Fonte de Alimentação Baseada em Transformador: Construindo um Circuito Step-Down Seguro de 12 VCA

Fonte de Alimentação Baseada em Transformador

Este guia orienta você na montagem de uma fonte de alimentação de 12 VCA a partir de um transformador step-down de 120 VCA. Abrange peças necessárias, práticas de fiação, seleção de fusível e verificações de segurança para garantir um circuito confiável e seguro.

Peças e Materiais

• Transformador step-down de 120 VCA para 12 VCA com secundário com derivação central (ex.: Radio Shack catálogo #273-1365, #273-1352 ou #273-1511).
• Barra de terminais (mínimo três terminais).
• Plug e cabo de tomada doméstica padrão.
• Chave de cabo de linha.
• Gabinete opcional (ex.: caixa de junção elétrica).
• Fusível e suporte de fusível opcionais.

Transformadores podem ser recuperados de rádios antigos, frequentemente disponíveis em brechós por poucos dólares. Para especificação mais precisa, compre um transformador novo de um varejista de eletrônica.

Se incluir um fusível, escolha um tipo slow-blow (ação lenta) para suportar a corrente de pico inicial do transformador sem queimar prematuramente. Calcule a classificação do fusível dividindo a classificação VA do transformador por 120 V para encontrar a corrente primária e selecione um fusível com classificação de corrente ligeiramente superior.

Referências Cruzadas

• Lessons in Electric Circuits, Volume 2, Capítulo 1: "Teoria Básica de CA"
• Lessons in Electric Circuits, Volume 2, Capítulo 9: "Transformadores"

Objetivos de Aprendizado

• Entender como um transformador reduz a tensão.
• Aprender o propósito de enrolamentos com derivação.
• Aplicar técnicas seguras de fiação para energia doméstica.

Diagrama Esquemático

Ilustração

Instruções

Aviso: Este projeto envolve 120 V CA. Garanta que todos os condutores de alta tensão estejam totalmente isolados e nunca exponha fios desencapados no lado primário.

Todas as conexões de fio devem ser soldadas para confiabilidade. Use fita elétrica genuína — não fita adesiva, fita crepe ou fita de embalagem — para isolar juntas soldadas.

Se você envolver o transformador em uma caixa metálica, conecte o pino de terra de um plug de três pinos à caixa para fornecer aterramento. Um gabinete plástico pode ser usado sem aterramento, mas uma caixa metálica é preferível para segurança.

Antes de conectar a uma tomada de parede, faça uma verificação de segurança com um ohmímetro: com a chave de linha ligada, meça a resistência entre cada pino do plug e a caixa do transformador. A leitura deve ser infinita (sem continuidade). Se aparecer resistência finita, existe um curto que deve ser corrigido.

Em seguida, teste os enrolamentos do transformador. Com a chave ligada, a resistência entre os pinos do plug deve ser baixa. Com a chave desligada, a resistência deve subir para infinito, confirmando circuito aberto. Verifique continuidade no lado secundário também; a resistência secundária deve ser muito menor que a primária devido à razão de espiras.

Quando o cabo estiver plugado e a chave ligada, meça a tensão CA nos terminais secundários. Dois dos terminais devem ler aproximadamente 12 V. O terceiro terminal, a derivação central, deve ler metade dessa tensão em relação a qualquer um dos outros dois terminais.

Mantenha esta montagem como fonte de alimentação CA de baixa tensão para experimentos futuros desta série.

Simulação Computacional

Esquemático com números de nós SPICE:

Netlist (copie para um arquivo .cir):

 transformador com secundário com derivação central v1 1 0 ac 120 sin rbogus1 1 2 1e-3 l1 2 0 10 l2 5 4 0.025 l3 4 3 0.025 k1 l1 l2 0.999 k2 l2 l3 0.999 k3 l1 l3 0.999 rbogus2 3 0 1e12 rload1 5 4 1k rload2 4 3 1k * Configura análise CA a 60 Hz: .ac lin 1 60 60 * Imprime tensão primária entre nós 2 e 0: .print ac v(2,0) * Imprime tensão secundária (topo) entre nós 5 e 4: .print ac v(5,4) * Imprime tensão secundária (base) entre nós 4 e 3: .print ac v(4,3) * Imprime tensão secundária (total) entre nós 5 e 3: .print ac v(5,3) .end 

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