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Número 417

 

Fontes de Alimentação tipo Shunt Regulator
 

 

Equipamentos e Cabos

Luis Fernando Tobias de Barros
lftbarros@hotmail.com 

            

          As fontes de alimentação shunt são ideais para pré-amplificadores, principalmente para os pré-amplificadores de phono, pois apresentam uma baixa impedância de saída, o que permite um baixíssimo nível de ruído, na ordem dos micro volts.
         
A fonte de alimentação Shunt Power Supply é uma fonte de tensão regulada, onde a corrente é fornecida em excesso. Uma fonte deste tipo, quando bem projetada e desenhada, possui uma performance bem superior às fontes de tensão em série. Inclusive, supera baterias, e se mostra muito superior às fontes chaveadas, tanto em transparência como em dinâmica, apresentando um palco sonoro mais abrangente, com uma performance espetacular do grave, o que torna a reprodução muito mais real.

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          Infelizmente, uma fonte de alimentação desse tipo não é muito utilizada em equipamentos High End, devido à sua baixa eficiência energética, uma vez que, para funcionar corretamente, tem que gerar ao menos 25% de corrente a mais do que aquela que o equipamento consome. E, aqui, quantidade é qualidade, pois quanto mais corrente estiver “sobrando”, melhor a qualidade do som. O princípio de operação é semelhante à dos amplificadores em classe A, que geram a potência máxima que um par de caixas acústicas pode consumir.

          Abaixo, mostramos um esquema genérico da fonte shunt:

          A fonte shunt é dividida em duas partes: a primeira, chamada CCS (Constant Current Source), é um gerador de corrente constante e, a segunda, o shunt, que é composto por um amplificador comparador e um elemento shunt, no caso um transistor MOSFET.

          O CCS fornece uma corrente constante, sempre maior que a corrente consumida pelo pré-amplificador. Vamos considerar nossa fonte, projetada para o pré-amplificador Musical Fidelity MX-VYNL, como exemplo. Nossa fonte fornece uma tensão de 12VCC e o Musical Fidelity consome cerca de 400mA de corrente. Na nossa fonte, o CCS fornece uma corrente de 600mA, para o elemento shunt. A função do amplificador comparador é manter uma tensão constante, seja qual for a corrente consumida.

          Assim, se temos uma corrente gerada de 600mA e um consumo de 400mA, a diferença é "consumida” pelo elemento shunt, o transistor MOSFET.
          Deve-se tomar cuidado ao utilizar a fonte shunt, pois a mesma não poderá ser utilizada sem carga. Mas por que?
          Voltemos ao exemplo da nossa fonte, com uma corrente gerada de 600mA e uma corrente consumida de 400mA: a corrente drenada pelo shunt é de 200mA que, multiplicada por 12V, nos dá uma potência dissipada de 2,4W. Entretanto, se retirarmos a carga e, conseqüentemente, a corrente de 400mA consumida, o elemento shunt será obrigado a drenar todos os 600mA que, multiplicados pelos mesmos 12V, vai gerar uma potência dissipada de 7,2W, aumentando sensivelmente a temperatura do transistor MOSFET, que normalmente não tem um dissipador maior para não aumentar o custo do aparelho.

              

          Ótimas audições e aquele abraço!

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