Qual é a diferença entre as fontes de alimentação AC-DC e DC-DC?

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As fontes de alimentação concertam uma fonte de energia, como a Corrente Alternada (AC) de uma tomada eléctrica, no tipo de electricidade necessária para uma aplicação, como a Corrente Contínua (DC) para um dispositivo alimentado por bateria.

Um conversor CC para CC é um circuito electrónico ou dispositivo electromecânico que converte uma fonte de corrente contínua (CC) de um nível de tensão para outro.

( Fonte: Adobe Stock )

E embora alguns dos dispositivos mais conhecidos irão converter Corrente Alternada (CA) para Corrente Contínua (CC), existe também a opção de fontes de alimentação CC-CC. Vamos ver a diferença entre as fontes de alimentação AC-DC e DC-DC.

Se precisar de ser actualizado, recomendamos que leia primeiro o nosso artigo sobre a diferença entre as fontes de alimentação AC e DC.

Como funciona uma fonte de alimentação AC-DC?

Em edifícios onde muitos dispositivos precisam ser alimentados, as fontes de alimentação AC-DC são comumente utilizadas.

Conversores AC-DC tiram a energia CA das tomadas de parede e convertem-na em corrente contínua não regulada. Estas fontes de alimentação incluem transformadores que alteram a tensão da CA que passa pelas tomadas de parede, rectificadores para a poupar de CA para CC e um filtro que remove o ruído dos picos e trotes das ondas de alimentação CA. Normalmente, a tensão será diminuída pelo transformador até à tensão requerida pelo dispositivo que está a ser fornecido.

No primeiro passo da conversão de CA para CC, a tensão é retificada usando uma série de diodos. Isto transforma a onda AC sinusoidal em uma série de picos positivos usando um retificador. Neste ponto, entretanto, ainda há flutuação de forma de onda – o tempo entre os picos – que precisa ser removido.

Para filtrar isto, um condensador é usado criando um reservatório de energia que é então aplicado à carga quando a sua tensão cai. O condensador armazena a energia de entrada na borda ascendente e a expande quando a tensão cai, reduzindo significativamente os casos de queda de tensão. Geralmente, quanto maior a capacidade de armazenamento do condensador, maior é a qualidade da fonte de alimentação.

Após a conversão da tensão, a variação da saída é suavizada passando a tensão através de um regulador para criar uma saída DC fixa.

Fonte de alimentação não regulada vs. regulada

Existem duas variedades de fonte de alimentação CA – não regulada e regulada.

Em uma fonte não regulada, a tensão de ondulação permanece na tensão de saída. E como as fontes não reguladas apresentam tensão de ondulação, uma fonte regulada deve sempre ser utilizada sobre uma fonte não regulada se houver alguma ambiguidade em relação à qual deve ser utilizada para um determinado dispositivo ou aplicação. Isto porque a tensão de ondulação pode causar danos aos componentes eletrônicos. Muitas fontes de alimentação AC-DC incluem um regulador por este motivo.

Como funciona uma fonte de alimentação DC-DC?

Alguns dispositivos – especialmente aqueles alimentados por baterias ou células solares – requerem energia DC a níveis de tensão variáveis, e é aqui que entra um conversor DC-DC. Uma fonte de alimentação DC-DC converte a corrente contínua proveniente da fonte de alimentação (uma bateria) de um nível de tensão para outro, dependendo das necessidades pontuais do dispositivo a ser fornecido.

Em um dispositivo eletrônico portátil, por exemplo, um telefone celular, freqüentemente há vários sub-circuitos, cada um com seu próprio nível de tensão requerido que difere daquele fornecido pela fonte de alimentação. Além disso, a voltagem da bateria diminui à medida que a energia armazenada é retardada.

Como funciona uma fonte de alimentação DC-DC depende daquele em questão; existem muitos tipos diferentes de conversores DC-DC (eletrônico, magnético, não isolado, buck-boost, etc.) e o tipo mais apropriado para uma aplicação dependerá do próprio dispositivo – de automóveis a dispositivos portáteis.

No entanto, muitos incluirão inversores e retificadores que primeiro convertem a energia DC em energia AC, que é então enviada através de um transformador para mudar a tensão. Após atingir a tensão correcta, a corrente volta ao rectificador, onde é novamente convertida em corrente contínua.

Apenas como nas fontes de alimentação AC, as fontes de alimentação DC-DC podem usar reguladores para suavizar o sinal e eliminar a tensão de ondulação.