UPC1237 Fonte de alimentação com proteção

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UPC1237, circuito de Fonte de alimentação simétrica com proteção e delay para amplificadores de potência, o circuito integrado UPC1237 ou µpc1237HA é um CI designado para proteção de amplificadores de potência estéreo e alto falantes em caixas de som. Podendo ser alimentado por fontes de até 60V contem um driver para relé para até 80mA. Pode detectar a tensão AC, conta com delay de tempo para ligar os alto falantes no momento que os grandes capacitores da fonte estão carregados. Ao desligar o amplificador o relé irá desconectar os alto falantes evitando um estalo nos mesmo.

Esquema do circuito de fonte com proteção DC e timer para amplificador

Esquema Fonte Simétrica Com Proteção Dc Upc1237

Sobre o circuito de fonte de alimentação com upc1237

O circuito utiliza 4 grandes capacitores para filtro com valores desde 4.700µF, caso prefira poderá utilizar apenas 2. A tensão de trabalho destes capacitores deverá ser de acordo com a tensão do transformador utilizado e somado ao menos 30% a mais. Exemplo para um transformador de 24V + 24V teremos cerca de +-33V, neste caso 42,9V então escolhemos capacitores com tensão de trabalho de 50V, o próximo valor comercial. O conjunto R2/C8 e R3/C9 são para desacoplar os grandes capacitores eletrolítico e reduzir a impedância, R6 e R7 são para descarregar os grandes capacitores.

O Circuito integrado UPC1237 está configurado para reset automático (pino 3 ao GND), o pino 1 não será utilizado (Proteção contra sobrecarga), o pino 2 é utilizado para detecção de tensão DC na saída do amplificador. O pino 4 irá detectar quando a alimentação AC (Transformador) está desconectado e irá desativar o relé evitando estalos no alto falante.

Sobre a função de proteção de tensão DC
Se muita corrente DC passar através de uma bobina de alto falante, a bobina pode superaquecer e o alto-falante pode irá queimar. Para evitar este problema é necessário detectar o nível de Offset DC na saída e desconectar o alto falante do saída do amplificador, desligando o relé se nível DC for detectado acima do nível limite. Para os cálculos de VTH consulte o datasheet do UPC1237 da NEC.

Para função de detecção AC no pino 4 o resistor R10 deve se adequar a tensão de seu transformador, só seguir o gráfico abaixo, para 20VAc temos cerca de 10K.

Upc1237 Fonte Simétrica Amplificador Gráfico Do Resistor No Pino 4

Para alimentação no pino 8 utilizaremos regulador de tensão de 12V do tipo 7812 que servirá como fonte de alimentação do UPC1237 e do Relé de 12V, se preferir utilizar relé de 24V, mude o regulador para 7824 e R8 para 8,2K.
O regulador de tensão 7812 tem limite de trabalho de 35V se for utilizar com transformador maior do que 26VAc deverá utilizar um transformador auxiliar de 12V/100mA. Se utilizar o trafo da fonte para alimentação deverá utilizar em R1 200 Ohms e se utilizar com transformador auxiliar deverá utilizar resistor de 10 Ohms ou até mesmo um jumper. Os diodos D1 e D2 também devem ser colocados na placa de acordo com a transformador utilizado.

O relé utilizado é um Omron G2R-2-DC12 ou Songle SMI-12VDC-SL-2C ou outro relé duplo para PCB equivalente, o gargalo da fonte é a capacidade de corrente deste relé de 5A. Mesmo assim ideal para amplificadores de até 500W (Fontes > 50V) ou utilizando circuitos integrados como TPA3116, TDA7294, TDA7293, LM3886 ou amplificadores utilizando transistores.
Na placa de circuito impresso o comum (-) do áudio não está ligado diretamente ao terra da fonte de alimentação, permitindo ligar amplificadores em ponte ou alguns Classe D típico.
A ponte retificadora deve um que seja equivalente ao seu circuito.

Para cálculo de ripple da fonte de alimentação e a tensão do transformador ideal para seu projeto veja este artigo:

Circuito de fonte de alimentação simétrica linear para amplificadores

Veja também estes outros circuitos de fontes de alimentação postado aqui no nosso site.

Está disponível o arquivos para confecção da placa de circuito impresso em PDF, PNG e Gerber.

Sugestão de placa de circuito impresso

Placa De Circuito Impresso Vista Dos Componentes Topo

Lista de material para montar a fonte de alimentação para amplificador com UPC1237

Componente	Valor	Descrição	Quantidade
Capacitores
C1, C2, C6, C7, C8, C9	100n/100V	Capacitor cerâmico	6
C3, C4, C10, C11	4.700 a 10.000µ /50V	Capacitor eletrolítico	4
C5, C12	100µ/50V	Capacitor eletrolítico	2
C13	10µ/25V	Capacitor eletrolítico	1
C14	10µ/50V	Capacitor eletrolítico	1
C15	47µ/25V	Capacitor eletrolítico	1
C16, C17, C18, C19	10n (103) /100V	Capacitor cerâmico	4
Conectores
DC	Conector KF8500 (Kf7.62) 3 vias	Conector saída tensão DC	1
ENTRADA	Conector KF8500 (Kf7.62) 4 vias	Conector Entrada de áudio	1
TRAFO	Conector KF8500 (Kf7.62) 3 vias	Conector Alimentação AC	1
TRAFO2	Conector KF8500 (Kf7.62) 3 vias	Conector alimentação upc1237 (opcional)	1
SAíDA	Conector Borne Kre2 Kf301 2 Vias	Conector Saída de áudio	1
Semicondutores
IC1	LM7812	Regulador de tensão 12V positivo	1
IC2	UPC1237 ou µPC1237 (C1237HA)	CI de proteção para amplificador e alto falante	1
B1	BR3510L ou BR5010L-G ou equivalente	Ponte retificadora 35A/100V	1
D1, D2, D3	1N4004	Diodo retificador	3
LED1	Led 3mm	Led Vermelho
K1	Omron G2R-2-DC12 ou Songle SMI-12VDC-SL-2C	Relé Duplo 12V	1
Resistores
R1	10 ou 200Ohms 2W – Veja texto	Marrom, Preto, Preto, Ouro	1
R2, R3	1	Marrom, Preto, Ouro, Ouro	2
R4, R5	47K	Amarelo, Violeta, Laranja, Ouro	2
R6, R7	2.2K /3W ou 5W	Vermelho, Vermelho, Vermelho, Ouro	2
R8	3.3K	Laranja, Laranja, Vermelho, Ouro	1
R9	56K	Verde, Azul, Laranja, Ouro	1
R10, R11	10K	Marrom, Preto, Laranja, Ouro	2
Solda, Fios, Pci, Caixa, transformador, chave, fusível, porta fusível, dissipador de calor, etc