A Fonte de Alimentação - parte I

Seja ela do amplificador, dos pedais, ou até mesmo uma dedicada apenas para os filamentos das válvulas. Ela faz toda a diferença.

Conhecimentos técnicos

Todo músico profissional deve possuir conhecimentos além de sua formação principal, pois algumas outras áreas que não fazem parte de sua formação fazem parte do seu dia-a-dia na música, e um deles é relacionado com a energia que alimenta seus equipamentos.

Para aqueles que buscam um conhecimento mais aprofundado sobre fontes de alimentação, esse tópico é uma excelente fonte de consulta e que pode responder direta e indiretamente algumas questões relacionadas.

 Como funciona o áudio e a fonte de energia

A fonte de alimentação, seja ela um conversor AC para DC (fontes propriamente ditas) ou uma bateria, são referência de potência que qualquer circuito de áudio precisa para fornecer um sinal na saída (empurrar o sinal modulado para a saída).

Todo circuito de áudio que faz algum processamento de sinal, como um pedal de efeito por exemplo, que a partir um sinal de entrada processa o efeito e entrega na sua saída o resultado desejado. Esse processo faz uso de uma fonte de energia. Para isso, no caso do pedal,  ele usa o sinal de áudio para dar o formato e a alimentação para dar potência para esse sinal, (empurrar o sinal é o termo popularmente conhecido).

Resumindo, isso quer dizer que todo circuito de áudio transfere a potência da fonte para a saída, só que no formato do sinal de áudio, seja ele de ganho 1 ou ganho infinito, em outras palavras, independente da potência.

Só para fazer um paralelo, um amplificador de potência na verdade não tem potência nenhuma, a potência vem da fonte. O que um amplificador tem é a capacidade de transferir determinada potência da fonte para a sua saída a partir de um sinal de áudio.

Isso quer dizer que se você tem um amplificador de 100W, você só terá essa potência se sua fonte de alimentação tiver no mínimo 100W. Na prática, a fonte deve ter potência maior, mas se sua fonte fornecer apenas 50W, ao aumentar o volume você vai ter um som muito distorcido na saída e nunca terá 100W pois não tem de onde vir essa energia, a não ser da fonte, e se a fonte não tem esse potencial seu amplificador muito menos.

Fonte de alimentação tem potência?

Sim, as fontes de alimentação fornecem uma tensão em volts até um certo limite de corrente, que é dado em amperes. A potência é o produto dessas duas grandezas corrente(A) x tensão(V) = potência (W).

Exemplo

Se a fonte do seu pedal fornece 9V com até 500mA de corrente, quer dizer que sua fonte tem uma potência máxima de 4,5W, como 500mA=0,5A você tem 9V x 0,5A = 4,5W.
Ao ultrapassar os 500mA a tensão tende a cair, pois a fonte não tem mais potência para fornecer, se você medir e perceber que a corrente subiu mas a tensão diminuiu, e fizer os cálculos, vai ver no resultado que a potência é a mesma. Mas essa condição extrema implica diretamente na qualidade do sinal que a fonte está fornecendo, que passa a ter ondulações e consequentemente ruído no seu áudio.

Fontes

Quanto mais limpa (silenciosa) for uma fonte de alimentação, melhor será a qualidade do sinal de saída. Toda fonte de tensão contínua não pode ter variações do seu nível ao decorrer do tempo, isso quer dizer que ao decorrer do tempo sua tensão não varia, com isso ela apresenta uma reta, caracterizanda como contínua. Ao contrário da tensão alternada que varia no tempo, por isso apresenta um sinal em forma de senóide, que em momentos alternados a tensão é positiva e negativa. Assim como mostra a figura.

Na figura abaixo; A: Tensão alternada B: Tensão contínua

Se uma fonte tiver alguma ondulação no seu sinal, seja ela de baixa ou alta frequência, ela deixa de ser silenciosa, pois isso é considerado ruído. Uma fonte que apresenta essas características de ondulações, quando o sinal de áudio for modulado a partir dela, essas ondulações na tensão vão se somar com o do áudio na saída. No caso de um pedal de guitarra esse ruído será percebido no amplificador.

Ruídos em fontes

O ruído na saída da fonte pode vir diferente origens que podem ser:
Ondulações de ripple, ocasionadas por instabilidades na tensão de saída de uma fonte.
Ruído eletromagnético, provenientes da rede elétrica local ou de componentes internos da fonte.
Ruído de RF, são ruídos de alta frequência do espectro eletromagnético dentro da faixa de rádio, seja AM ou FM. Algumas vezes uma estação de rádio próxima pode ocasionar essa interferência ou mesmo uma fonte chaveada próxima pode gerar portadoras de ondas de rádio que provocam oscilações quando o circuito de áudio entra em ressonância com certas frequências.

A figura A mostra: Tensão contínua com ripple de tensão, ocasionada por excesso de consumo de corrente ou por falha de filtragem. Essa ondulação provoca ruído. B: Tensão contínua ideal, sem ruídos.

Proteção contra sobrecarga e curto-circuito

Esse circuito monitora a corrente de saída da fonte, que ao atingir um limite, desabilita a saída que está nessa condição.

