Fontes de Alimentação de 5V

Fontes de Alimentação de 5V

Muitos dos projetos em que utilizamos microcontroladores utilizam fontes de alimentação de 5V CC. Para isso podemos utilizar baterias, mas elas tem um tempo útil. Para contornar este problema podemos contruir uma pequena e simples fonte de alimentação utilizando poucos componentes. Em contrapartida, podemos reaproveitar algumas fontes de alimentação que possuímos em nossas casas (Carregadores de celulares, Fonte de computador etc.)

Este artigo quando completo mostrará como construir passo-a-passo uma fonte de alimentação de 5V, além de mostrar como fazer um circuito que aproveite fontes de alimentação já existentes, o que poupará um bom trabalho.


O diagrama esquemático de uma simples fonte de alimentação de 5V é mostrado na Figura 1.

Figura 1 - Fonte de Alimentação de 5V CC.
Clique para ampliar e visualizar melhor.

Quando dispomos de uma fonte de computador podemos utilizar a mesma sem nenhuma dificuldade nos circuitos com PIC, basta usar a pinagem correta dos cabos e iremos ter os nossos valiosos 5V.

Para tanto necessitamos apenas prestar atenção em qual pino estamos ligando e confirmar a tensão utilizando um multímetro (multiteste para alguns). Além disso não devemos nos esquecer que a fonte necessita de um Jumper em um dos conectores para funcionar. A Figura 2 (a) mostra o jumper para o funcionamento e (b) mostra como a ligação deve ser feita .

Figura 2(a) - Jumper para ligar a fonte.

Figura 2 (b) - Ligação do jumper entre os Pinos PS_ON e GND.
Obs.: O Pino PS_ON é o pino do fio verde, e o GND os fios Pretos

Depois de efetuar a ligação do jumper (jumper é apenas um pedaço de fio) da fonte é só ligá-la na rede e utilizar os fios vermelho e preto, onde o vermelho tem a tensão de +5V e o preto é o GND (Terra). Sempre confirme a tensão dos pinos da fonte antes de ligá-la em seus circuitos para não danificá-los. A Figura 3 (a) e (b) mostra o teste da tensão com um multímetro.

Figura 3 (a) - Ligação das pontas de prova do multímetro
no conector da fonte de alimentação.

Obs.: A ponta de prova preta deve sempre ser ligada no pino do conector que corresponda ao fio preto, pois este é quase que por regra o terra do circuito. Se a medição no multímetro apresentar um valor negativo a tensão está invertida, ou as pontas de prova. Lembre-se que a ponta de prova preta é ligada ao terminal COM do multímetro. Se a medição for positiva, é só ligar no circuito utilizando alguns fios auxiliares.

Figura 3 (b) - Valor de tensão medido pelo multímetro.
Os décimos de volt acima dos 5V são provenientes
de desvio padrão normal que as fontes podem sofrer.

Podemos aproveitar também carregadores de celular e outros dispositivos para obter os 5 volts, desde que a saída seja CC (Corrente Contínua), o que pode ser constatado pelas especificações do aparelho que obrigatóriamente devem vir inclusas. Em alguns casos o próprio carregador já fornece 5 volts, como os carregadores da Nokia. Nesses casos onde o carregador já fornece a tensão de 5 volts não há muita preocupação com o nível de tensão, apenas com a polaridade correta, e como sempre, devemos fazer o teste do nível de tensão utilizando o multímetro.

Figura 4 - Carregador de Celular Nokia com tensão de saída de 5V CC (ou DC, em inglês). Observe o detalhe da especificação do carregador, que contém níveis de tensão de entrada e saída.

Nos casos onde o carregador fornecer mais de 5 volts necessitaremos de um regulador de tensão.

O regulador de tensão é um circuito integrado muito semelhante a um transistor. Ele é disponível em 2 encapsulamentos: TO-92 e TO-220. A Figura 5 mostra os 2 encapsulamentos e suas nomenclaturas, que diferem apenas por uma letra. O encapsulamento TO-220 (7805) é o maior da foto e suporta correntes de até 1A. O encapsulamento TO-92 (78L05) é o menor da foto e suporta correntes de até 100mA. Sua função é manter um nível de tensão constante de acordo com sua especificação, isto é, o 7805 mantém uma tensão de 5 volts mesmo se a tensão de entrada for superior a 5 volts. É claro que se você utilizar uma fonte de alimentação inferior a 5 volts o regulador de tensão não irá garantir os 5 volts. Existem reguladores para vários níveis de tensão, a saber, 7809 para 9 volts, 7812 para 12 volts e 7815 para15 volts. No caso de regular uma tensão negativa, o ragulador possui o prefixo 79XX. Ex.: 7915 para -15 volts.


[1] O LM7805 é um regulador de tensão linear fornecido por vários fabricantes como a Fairchild ou ST Microelectronics.
Ele pode vir em vários encapsulamentos. Para corrente de saída até 1A existem dois encapsulamentos: TO-220 (vertical) e D-PAK (horizontal).

Figura 5 - Circuitos Integrados Reguladores de Tensão 7805 e 78L05.

O circuito usado com o regulador de tensão é bem simples, e difere muito pouco do circuito da fonte de alimentação apresentada acima, neste mesmo artigo. A Figura 6 mostra o circuito utilizando tensão de alimentação em corrente contínua a ser regulada.

Figura 6 - Circuito com regulador de tensão 78L05 Clique para ampliar a figura.

A pinagem do circuito integrado é mostrada na Figura 7.

Figura 7 - Pinos dos Reguladores de tensão 7805 e 78L05
Obs.: O 78L05 está com a face plana voltada para frente.

Concluindo o artigo, podemos agora trabalhar tranquilamente seguindo os passos para a construção de algumas fontes de 5V para utilização em projetos com eletrônica digital e microcontroladores.


[1] http://www2.eletronica.org/hack-s-dicas/regulador-lm7805/
Acesso em: 16/07/2010.
Horário: 11h33min.