Projeto Labrador - SLF2PRO

Aliando a boa e velha proteção por fusível em linha e filtros para altos e baixos transientes irradiados ou conduzidos com a proteção infalível do confiável PROCATER, o SLF2PRO cuidará de manter a energia limpa o suficiente para que os equipamentos de áudio operem livres de ruídos

Há bastante tempo venho pensando num filtro de linha para melhorar a energia elétrica que chega aos projetos de áudio. Adiei tanto que nem sei. Nos últimos dias, enquanto rabiscava algumas ideias no horário de almoço, cheguei a um circuito limpo, econômico, viável e muito eficiente para o filtro. Incluí muitos filtros. Muitos mesmo. Cada um para uma finalidade. E pensei além: já que a energia vai melhorar muito, por que não agregar cuidado com o PROCATER? E foi assim que o projeto nasceu. 

Se você ainda não conhece o PROCATER, leia sobre este incrível projeto para entender o seu princípio de funcionamento.

Não há muito o que dizer sobre o projeto, já que se trata de algo bastante simples. Mas com toda simplicidade, não poderia faltar um toque especial: o LED de atuação. No início do projeto - e pode ser visto no log - pensei em utilizar um dual LED no frontal para indicar função, como é no projeto original do PROCATER, que se vê dois LEDs. Acabei deixando de lado e mantendo apenas o LED de atuação, que indica energia na saída e também confere algum efeito visual quando o filtro recebe energia elétrica. É um LED laranja muito bonito, que se assemelha a uma lâmpada AC, como se via antigamente nos eletrônicos =]

Fico devendo, por enquanto, um vídeo demonstrativo desse LED.

Mantive o padrão antigo de tomadas porque penso que posso vir a utilizar aparelhos antigos como vitrola, receiver, rádio, etc. São duas tomadas de saída e uma de entrada de força, um fusível de proteção logo na entrada e uma carcaça de DVD-ROM para montar o projeto com duas tampas de baias de gabinete desktop. Simples assim. O filtro possui capacidade para controlar e proteger até 10A de carga, mas seguindo as premissas diyPowered, mantive a capacidade máxima em 8A para trabalhar numa faixa de segurança bastante folgada.

Também mantive o gabinete em sua cor original, sem tinta nem nada. Dia desses, quem sabe, passo a utilizar cores nos projetos da linha Labrador. A ideia de design da linha é utilizar cores diferenciadas e quentes.

Aspecto frontal (desligado)

Lateral e detalhe do painel frontal curvado

Painel traseiro com 2 saídas, porta fusível e conector AC

Vista do fundo com os pés comerciais

Detalhe do LED

 M1 Digital Switch Box e H2PV1 Home2PROLimiter & Clear
protegidos pelo SLF2PRO

Visual dos LEDs do conjunto

Log do projeto

25/04/2016 - Definidas as características do projeto; juntada dos componentes necessários para montagem e definições gerais de design

26/04/2016 - Montagem do circuito do PROCATER com características específicas ao projeto; definido que será utilizado dual LED no painel frontal

27/04/2016 - Furação do painel traseiro com as tomadas de entrada e saída e porta fusível; painel frontal aplicado acrílico dos LEDs indicadores de atuação; circuito parcialmente montado e afixado no gabinete

28/04/2016 - Finalização do painel frontal com eliminação do dual LED, mantendo apenas um LED atuador; conferência do circuito e liberação

29/04/2016 - Teste final, limpeza e montagem; projeto finalizado!

** 07/05/2016

Fiz um vídeo demonstrativo do LED atuador com o filtro instalado e com carga. Imagens não são muito boas, mas dá pra ter uma boa ideia do aspecto e do funcionamento.

Reparo, manutenção e recondicionamento de fontes (X)TX (ATX, SFX, ITX, etc.)

De forma avassaladora, fontes chaveadas são cada vez mais utilizadas para todo e qualquer tipo de aplicação, tanto pelo seu custo baixo de produção e montagem quanto pelo poder de corrente e tensão possíveis num espaço físico muito reduzido. Mas qual a real vantagem nisso?

Faz pouco mais de doze carnavais que trabalho com TI e de lá para cá tanta coisa mudou que nem sei por onde começar a contar sobre minha experiência com a área. Paralelamente ao meu caso singular com a informática, muito antes de ser iniciado, já 'mexia' com eletrônica. Perfeito casamento entre teoria, prática, produção e comportamento dos dois ambientes intimamente conectados. 

