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10 coisas que você precisa saber sobre fontes de alimentação para CFTV

 

Por Eng. Claudio de Almeida

 

A inspiração para escrever esse artigo veio das  perguntas e  comentários feitos em  grupos de CFTV no Facebook e no WhatsApp.

 

Percebi que existem muitas dúvidas sobre o uso correto de fontes de alimentação em CFTV, as quais espero conseguir elucidar neste artigo.

 

Muitos só se importam com as pontas: as câmeras e os DVRs porém, quando se trata de fontes ou cabeamento, procuram escolher sempre as opções mais baratas.

 

Em se tratando de fontes, isso certamente não compensa, porque a economia feita na aquisição da fonte será consumida em despesas de locomoção e tempo perdido no primeiro chamado de manutenção por problema na fonte.

 

 

1 - Posso usar uma fonte de alimentação na sua capacidade máxima?

 

Sim, pode, desde que se use uma fonte confiável, de boa procedência, de preferência de uma marca que foi testada pelo Instituto CFTV, com os resultados publicados  aqui.

 

A ideia de que não se deve utilizar uma fonte em sua capacidade máxima é devido às fontes de alimentação de má qualidade que inundam nosso mercado e que nunca entregam a capacidade máxima de corrente.

 

 

Como calcular a capacidade mínima necessária para a fonte de alimentação?

 

É só somar a corrente de consumo máxima informada na especificação do fabricante de cada câmera e DVR  (Neste exemplo está sendo suposto que o DVR será alimentado pela mesma fonte que as câmeras).

 

ATENÇÃO:  Para câmeras IR, considere sempre o consumo com o canhão de IR ligado!

 

Exemplo:

 

- 8 câmeras com IR de 30 m que consomem 400 mA cada. 8 x 0,4 A = 3,2 A

 

- 8 câmeras com IR de 40 m que consomem 500 mA cada. 8 x 0,5 A = 4 A

 

- DVR 16 canais que consome 2 A

 

- Total:  3,2 + 4 + 2 = 9,2  A

 

Sendo assim, pode ser utilizada uma fonte de 10 A.

 

 

2 - O que é loop de terra?

 

Quando 2 equipamentos que estão de alguma maneira interligados são alimentados por pontos de alimentação diferentes, pode ocorrer que a referência de terra entre esses 2 pontos seja diferente.

 

Isso pode ocorrer em instalações de CFTV quando alimentamos as câmeras com fontes de alimentação individuais, próximas às câmeras:

 

​

 

No caso acima, os pontos de terra podem ser diferentes, o que pode causar uma diferença de potencial entre o terra do DVR e o terra da fonte da câmera e onde existe diferença de potencial, existirá a circulação de uma corrente AC, na frequência da rede, 60 Hz.

 

Essa corrente circulará em um loop (laço) formado entre os terras e o cabo de sinal de vídeo que conecta o DVR à câmera. O resultado disso é chamado de efeito loop de  terra, cujo sintoma são aquelas barras horizontais indesejáveis que ficam subindo ou descendo pela tela:

 

​

 

A solução é utilizar fontes que separem fisicamente o terra AC do terra DC, como estas que testei aqui.

 

O loop de terra não ocorre nessas fontes que testei porque existe uma isolação óptica, ou via transformador, entre o terra da entrada AC e o terra da saída DC da fonte, impedindo que o loop de terra circule.

 

Algumas fontes colmeia ou mesmo as individuais, de 2 pinos, possuem esse circuito, mas não todas, porque é uma implementação que encarece o produto, ou seja, não espere encontrar esse tipo de isolação em produtos baratos...

 

Se for utilizada uma fonte individual  de 2 pinos - que não faz essa separação entre terras AC e DC -, por  ela não ter o pino terra sua referência de terra fica flutuante, ou seja, ela pode assumir a mesma referência de terra que o DVR ou não, que é quando ocorre o efeito loop de terra.

 

O pior caso é quando a câmera pega a referência de terra local através de sua carcaça/suporte metálico e da parede ou poste onde ela está instalada. É claro que esse não é o terra ideal, pois a resistência elétrica de uma parede ou poste pode ser muito alta, criando uma diferença de potencial de muitos volts em relação ao terra do DVR.

