Se você se interessa por projetos eletrônicos em geral, uma ferramenta imprescindível é fonte DC (corrente contínua) de voltagem variável, de forma a trabalhar com componentes das mais diversas tensões, de microcontroladores como Arduino, RaspberryPI, Teensy, …, motores de passo, servo motores e por aí em diante. Neste artigo, mostramos como construir a sua própria fonte usando componentes relativamente baratos e alguma modelagem / impressão 3D.
Componentes
- Fonte chaveada de 24V 5A 120W
- Conversor DC-DC (Digital Control Power Supply DP50V5A)
- Chave Liga/Desliga AC iluminada
- Chave liga / desliga pequena (opcional, já que o conversor possui botão liga/desliga)
- Conectores J4 2.1mm fêmea (2)
- Conectores Banana Fêmea (2 pretos, 2 vermelhos ou as cores que preferir)
- Soquete para cabo tipo 8
- Conectores Waggo de 5 vias (opcional)
- Fios elétricos
- 8 Parafusos para madeira de 3mm x 10mm
- 2 Parafusos M3 Allen de 10mm
- 2 Porcas M3
Gabinete
O tamanho do gabinete é o mínimo que consegui a fim de que todos o componentes coubessem. Para isso, coloquei o soquete e a chave, na parte superior da tampa traseira. Isso permitiu que a fonte ficasse mais para trás.
Minha primeira ideia, era de fazer o gabinete em duas partes: a tampa traseira e o gabinete + a tampa frontal em uma peça só. Mas acabei decidindo por fazer em 3 partes para facilitar a montagem, o que se mostrou uma decisão bastante acertada.
Para os suportes da fonte, minha primeira ideia era de parafusá-los de alguma forma no gabinete, mas depois de algumas interações no TinkerCAD, me pareceu bastante complicado. Então tive a ideia de fazer as alças pare dentro das quais eu poderia deslizar os suportes e então faria a fixação deles utilizando hastes na tampa traseira.
Na imagem do Gabinete, na parte interna é possível ver 4 “alças” vermelhas. Elas estão lá para encaixar os pés dos “suportes da fonte”, aos quais a fonte é parafusada.
Também relacionado aos “suportes da fonte”, na segunda imagem, da “tampa traseira”, duas hastes verticais podem ser vistas. Estas hastes, quando a tampa é parafusada no gabinete, encostam nas alças internas fixando os suportes no lugar, sem a necessidade de parafusá-los ao gabinete.
Os furos nas laterais do gabinete servem para permitir alguma ventilação a fim da fonte não esquentar tanto.
Modelagem
Impressão 3D
Fiz a impressão utilizando a Prusa MK3S+ com filamento PLA normal de cor preta. O tempo total de impressão beirou as 10 horas, sendo o gabinete, de longe, o mais demorado.
Utilizei as seguintes configurações para altura das camadas:
- Tampas frontal e trazeira: 0.2mm para dar mais qualidade
- Gabinete e suportes: 0.3mm para maior velocidade
Acabei usando Brim na impressão do gabinete, pois as paredes são relativamente finas e eu temia que pudessem descolar da mesa. Adicionalmente, usei suportes nos 4 recessos para os parafusos.
Caso desejem baixar os arquivos stl para impressão 3D sem necessitar de alteração, é só acessar o projeto Mini Power Supply no Thingiverse.
Montagem
A sequência de montagem segue nas fotos abaixo:
A montagem foi relativamente simples, mas foi necessário soldar os cabos em alguns componentes (os soquetes P4 e banana).
Poderia ter juntado os fios de cada pólo, soldando-os juntos e enrolando com fita isolante, mas decidi usar os conectores do tipo Waggo por ser bem mais seguro, dar um acabamento melhor e permitir manutenção de forma simples, caso necessário.
Resultado Final
Confesso que o resultado final ficou bastante satisfatório. Obviamente sou suspeito para falar, mas o design ficou bem agradável em um tamanho relativamente compacto.
Com relação a sua operação, ela é bastante flexível, permitindo selecionar voltagens de 0-24V, com a possibilidade de limitar a corrente entre 0 e 5A. Além disso, também é possível criar até 9 perfis, de forma a selecionar uma voltagem / corrente rapidamente, sem a necessidade de alterar manualmente pelo Knob. Dois perfis são acessíveis diretamente pelos botões M1 e M2, para os outros, é necessário entrar na lista de perfis e selecionar um deles usando o Knob. O que, às vezes, ainda é mais rápido que a seleção manual.
Autor
Este projeto foi desenhado e implementado por Fábio Lutz em Fevereiro de 2022.
