A fonte 24v nada mais é do que uma fonte de alimentação que recebe na sua entrada 110V ou 220V em corrente alternada e converte para 24V em corrente contínua (24 vcc) ou alternada (24vca) com o intuito de alimentar circuitos eletrônicos e circuitos de comando.
Sabemos que a eletricidade é o fluxo de elétrons e que o número de elétrons que flui por um meio condutor é determinado pela força (medida em volts) que os empurra. Neste sentido, a fonte 24v foi adotada como um padrão para pequenos dispositivos e amplamente utilizada em comandos elétricos na indústria.
Atualmente considera-se este padrão extremamente importante nos comandos por botões ou botoeiras elétricas, visto que com uma fonte 24v energizando botoeiras, não teremos o risco de choque elétrico do operador que realiza a ação de acionar a botoeira, atendendo assim a norma NR10 (que trata da segurança em eletricidade).
1 – Porque Utilizar 24V?
Quando pensamos em controle industrial, a primeira coisa que vem na teoria ou na prática é que ele deve ter um baixo valor de ruído e interferência a fim de ter maior confiabilidade.
E é justamente o critério de baixo valor de ruído que pode ser alcançado por uma fonte CC. Mas por que fonte 24V?
- Em primeiro lugar, 24V é um limite muito mais seguro do que os valores mais altos de tensão 115V CA.
- A tensão de 24V CC é mais eficaz em lidar com quedas de circuitos causada por correntes altas pois trabalha com limitadores para proteção contra curtos-circuitos. No caso de um curto, ela simplesmente desliga sendo fácil o religamento.
- Os dispositivos eletrônicos modernos são projetados para serem operados com menor voltagem. Assim, temos Optacopladores e relés 24V que melhoram a eficiência do sistema e são muito mais barato em comparação com reles e solenóides de 110V ou 220V, economizando dinheiro.
Historicamente, a tensão de 24V cc foi bastante aplicada em relés na indústria, e isso se acabou por manter-se: quando os CLPs e o controle por computadores começou a ser uma realidade na indústria, eles simplesmente seguiram o padrão existente.
Tudo bem que as vezes esta razão de adotar fonte 24V pode ser um pouco confusa mas certamente, quando lidamos com corrente contínua teremos como resultado maior imunidade a um grande número de questões de segurança, confiabilidade e conveniência em um meio industrial. Aqui estão alguns que não foram mencionados:
- Em corrente alternada (CA), qual seria a frequência é apropriada? Sistemas militares preferem 400Hz porque os geradores são mais leves e menores, mas caso houver um choque elétrico em um circuito de 400Hz, o coração da vítima sincronizaria com 400Hz e entraria em colapso oferecendo um alto risco ao ser humano e isso não é bom. Por outro lado, ao utilizar 60Hz teremos que lidar com componentes de filtro maiores, encarecendo o sistema. Ainda assim, tanto 400Hz quanto 60Hz são uma fonte de ruído muito maior do que o ruído que pode ser encontrado em uma corrente contínua CC.
- O problema de segurança realmente é crucial. Assim, em contato com o ser humano, mesmo que a corrente contínua (CC) possa causar queimaduras, a CA (corrente alternada) é a que causa efeitos fisiológicos que levam à morte.
- A fim de eliminar ruídos, a energia CC pode ser filtrada em qualquer lugar com um simples capacitor ou circuito RC. Por outro lado, Filtrar CA e restaurar a amplitude pode ser bastante problemático.
- Se CA flui por duas direções, e em cada direção podemos ter atrasos diferentes, em controle, a forma de onda CA pode ser degradada significativamente e se a fase se aproximar de 180 graus, o sinal de controle real poderá ser anulado.
- Alguns sistemas de controle estudam mudar a tensão de 24V cc para 48Vcc (principalmente automotivos). Existem algumas boas razões para isso: maior imunidade ao ruído. Por isso devemos ficar atentos as mudanças. De qualquer forma, controle em CA está cada vez mais difícil de ser encontrado.
2 – Alimentação AC e DC
A corrente contínua (CC) é caracterizada por um fluxo de corrente constante, consistente e sem oscilação fluindo em determinada direção. Isso é exatamente o que a maioria dos dispositivos elétricos requerem.
Por outro lado, a corrente alternada (CA) é a corrente que periodicamente, a cada 0,016 segundo interte a direção em ciclos positivos e negativos. A alimentação alternada é o padrão utilizado no Brasil, sendo gerada, transmitida e fornecida em corrente alternada é a eletricidade que chega as tomadas das residências.
Já a alimentação em corrente contínua pode ser encontrada principalmente em pilhas e baterias diversas, inclusive as baterias de carros que alimentam todos os dispositivos internos do mesmo.
3 – Fonte 24V CA
Para obter uma fonte de alimentação de 24v CA, é necessário apenas um dispositivo elétrico que chamamos de transformador. Esses dispositivos “transformam” tensões CA de um nível de tensão para outro (Ex.: 110vca para 220vca ou 110vca para 24vca).
Os transformadores são construídos com chapas metálicas e enrolamentos em espiras, o que torna estes dispositivos elétricos grandes e pesados dependendo da potência.
4 – Fonte 24V CC
A fonte 24v CC por sua vez requer algo mais complexo do que um transformador. Nelas, existem circuitos elétricos chamados “retificadores” que possuem a função de transformar corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC) com característica ainda de poder ajustar o nível de voltagem desejado.
Esses tipos de circuitos e fonte são integrados em dispositivos como computadores e televisões que precisam de 24 volts em corrente contínua, mas que por sua vez serão utilizados em residências que por padrão recebem energia proveniente da rede em 127V em corrente alternada.
Tipos de Fonte 24v
A fonte 24v abrange uma ampla gama de aplicações mas é especialmente popular para segurança, iluminação e outros dispositivos de consumo, tanto em casa quanto no escritório e alimentação de circuitos de comando e controle na indústria.