Desde cedo ficava pasmo com o descarte desenfreado das tecnologias ditas obsoletas - e olha que obsoleto em informática pode ser um processador com dois anos de vida que possui poder mais que suficiente para 90% dos usuários, mas que são sumariamente descartados porque um site especializado disse que o lançamento da poderosa possui menos consumo e poder de processamento até 10x maior. Oras, convenhamos, pessoal: o usuário comum que ouve música ruim enquanto preenche planilhas em seu Excel pirata do seu pacote Office pirata que foi instalado pelo carinha da esquina com o Windows pirata vai mesmo sentir diferença nessas 10x mais velocidade? O usuário não consome 50% do poder de um Core 2 Duo e ainda se acha no direito de exigir um Core i5?! Ironias e presepadas à parte, vamos ao que interessa. 

O que move toda essa presepada coisa de tecnologia e que ninguém dá a mínima? Energia. E energia elétrica. Já vi tanto idiota usuário gastando mais de R$ 2.000 em kit gamer do tipo processador/memória/placa mãe/placa de vídeo + gabinete bonitinho e se esquecer de comprar uma fonte de alimentação decente. Sim, meus caros. O fulaninho se esqueceu de que nada vai adiantar uma mega configuração se o fornecimento de energia não estiver à altura. Porque o que interesse pro mané é o LED dentro do case, o water cooler - que ele nem sabe pronunciar, a placa NVIDIA picas que o amigo playboy pagou três casas decimais... Daí o mesmo mané começa a jogar e não entende o porquê de o jogo dar lag, de o Windows travar com mensagem de erro de driver de vídeo que parou de forma inesperada... E culpa - de forma justa, até - o técnico de confiança que vendeu tudo certo e se esqueceu da fonte correta para sustentar o gamer mané. Mas, tirando as presepadas de lado, vou registrar hoje - pela primeira vez em anos - uma simples reparação e recondicionamento de duas fontes padrão ATX formato SFX, muito comum em gabinetes ITX domésticos e de automação comercial. 

Essas fontes costumam ser superiores àquelas ATX péssimas que custam R$ 60 pro consumidor e R$ 20 de custo pra revenda. E também costumam possuir um projeto bastante inteligente dentro daquelas caixinhas pequenas e simpáticas. Eu, chato que sou, bato palmas para os projetistas dessas pequenas notáveis, já que pensaram em quase tudo o que deveriam ter pensado no projeto, o que torna as produções quase perfeitas. Das fontes mais comuns que já vi com um bom projeto estão ELGIN, K-MEX, Dr. Hank, LiteOn e algumas M-TEK. Com isso quero dizer que fonte boa para mim não precisa ser pretinha, bonitinha, com LED no cooler e logo de marquinha cara. O que vale para mim é projeto.

Quando vale a pena reparar ou recondicionar?

Fonte 1

Vale a pena quando, de cara, já se tem ideia do problema. Um fusível que abriu, uma ponte de diodos ou diodos individuais da retificadora em curto, capacitores estufados, cooler problemático, ressoldagem, troca do NTC; basicamente. Tiro pela minha própria prática e experiência: só vale a pena quando for roubar menos de duas horas de bancada. Aí vale a pena. Porque uma boa fonte desse padrão custa entre R$ 140 e R$ 250 e para dar sobrevida a uma dessas com alguma pouca atenção na bancada, claro que vale muito a pena. 

Fonte 2

 As fontes que reparei e recondicionei há poucas horas e que ilustram a temática da postagem traziam sintomas muito particulares desse formato. Uma delas - a mais novinha - estava com as tensões +12V e +5V se alterando, sem estabilização. Quando ligada, em poucos minutos as tensões subiam até 13.2V e 5.8V, o que fazia com que fonte se desarmasse todo o tempo. A outra - a mais detonada - estava com pontos de solda danificados por algum curioso que tentou desmontar para limpar e fez besteira. Não ligava e estava na chuva há semanas. Não possuo detalhes sobre a fonte mais nova, mas aparenta ser dos modelos que equipam os ITX mais caros. A detonada é uma K-MEX PN200 de 125W que, por ironia, mostra as tensões fechadas (12.0V e 5.0V) ao contrário da outra, que está bem nova e possui 0.2V a mais em cada saída. Não que seja problema, pelo contrário. É só meu TOC tecnológico falando alto.