 

Certa vez em que fui dar suporte à um cliente, o loop de terra cessava assim que o técnico retirava a câmera do suporte para testá-la de outra forma (com um monitor, perto do DVR, etc.). Então, à principio, pensamos que se tratava de mau contato e somente depois de muitos testes é que descobrimos que o loop de terra cessava porque a câmera estava fora do suporte, que era metálico, fazendo com que a câmera buscasse uma referência de terra na parede. A troca por um suporte plástico resolveu o problema.

 

Já cheguei a medir diferenças de 70 Volts entre terras!

 

 

3 - Para que serve o borne de terra de uma fonte colmeia?

 

Não, ele não está lá como enfeite, deve estar sempre conectado ao terra do DVR  (3º pino da fonte) e, obrigatoriamente,  ao ponto de aterramento do local. Na fonte abaixo, ele é o terceiro borne, da esquerda para a direita:

 

 

​

 

 

Existem 2 motivos para se aterrar uma fonte colmeia:

 

1 - Por lei: O Artigo 2 da Lei 11.337, de 2006, exige que fontes colmeia, por terem uma carcaça metálica, tenham um borne de terra para proteger o usuário contra eventuais choques elétricos e  elas devem ser aterradas para que essa proteção funcione,

 

2 - Para que a proteção contra surtos de tensão seja eficiente. Fontes colmeia utilizam a rejeição por modo comum, conforme mostra a figura abaixo:

 

​

 

As fontes colmeia foram projetadas de forma que na ocorrência de um surto de tensão, ele seja dirigido para a terra, através do borne de aterramento, evitando que a a fonte ou os equipamentos à ela conectados sejam danificados ou que o usuário seja eletrocutado.

 

Porém, se a fonte colmeia não for aterrada, o surto de tensão, não tendo para onde se escoar, poderá danificar o circuito da fonte e, dependendo de quais componentes forem danificados, pode danificar também os equipamentos alimentados por ela.

 

 

Sendo assim:

 

NUNCA INSTALE  UMA FONTE COLMEIA SEM ATERRAMENTO!

 

Além de ser contra a lei, ela poderá queimar na primeira tempestade com raios que ocorrer no local.

 

 

A melhor solução para instalações com fonte colmeia

 

- Utilizar fonte(s) centralizada(s), para alimentar todas as câmeras.

 

- Interligar o terra da(s) fonte(s) colmeia ao terra do DVR.

 

​

 

Aterrar todo o conjunto.

 

 

4 - Mas preciso mesmo aterrar a fonte? Existe outra saída?

 

À essa altura você deve estar pensando: - Puxa, vou ter mesmo que fazer isso? Providenciar um ponto de aterramento vai aumentar o custo da obra e muitas vezes isso é impraticável. Existe outra solução?

 

Sim, existe.

 

São as fontes chaveadas seladas, de gabinete plástico, conforme a foto abaixo:

 

​

 

Repare que a fonte da foto nem tem o terceiro pino, porque por lei ele só é necessário em equipamentos com carcaça metálica ou de alta potência, que não é o caso de uma fonte de CFTV.

 

Então como esse tipo de fonte trata um surto de tensão?

 

Como não possui o terceiro pino, esse tipo de fonte utiliza a rejeição de modo diferencial, que trata o surto de tensão de outra maneira, jogando-o para a outra fase da rede.

 

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5 - Fontes colmeia não prestam?

 

Tenho visto muitas reclamações sobre fontes colmeia, muitos instaladores dizendo que elas não prestam.

 

Em uma empresa onde trabalhei tive a oportunidade de homologar dois modelos, de 10 e 30 A, que eram muito boas, raramente davam  problema. Quando aparecia alguma para conserto, era defeito causado por surto de tensão (por não estarem devidamente aterradas, conforme expliquei no item anterior...).

 

Naquela época, que foi quando essas fontes apareceram no mercado, nós vendíamos a de 10 A por 150 Reais.

 

Depois de alguns meses, fontes parecidas começaram a ser vendidas na Santa Ifigênia pela metade do preço, o que fez com que nosso estoque encalhasse. Mas por apenas alguns meses, até nossos clientes descobrirem porque elas custavam a metade do preço e voltassem a comprar as nossas.

 

Suponha  que hoje você vai pesquisar o preço de uma fonte desse tipo e as encontra na faixa de, digamos, 70 a 90 Reais em média, algumas até a 120, 150 Reais. Então, depois de muita pesquisa, você finalmente encontra a 'mesma fonte' por apenas 30 Reais!

 

Você a compra e fica todo feliz por ter feito um bom negócio.

