aqui entra novamente uma das ferramentas mais importantes da bancada: o multímetro.

Antes de conectar o regulador, devemos verificar a tensão disponível na fonte.

Depois da montagem, medimos novamente a saída.

O processo fica:

medir a fonte original → montar a regulação → medir novamente → confirmar os 9 V → conectar a carga

Eu evitaria conectar imediatamente um equipamento à saída sem antes verificar a tensão.

Os capacitores continuam importantes depois do regulador?

Sim. Dependendo do regulador utilizado, capacitores de entrada e/ou saída fazem parte das recomendações do fabricante e podem ser importantes para estabilidade, resposta a transientes e redução de ruído.

Portanto, não devemos simplesmente escolher capacitores aleatoriamente.

A referência correta para os valores e características é sempre o datasheet do regulador utilizado no projeto.

A corrente também importa

Construir uma fonte de 9 V não significa que ela possa alimentar qualquer aparelho que trabalhe com 9 V.

Imagine dois equipamentos:

Equipamento A: 9 V / 100 mA

Equipamento B: 9 V / 2 A

Embora ambos trabalhem com 9 V, as exigências sobre a fonte são completamente diferentes.

Transformador, retificação, regulador, dissipação e demais componentes precisam suportar a corrente exigida pela carga.

Portanto, sempre precisamos pensar em:

tensão + corrente + potência

Reguladores lineares podem aquecer

Existe ainda outra questão importante.

Um regulador linear dissipa a diferença de potência principalmente na forma de calor.

De maneira simplificada, podemos estimar:

P ≈ (Vin − Vout) × I

Imagine, apenas como exemplo, que tenhamos 15 V na entrada, 9 V na saída e uma corrente de 500 mA:

P ≈ (15 − 9) × 0,5

P ≈ 3 W

Essa potência precisa ser dissipada pelo regulador.

Dependendo da situação, pode ser necessário utilizar dissipador de calor e verificar cuidadosamente os limites térmicos do componente. Gerenciamento térmico é justamente um dos parâmetros fundamentais no projeto com reguladores lineares.

Uma fonte reaproveitada pode ser muito útil na bancada

Depois de estabilizada e adequadamente montada, uma fonte de 9 V pode ser utilizada em vários experimentos compatíveis com suas características elétricas.

Por exemplo:

  • pequenos circuitos eletrônicos;
  • experiências com LEDs;
  • determinados circuitos de áudio;
  • protótipos;
  • circuitos de teste.

Mas é fundamental conhecer a corrente máxima disponível e garantir que o circuito esteja devidamente protegido e montado.

Cuidado ao trabalhar com um rádio ligado à rede elétrica

Aqui existe uma observação de segurança importante.

Se estamos reaproveitando a fonte de um equipamento alimentado pela tomada, partes do circuito podem trabalhar diretamente com tensões perigosas da rede elétrica.

Além disso, capacitores podem manter carga mesmo depois que o equipamento é desligado.

Portanto, quem ainda está começando em eletrônica deve realizar experiências inicialmente com fontes DC de baixa tensão e isoladas da rede, em vez de trabalhar diretamente no lado primário de uma fonte.

Veja a construção da fonte de 9 V em vídeo

No vídeo abaixo mostro a experiência prática aproveitando um rádio para construir uma fonte estabilizada de 9 V.

Reaproveitar equipamentos também ajuda a aprender eletrônica

O aspecto mais interessante desse projeto não é apenas economizar alguns componentes.

Ao desmontar um equipamento e reaproveitar sua fonte, somos obrigados a identificar as diferentes etapas do circuito:

transformador → diodos → capacitor → regulador → carga

A partir daí, componentes que poderiam parecer isolados começam a fazer sentido dentro de um sistema.

E essa é uma ótima maneira de aprender eletrônica: observar um circuito real, compreender sua função e depois adaptá-lo para uma nova aplicação.

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