Para resumir

Quando as tensões se encontram instáveis ou a fonte liga e logo se desarma, procure logo por um eletrolítico na faixa dos 22MF aos 100MF próximo ao CI de referência, e em alguns casos, próximo aos trafos. Ele é o campeão de dar problema em todas as fontes ATX. Esse cara se sacrifica muitas vezes e salva a fonte, em muitos casos. Troque ele e testes as tensões, mas só de a fonte acionar, já é muito bom sinal. Geralmente basta trocar esse cara e inspecionar todos os demais componentes e contatos para correr pro abraço. Se encontrar mais algum capacitor estufado ou com vazamento, troque sem pensar.

Quando se tratar de fusível aberto, você pode avaliar o que pode ter acontecido pelo estado do fusível. Se ele apenas abriu e se encontra intacto, provavelmente foi alguma sobretensão ou sobrecorrente. Em todo caso, macaco velho troca o fusível e tenta ligar a fonte utilizando a famosa lâmpada em série - pesquise no Google sobre a lâmpada em série e seja feliz na bancada. Mas se o fusível estiver carbonizado, quebrado ou dessoldado, a coisa muda. Teste diodos, capacitores e os transistores. Em muitos casos, um ou mais diodos da ponte - ou a própria ponte - está em curto. E em outros casos, os transistores - ou CI - da osciladora estão em curto. Teste tudo antes de ligar a fonte e quando for ligar, lâmpada em série. Esse roteiro serve como referência ao analisar qualquer tipo de fonte chaveada.

Capacitores estufados ou com vazamento são sinal de aquecimento por cooler travado/lento, interior - do capacitor - seco ou ineficiente dissipação do calor interno - da fonte. Isso significa que o calor tomou conta e ninguém se deu conta de mandar a máquina para manutenção preventiva. Troque todo e qualquer capacitor estufado ou com vazamento, sem exceção. As fontes costumam não 'arrancar' ou se desarmar com frequência enquanto a máquina é utilizada - o que leva 99% dos usuários a pedir ajuda aos técnicos formatadeiros da região. Porque criaram a lei universal para resolver qualquer tipo de problema: a formatação. Pior que isso, ainda deram o nome errado para a coisa: porque formatar é dar formato; reinstalar Sistema Operacional é outra coisa. Mas isso é tema para outro dia. 

Trocados todos os capacitores danificados, teste a fonte. Deve funcionar redondinha de novo. Verifique as tensões, ok? E quanto ao cooler, se estiver girando meio forçado mesmo depois de limpo e lubrificado, troque. Obviamente que as fontes mais bem produzidas possuem coolers um pouco melhores do que os que vemos por aí, mas nada é eterno e você deve ficar atento a isso. Aquecimento é inimigo. A troca do NTC é rara mas pode ocorrer. Verifique basicamente o aspecto físico dele. Certamente você saberá quando ele deve ser substituído. E quanto às ressoldas, muitos casos se resolvem apenas com essa simples ação. Um transistor com solda deficiente pode passar desapercebido pelo técnico e condenar uma fonte cara.

Obviamente que a postagem não se aplica àquelas fontes poderosas, com seus 400W, 500W e até com mais de 1000W. Porque essas sempre vão valer a pena o reparo mesmo que demore pouco mais de duas horas de bancada e meia dúzia de componentes. E também não se aplica à área de TI, porque não existe esse tipo de trabalho em ambiente corporativo e uma fonte danificada é simplesmente substituída por uma nova fonte para que os trabalhos sejam restabelecidos.

Portanto, para finalizar o assunto mesmo sem agradar a gregos e troianos, fonte barata é dor de cabeça que nunca vai valer a pena utilizar, e menos ainda o seu futuro e certo reparo; fonte que se preste custa mais de R$ 150 e não adianta investir no motor se vai usar gasolina adulterada; reparo e recondicionamento permitem restabelecer o funcionamento da fonte por completo, como nova, e não alteram quaisquer das características funcionais desde que a execução seja limpa; por último e não por isso menos importante: se você não tem experiência com fontes chaveadas ou não possui conhecimentos avançados em eletrônica, não se aventure: o erro pode custar muito mais do que transistores e capacitores explodindo na sua cara.