 

ACORDA! NÃO  EXISTE MÁGICA!

 

Você já parou para pensar como alguém consegue vender algo 'idêntico' por menos da metade do preço da concorrência? Porque essa fonte não presta, vai te dar problema! É a famosa cata-trouxa-que-pensa-que-é-esperto.

 

Um dos problemas mais comuns dessas fontes baratas é que sua saída não é bem filtrada, causando interferência nas imagens.

 

Eu gosto de citar esta frase do pensador inglês John Ruskin, que viveu no século XVIII:

 

"Não existe nada neste mundo que não possa ser feito um pouco pior para ser vendido um pouco mais barato e aqueles que procuram somente preço são as merecidas vítimas."

 

Não são as fontes colmeia que não prestam. Existem as de boa qualidade, mais caras, e as duvidosas, mais baratas. Se elas realmente não prestassem, não seriam vendidas também por grandes fabricantes de câmeras,  que até colocam sua marca nelas.

 

Mas não seja a merecida vítima da frase acima; nunca compre a mais barata, procure alguma que esteja no mínimo na média de preço do mercado e, de preferência, de uma marca conhecida, uma empresa brasileira, para não ter problemas com a garantia.

 

Assim dificilmente você vai errar.

 

E isso não vale somente para fontes ou equipamentos de segurança; vale para tudo na vida: Roupas, sapatos, eletrodomésticos, carros usados, etc.

 

E o problema, como vimos, não está somente na fonte colmeia; a instalação mal feita, sem aterramento, é um dos maiores culpados pela queima das fontes colmeia.

 

 

Um problema das fontes colmeia

 

Uma desvantagem das fontes colmeia, quando comparadas às fontes seladas, de gabinete plástico, é que, por serem abertas, permitem a entrada de insetos que, atraídos pela alta-frequência do circuito de chaveamento, poderão danificar o circuito eletrônico da fonte.

 

6 - "Fonte colmeia, quando dá problema, joga a tensão da entrada na saída."

 

Depende. Essas fontes são normalmente fabricadas na China e, para quem não sabe, o maior mercado da China é a Europa, os países árabes e a Rússia. E eles são extremamente exigentes quanto à segurança dos  produtos que, para serem vendidos lá, têm que atender várias certificações como UL, CE, RoHS, etc.

 

​

 

 

Essas certificações não estão preocupadas com o funcionamento do produto nem com sua performance, mas sim se ele pode causar algum dano ao usuário ou ao ambiente, ou seja, se você está comprando uma fonte que tem a certificação CE, por exemplo, como a da foto abaixo, isso significa que ela foi testada de todas as maneiras possíveis para garantir que não vá causar nenhum tipo de dano ao usuário.

 

A certificadora CE jamais daria seu selo para uma fonte onde houvesse o risco de jogar a tensão da entrada na saída.

 

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Mas pode ser, é claro, que você procurou o melhor preço e  comprou aquela fonte de 30 Reais, onde até o selo CE pode ser falsificado. Se tiver...

 

Uma fonte colmeia pode mesmo jogar alta tensão na sua saída?

 

Sim, pode. E isso não é exclusividade das fontes colmeia; também pode acontecer com as fontes seladas, porque o circuito eletrônico é parecido, já que ambas são fontes chaveadas.

 

Existe um capacitor que fica em paralelo com o transformador que isola o lado AC do lado DC da fonte. Sua função é filtrar as altas frequências do oscilador PWM, para evitar interferência na imagem.

 

Sabemos que um capacitor quando queima pode se abrir ou entrar em curto. Então imagine se esse capacitor queimasse e entrasse em curto: iria jogar a alta tensão da entrada na saída, queimando os equipamentos alimentados por essa fonte.

 

Por isso as fontes de melhor qualidade utilizam um capacitor do tipo Y (foto ao lado), que sempre vai se abrir quando queimar, evitando esse problema.

 

Só que esse capacitor é mais caro que um capacitor comum e  fontes mais baratas, por redução de custo,  podem não ter esse capacitor.

 

Mas cuidado: você até pode encontrar esse capacito0r em uma fonte baratam mas até ele está sendo falsificado...

 

 

 

7 - "Fonte individual é sempre melhor que fonte centralizada."