Um curto em um cabo faz com que a energia não chegue aos pedais, mas por outro lado, a corrente dentro da fonte tende a subir bruscamente gerando muito calor. Como na grande maioria das fontes lineares a proteção contra curto-circuito é térmica e não por excesso de corrente diretamente, alguns componentes podem não suportar a corrente instantânea e queimar.

 Proteção de sobre tensão e picos de energia

Transientes de energia acontecem e são muito comuns, mas eles podem danificar um circuito. Esses transientes são picos de tensão que ocorrem na rede, e possuem uma tensão muito maior que a tensão nominal.

Algumas pessoas já tiveram uma experiência de acordar e pela manhã verificar que tal equipamento não está funcionando. Esse equipamento pode ter queimado devido a um pico momentâneo de energia, e isso pode acontecer a qualquer momento e não somente de madrugada.

Na figura abaixo, A: Forma de onda senoidal da rede elétrica em condições normais. B: Picos de tensão momentâneos na rede que podem provocar a queima de equipamentos.

Questões importantes

Vivemos em um mundo moderno e globalizado onde nunca se cuidou tanto da saúde. “Você é aquilo que come” virou o mantra das novas gerações. No sentido oposto, curiosamente o mesmo não se aplica para a tecnologia. Parece que as pessoas estão cada vez mais conformadas com o “Made in China” e acham que todos os produtos eletrônicos desde que funcionando aparentemente bem são a mesma coisa.

Se você se alimenta bem para ter saúde, por qual motivo não irá alimentar bem os preciosos circuitos que possui? Isso vai desde um carregador de celular original até a fonte dos seus pedais.

Vejo com preocupação a negligência dos guitarristas quando o assunto é fonte de alimentação para pedais. Tenho amigos que possuem pedais de 2 mil reais, mas se recusam a gastar mais de 150 reais com uma fonte de qualidade. De nada adianta um pedal de qualidade com os melhores componentes selecionados plugado em uma fonte instável e ruidosa.

Além do fator qualidade, observo o fator quantidade. É preciso pesquisar, buscar um conhecimento mínimo sobre o consumo dos pedais que você utiliza e escolher uma fonte que não só suporte com alguma folga, mas que também esteja preparada para alterações e upgrades de novos pedais ao set.

Se formos olhar com carinho para o pedalboard e somarmos os valores de cada pedalzinho que compramos, temos fácil o valor da nossa melhor guitarra, ou até mais. Então não tem sentido não cuidar bem deles, pois de longe é o tipo de equipamento que os guitarristas mais compram, vendem e trocam. Estou em alguns grupos no Facebook onde a galera publica o pedalboard no início do ano e depois no final do ano com todas as mutações que ocorreram ao longo de 12 meses. O mais curioso? A fonte é sempre a mesma, e muitas vezes o set sai de dois ou três tímidos pedais para layouts complexos com mais de 10.

Por exemplo a fonte OneSpot da VisualSound, com uma capacidade de entrega de corrente de até 1700mA, o que é bastante para uma fonte de pedais.

A fonte é muito legal e funciona bem com poucos pedais, mas testes mostram que a sua saída de tensão estava na casa dos 9.22v, com ou sem pedais ligados nela. Pedais mais sensíveis podem não funcionar bem, ou até mesmo estragar passado algum tempo. Apesar de ter muita corrente disponível, tinha apenas uma saída, o que obrigava o uso de cabos Daisy Chain e com mais de 5 pedais começavam os problemas com ruídos com pedais de alto ganho e instabilidades relacionadas com os circuitos de Bypass eletrônicos dos pedais.

Você pode encontrar fontes funcionam muito bem e de forma silenciosa e que não apresentem problemas de interferências entre os pedais. Algumas contem um regulador de tensão para cada saída,  e aos nossos ouvidos isso não aparenta problema algum. Mas nem todo o problema se esconde no som.

Sendo assim é interessante que meça a tensão de cada saída para verificar a qualidade da mesma. Talvez isso gere surpresas, faça a medição sem pedais, e com o uso do mesmo e verifique a voltagem se cai além dos 9v prometidos.

Temos duas tensões de rede Elétrica no brasil: 127v e 220v.

(Tensão Elétrica de outros países)

Por exemplo fontes importadas (comuns no mercado Europeu) com transformador com primários 115v e 230v.

A saída deste transformador entrega 12v, mas quando em 127v, ele entrega 13,25. O que não um problema caso a fonte tenha reguladores, mas o transformador acabava aquecendo bastante por trabalhar muito acima dos 115v e também em uma frequência diferente dos 50Hz para que foi construído. Lembrando que no Brasil a frequência é de 60Hz.

Se ligar em  220v as coisas pioravam bastante, pois ele entrega 11.45, e os reguladores vão apresentar dificuldades em estabilizar a tensão de saída em 9v..

Uma fonte não basta funcionar e manter os pedais sem ruído. Ela precisa ser confiável pois na utilização de longo prazo uma fonte instável pode danificar tudo.

De problemas relacionados com tensão, já basta os que encontra em cada local que leve seu equipamento.

Uma fonte ruim é uma doença silenciosa e que pode ser fatal para todo e qualquer circuito conectado nela.

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Fonte: https://guitarrasegambiarras.com