Boas reparações e menos lixo.

Fonte 1 - a mais detonada, com troca do seletor AC, chave
e tomada AC porque estavam oxidados pela chuva

Fonte 1 - cooler limpo e lubrificado funcionando 100%

Fonte 1 - no estado em que foi para bancada

Fonte 1 - após limpeza e retrabalho

Fonte 2 - cooler limpo e lubrificado

Fonte 2 - após limpeza e reparo

Fonte 2 - detalhe do eletrolítico 47MF próximo aos trafos

Fonte 2 - após limpeza e reparo

E sim, utilizo toalhas de mesa doadas para forrar minha mesa/bancada e proteger contra arranhões, soldas, etc. Tenho duas, uma para cada situação.

PROCATER - Protetor contra alta tensão de retorno

Levando em conta que a energia elétrica fornecida no Brasil costuma ser péssima, este simples e eficiente equipamento servirá como uma barreira de proteção contra a alta tensão de retorno capaz de danificar permanentemente equipamentos como refrigeradores, freezers e outros sistemas eletroeletrônicos de uso contínuo

Quando há falta de energia elétrica, a maioria das pessoas costuma correr para retirar da tomada equipamentos como refrigerador, freezer, ar condicionado e outros eletrônicos porque é sabido que o retorno do fornecimento de energia elétrica pode ser desastroso. Já vi muitos casos de redes 127V chegarem aos 180V num longo pico de quase 2s - fatal para a maioria dos equipamentos com bivolt manual. Partindo deste princípio básico que nos acompanha de geração em geração, há alguns anos desenvolvi essa solução que foi bastante utilizada. Tudo se concentra no básico, no funcional e no eficiente. 

Funcionamento

Ao ser alimentado pela primeira vez, o PROCATER não libera energia elétrica na saída. O LED PW (vermelho) é iluminado e alguns segundos depois, o LED OK (verde) começa a ganhar brilho gradualmente, de acordo com o delay programado. Cerca de um minuto depois, ouve-se um 'click' e o LED OK se ilumina por completo. Isso significa que o equipamento conectado à saída do PROCATER está recebendo energia elétrica e que tudo está funcionando como deveria. Na falta de energia elétrica, tudo se desliga naturalmente. Quando há o retorno do fornecimento, o PROCATER repete o processo descrito anteriormente, o que protege o equipamento que está ligado à sua saída de possível alta tensão de retorno. É uma forma simples e inteligente para evitar a correria pela casa na tentativa de retirar todos os equipamentos da tomada. O PROCATER também oferece filtros AC contra os ruídos e transientes mais comuns e um fusível de proteção na saída para maior segurança de operação. O circuito de controle do PROCATER não 'passa' por este fusível, apenas a saída se aplica.

O princípio básico do projeto é um delay que protege o equipamento conectado suspendendo a saída por algumas dezenas de segundos após o retorno do fornecimento de energia elétrica, até que a tensão se estabilize naturalmente. Em casos extremos, onde a energia elétrica vai e volta até ser restabelecida, o equipamento que estiver conectado à saída do PROCATER não recebe esses picos, permanecendo desligado e seguro. Dessa forma, temos uma proteção extremamente eficiente e rápida.

Embora a carga segura em 220VAC seja de 8A e a máxima de 10A, uma versão com maior capacidade de carga do PROCATER pode ser implementada para ser utilizada diretamente na caixa de energia da casa, cortando toda a energia de todos os pontos para proteger tudo o que estiver ligado à rede. Simples e eficiente, como tudo deveria ser.

Em tempo: a carcaça foi reutilizada de uma fonte antiga da HP, 18V x 1,8A e não existem componentes comprados neste projeto. Tudo seria dispensado...

Imagem comparativa para ilustrar as dimensões

PROCATER em uso, protegendo meu refrigerador

E para demonstrar o funcionamento do PROCATER, criei um vídeo ilustrativo bem simples. É possível acompanhar o aparelho iniciando a contagem até o acionamento da carga, com comentários.