 

Discordo, por vários motivos:

 

- A manutenção é mais difícil, pois as fontes estão espalhadas, próximas ás câmeras, dentro de caixas de proteção instaladas em lugares altos ou até dentro do forro. Imagine que uma fonte dessas queime em um shopping. Você teria que esperar o shopping fechar para mandar alguém até lá, à noite, com uma escada, para substituir a fonte queimada. Isso significa hora extra, e no mínimo uma hora de trabalho.

 

- A fonte centralizada fica dentro do rack, na sala de segurança, podendo ser trocada a qualquer momento, em poucos minutos;

 

- Se a instalação for feita com cabo UTP + balun, obrigatoriamente a fonte tem que ser centralizada, para que a eliminação de interferências seja eficaz. Eu explico o porquê aqui.

 

 

8 - "Não gosto de usar fonte centralizada porque, quando queima, deixa várias câmeras sem imagem."

 

Sim, é verdade. Esse é um bom argumento contra o uso de fontes centralizadas.

 

Como uma fonte de 10 Amperes pode alimentar até 16 câmeras, quando ela deixa de funcionar pode derrubar todas as imagens de um DVR de 16 canais.

 

Mas esse problema tem uma solução muito simples, rápida e barata, que explico neste artigo: Fontes redundantes

 

 

9 - Qual é a melhor fonte? Colmeia ou selada?

 

Vejo muito nos grupos nas mídias sociais o pessoal dizendo:

 

- Não uso fonte colmeia, só uso fonte eletrônica!

 

Ora, toda fonte é eletrônica!

 

Tanto as fontes colmeia como as seladas, são fontes eletrônicas chaveadas. Aliás, o circuito delas é muito parecido, só muda o tipo de encapsulamento. E o tipo de proteção da entrada, conforme já expliquei acima.

 

Então não cometam mais esse erro, o nome correto das fontes de gabinete plástico selado é fonte selada.

 

Comparativo entre fonte colmeia e fonte selada

 

​FONTES COLMEIA Por serem metálicas, fontes colmeia precisam ser aterradas (Artigo 2 da Lei 11.337, de 2006) para evitar o risco de choque elétrico São abertas, não evitam a entrada de insetos Dissipam melhor o calor, permitindo projetos com maior capacidade Não tem como uma fonte colmeia ser antichamas Circuito eletrônico necessita de  aterramento (proteção de modo comum)       FONTES SELADAS Gabinete selado, fabricado em plástico antichama, que também  isola a fonte contra choques elétricos e contra insetos O plástico não é um dissipador de calor tão bom quanto o metal e o fato de ser selada prejudica a troca de calor Circuito eletrônico que trata de uma forma diferente o surto de tensão, não necessitando aterramento (proteção de modo diferencial)  

 

Então qual é a melhor?

 

Depende da aplicação. Alguns exemplos:

 

- Para montagem em rack, que por lei deve ser aterrado (é metálico), a fonte mais adequada talvez seja a colmeia. Além disso o rack protege a fonte contra a entrada de insetos;

 

- Para montagem no forro, certamente a melhor opção é a fonte selada, porque é antichama e evita a entrada de insetos;

 

- Em painel de comando externo, com proteção IP 66, a existência ou não de ponto de aterramento próximo pode ajudar nessa decisão;

 

- Fontes com corrente de saída superior a 10 A são do tipo colmeia;

 

- Se o local tiver problema de ventilação, fontes colmeia dissipam melhor o calor que as seladas;

 

- Se a fonte for instalada em um ambiente de trabalho, com pessoas presentes, então tem que ser a selada, pois é antichama;

 

- Etc.

 

 

 

10 - No-breaks são necessários em sistemas de CFTV?

 

Sim, com certeza. Qualquer sistema de segurança que se preze deve ser ligado a no-breaks para que continue em operação quando houver queda de energia.

 

Porém, não adianta utilizar aqueles no-breaks de  computador, que mantêm o equipamento ligado por apenas mais quinze minutos, tempo suficiente para salvar os trabalhos atuais e desligar o PC corretamente.

 

Para aplicações em segurança, os no-breaks devem ser capazes de manter o sistema operando por várias horas, até que a energia volte, e no-breaks assim podem custar muito caro.

 

Ou não. Neste artigo, Um no-break barato e muito eficiente, eu ensino como fazer um no-break com apenas uma fonte colmeia e baterias. E com 10 horas de autonomia!

 

 

Live explicando o funcionamento de uma fonte chaveada

 

E não deixe de assistir esta live, onde explico detalhadamente o funcionamento de uma fonte chaveada:

 

 

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