As fontes limares, (especialmente as variáveis de alta potencia) sofrem de um problema característico, a elas inerente. Trata-se da elevada dissipação de calor nos transistores de potencia. Em baixas tensões e correntes relativamente altas a dissipação é tão grande que o/os transistor/transistores superam facilmente os 100°C, danificando a fonte e às vezes o equipamento em reparo.
Como exemplo a popular fonte chinesa Hiland de 0/30VDC x 2mA/3A comercializada em kit não resiste nem aos testes de bancada. Isto pode ser explicado. Com 24VCA na entrada teremos cerca de 34VCC no coletor do transistor de saída. Agora se setarmos a fonte em 1.5V com uma carga de 3A, a dissipação no transistor de saída estará em torno de (34 - 1.5) x 3 = 97.5W. É muito calor, mesmo com cooler e transistor superestimado ela queima em poucos minutos. Por outro lado ela estará gerando 4.5W enquanto dissipa quase 100W. Rendimento simplesmente ridículo. Uma ocasião esbarrei na internet com um circuito que lia a tensão de saída VCC da fonte e um SCR regulava a tensão AC na entrada do transformador, mantendo sempre a tensão de coletor 5VCC acima da tensão de emissor.
Uma maravilha! Os transistores de saída sempre “frios”, mesmo sob carga pesada e horas de serviço.
É logico, pois se utilizarmos a mesma carga do exemplo anterior, teremos de (6.5 - 1.5) x 3 = 15W. Para qualquer tensão selecionada a dissipação será sempre igual a 15W. Como nem tudo são flores a comutação do SCR sobre o transformador de entrada produzia um irritante, tuc,tuc,tuc. Por este motivo abandonei o projeto, mas a ideia não saiu da cabeça. Nada encontrei com TRIACs, mas acredito que o tuc,tuc,tuc só mudará de tom. Uma solução paralela que pensei foi o uso de transformadores com taps no secundário. A tensão de saída é lida por um LM324 que por sua vez aciona relês opto acoplados.
Projetei mas ainda não montei. Esta solução teoricamente funciona, mas a dissipação de calor do transistor de saída não é constante. Comparado com o exemplo acima a dissipação cai para cerca de 50W nas piores condições de trabalho. Neste modelo os coolers ajudam muito, mas o rendimento ainda é baixo. Espero que alguém tenha pensado no assunto porque minhas ideias estão esgotadas. Ab.