Estabilizador de tensão X fontes modernas X prejuízos e consumo excessivo

Assim como aquele carinha expert da informática que monta um desktop com placa mãe, memória, processador, SSD e placa de vídeo top do mercado mas compra uma fonte xing ling, você está cometendo um grave erro ao utilizar um estabilizador de tensão. E para piorar, além de utilizar no computador, ainda liga uma impressora laser. Às vezes, tudo num mesmo estabilizador de 300VA. Acredite: isso é muito perigoso e custoso para sua vida. Sem contar o desconforto dos tec tec o dia todo...

Vamos ao princípio de funcionamento de um estabilizador desses. Numa mísera plaquinha, os caras colocam um comparador de tensão arroz com feijão e alguns relés - aquele tec tec que você ouve o dia todo são os relés - que selecionam tensões geradas por um transformador de força. Por padrão, você terá 115VAC na saída para uma entrada de 127VAC ou 220VAC. Se essa tensão cai ou sobe, um dos relés seleciona outra saída do trafo, que geralmente tem pouco mais ou pouco menos do que a tensão de entrada, que compensa essa queda mantendo a saída em 115V. Simples e eficaz? Simples, mas nada eficaz.

Exemplo de fonte chaveada moderna

Tomando por exemplo as modernas fontes chaveadas que trabalham naturalmente e sem qualquer esforço com tensões entre 90VAC e 240VAC, corrigindo quaisquer alterações na rede elétrica tão rapidamente quanto necessário, por que um estabilizador que utiliza relés (mecânicos, lentos, barulhentos, etc.) seria necessário para estabilizar a tensão para uma fonte tão bem projetada? Os fabricantes desenvolvem fontes para que trabalhem diretamente conectadas à rede elétrica e ao ligar essas fontes - falo em fontes aqui como termo genérico, mas pode ser seu computador, seu home theater, sua impressora, etc.) nas saídas desses estabilizadores, você faz com que elas trabalhem de forma dobrada. Ou seja, quando a tensão cai 10VAC ou mais, a fonte corrige essa falta quase que de forma imediata, enquanto que o estabilizador ainda não o fez. Com a fonte corrigida, fornecendo esses 10Vx a mais ou a menos, entra o estabilizador com seus relés e corrige a mesma tensão, só que de uma forma tosca, retardada e barulhenta. O que acontece? A saída do estabilizador (saída do trafo, seleção pelos relés) aumenta para corrigir essa falta, o que leva as fontes a corrigirem novamente a tensão, trabalhando duas vezes mais que o normal. Isso sem falar que esses tec tec dos relés podem gerar transientes capazes de afetar seriamente os equipamentos alimentados. Fora o aquecimento dos estabilizadores, causado, geralmente, por sobrecarga na saída, por culpa de quem vendeu o equipamento de 300VA como fossem 300W. Não confunda VA ou W quando o fator de potência não for 1. O fator de potência das fontes de desktop estão na faixa dos 0,65 a 0,70. Agora faça as contas e veja qual a potência real em W teria um estabilizador de 300VA. Isso vale para os nobreaks também. E não compre nobreaks baratos demais. São outros lixos.

Daí você me diz que a sua impressora ou seu home theater ou qualquer outro equipamento seu não é bivolt. Simples demais, oras. Compre um transformador de força com potência compatível com seu equipamento. Barato, muito eficiente e seguro de ser usado. Mas se você tem um estabilizador de 1000VA ou mais e algum conhecimento, modifique ele para que passe a funcionar como um transformador de força tão seguro e eficaz quanto os comerciais.

Se você ainda utiliza estabilizador, saiba que você está reduzindo a vida útil dos equipamentos ligados a ele e que também está consumindo mais energia elétrica do que deveria. Ligue tudo diretamente na tomada - observando a tensão correta dos equipamentos, se são bivolt automático ou não, etc. - para ganhar rendimento, desempenho e economia. E quanto aos filtros de linha - que são vendidos em lojas especializadas por valores entre R$ 30 e R$ 80 que, quando fazem alguma coisa além de serem uma simples extensão, possuem um único e deficiente capacitor - as fontes modernas já possuem em seu projeto, logo, nenhuma ação sua é necessária além de possuir uma boa instalação elétrica, aterramento adequado e boa utilização das extensões sem sobrecarregar as tomadas.

Modificando um estabilizador - Enermax EXS Power 1000

Não sei se já disse por aqui mas odeio estabilizadores de tensão. Desses comerciais, que vendem como equipamento essencial para o funcionamento do computador. Aquilo é lixo e tema de próxima postagem, para que você entenda melhor. Se você tem um, jogue fora agora mesmo. Mas se você tem um mais parrudo, de 1000VA para cima, você pode remover aquele circuito patético e fazer dele um ótimo transformador de força. 

Moro no Rio Grande do Sul há mais de dois anos e TODAS as minhas ferramentas são tensão fixa 127V - lá pra cima do mapa costuma ser assim. Aqui, é padrão os 220V. Consegui um trafo com meu sogro, mas não durou muita coisa e era bem fraquinho, não atendia a todas as necessidades. Um belo dia encontrei esse estabilizador num desses lixos eletrônicos e quando li que tinha 1000VA não hesitei em pegar pra mim. Pelo peso do brinquedo, estimei o tamanho do trafo. E era enorme mesmo! Burro eu, não tirei foto do estabilizador aberto, pra mostrar o tamanho do trafo...

O defeito dele? Não me dei ao trabalho de estudar - e nem me interessava descobrir mesmo, já que o trafo quase sempre sobrevive - mas o relé que libera a saída não era acionado. Medindo as tensões, fui mapeando as saídas do trafo apenas anotando o estado de cada relé - somente o relé de saída não armava, os outros operavam normalmente - se ON ou OFF em condições normais na rede. De posse dos fios corretos no trafo, removi com satisfação aquela placa ingrata, uni os fios que importavam e isolei os demais deixando disponível um enrolamento de 10V para ligar um LED ou para implementar um soft-start um dia. O LED eu fiz, o soft-start, não. Seguem algumas fotos, incluindo a medida de tensão na saída que optei por manter em 120V, uma tensão intermediária muito eficaz entre os 110V e os 127V. Mantive também o fusível de entrada.

Painel frontal (desligado)

Painel frontal (ligado)

Painel traseiro com 4 tomadas, chave de
seleção de rede e fusível

Medida 120VAC na saída do trafo

Intelbras No Stop 230

Com uma arquitetura robusta e de fácil manutenção - como todo equipamento Intelbras - o NS230 cumpre seu papel sem frescura. Do tipo 'casca grossa', trabalha num gabinete metálico com suporte para fixação em parede, circuito dissipativo, bateria interna e suporte para mais três baterias (borne para conexão externa)

Esse aí veio de Bagé-RS, da sucata do meu sogro - gênio da telefonia. A princípio, o defeito era desconhecido por ele e a única coisa que faltava era a bateria. Trouxe pra casa e já na inspeção visual notei que a placa nunca foi 'mexida'. Com poucas medições e algumas soldas refeitas, o mostrinho ligou com todas as tensões corretas. A bateria veio da minha sucata - 12V x 7A selada. Produtos da Intelbras possuem a vantagem de a manutenção ser -  geralmente - fácil e descomplicada.

Apesar de sua capacidade estar na casa dos 230VA (160W) o NS230 'segura' o PCR e o roteador. A fonte do PCR tem mais potência do que eu imaginava e já estudo a substituição para baixar esse consumo desenfreado, já que a placa ITX possui um consumo bastante baixo. Tenho planos para aumentar a capacidade do NS230 adicionando mais baterias - externas - mas isso é coisa para outro dia.

Seguem algumas fotos do NS230 já limpinho e montado na parede com todos os outros colegas de trabalho. Procurei mais informações mas não encontrei nada demais. Somente num site da Intelbras em inglês é que encontrei algumas informações mais detalhadas sobre o NS230.

Intelbras NS230, PCR Server, roteador, Central de
Alarme ZSE e Discadora GSM Westron

Painel frontal NS230 (rede)

Painel traseiro NS230 (note os bornes para
baterias externas)

** Note a temperatura do PCR nessa última foto. É um problema que preciso resolver - resolvido, ver atualização - 'para ontem' porque nos últimos dias fez muito calor (acima dos 38ºC) e trabalhei com a tampa do gabinete aberta para ajudar a dissipação. Essa plaquinha aquece muita coisa e como pretendo substituir a fonte, é provável que esse aquecimento seja reduzido - a fonte atual aquece bastante também, mesmo em condições normais.