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Laboratório de Testes e Certificação

 

Fontes de alimentação MCM - linha Smart Meter

 

Por Eng. Claudio de Almeida

 

Objetivo: Teste de performance das fontes MCM

 

Fabricante: MCM

 

Material fornecido pelo fabricante:

 

- Fonte Smart Meter 12,8 Vcc, 1 A;

 

- Fonte Smart Meter 12,8 Vcc, 5 A;

 

- Fonte Smart Meter saída ajustável, 12 a 14 Vcc, 10 A;

 

- Fonte Multissaídas 12,8 Vcc, 5 A.

 

- Fonte Nobreak 12,8 Vcc, 3 A;

 

Para comparação de performance, utilizei duas fontes genéricas que peguei em distribuidores que me disseram ser dos modelos mais vendidos.

 

- 1 fonte genérica 12 Vcc, 1 A;

 

- 1 fonte colmeia, 12 Vcc, saída ajustável, 10 A.

 

 

Primeiras impressões

 

Os produtos são bem acabados, todos acondicionados em gabinetes plásticos selados.

 

Os cabos e plugs utilizados são de boa qualidade. Aliás, quando visitei a fábrica, tive a oportunidade de verificar que os cabos são testados mecanicamente quanto à sua flexibilidade, para evitar futuros maus contatos.

 

O que não me agradou muito foram as embalagens utilizadas para acondicionar as fontes pois, exceto para a fonte mulitssaídas, elas são muito frágeis, se rasgam facilmente ao serem abertas para a retirada do produto.

 

Outro detalhe que poderia ser melhorado é a identificação dos polos positivos e negativos da saída de alimentação, que é feita apenas por um simbolo de + e - em alto relevo, no mesmo material da fonte.

 

O problema é que normalmente as fontes para CFTV não ficam expostas; ficam ocultas, em locais mal iluminados, ficando difícil para o instalador identificar qual é a polaridade correta.

 

 

Metodologia de teste

 

Os testes efetuados foram:

 

1. Verificar o comportamento da tensão e corrente de saída da fonte quando se varia a tensão de entrada dentro dos limites especificados

 

Cada fonte foi alimentada com tensões de entrada entre 100 a 240 Vcc, para verificar seu comportamento conforme a variação na tensão de entrada sem carga, à meia-carga e carga completa.

 

2. Variação da tensão de saída conforme a variação da corrente de saída

 

Durante o teste descrito no item 1, foi observada a variação na tensão de saída da fonte

 

3. Funcionamento da proteção contra curto na saída

 

Na maioria das aplicações, onde a carga quase sempre fica perto da fonte, é muito fácil se perceber quando a saída da fonte entra em curto e agir rapidamente, seja eliminando a origem do curto ou desligando a fonte/equipamento.

 

Porém, em CFTV, como normalmente as câmeras ficam longe da fonte   ̶   ou as fontes ficam junto às câmeras, porém longe dos operadores   ̶ , um curto só é percebido pela ausência de imagem das câmeras, que também pode ser causada por outros motivos.

 

Nessa situação, o procedimento é abrir um chamado para que a empresa responsável pela manutenção venha verificar e resolver o problema, o que pode levar muitas horas.

 

Isso significa que uma fonte feita para sistemas de CFTV deve ter um circuito de proteção contra curtos em sua saída capaz de suportar essa situação por um longo período de tempo.

 

Portanto, o teste consistiu em deixar as saídas das fontes em curto por várias horas e monitorar o resultado.

 

4. Comportamento antichamas da caixa plástica que protege a fonte

 

O gabinete da fonte foi submetido à chama de um maçarico por 60 segundos, devendo a chama se extinguir em no máximo 20 segundos após a retirada do maçarico.

 

5. Fonte ligada por pelo menos 72 horas em sua capacidade máxima de corrente

 

É o chamado burn-in ou envelhecimento precoce. Verifica se a fonte é capaz de suportar a operação em sua capacidade máxima de corrente por 72 horas, se mantendo dentro das especificações de tensão  e temperatura.

 

As fontes também foram desligadas e ligadas algumas vezes durante o teste para testar sua partida com a corrente de carga máxima e também observar a variação de temperatura.

 

6. Medida do ripple na tensão de saída, conforme a corrente de consumo e temperatura de operação

 

Equipamentos que lidam com sinais de vídeo são mais sensíveis a interferências, pois qualquer anomalia no sinal é mostrada como ruído na imagem.

 

E o ripple na tensão de alimentação pode ser responsável por um efeito parecido com o loop de terra (aquelas barras horizontais passando pela imagem).

 

Sendo assim, o nível de ripple foi constantemente medido durante todas as situações de teste.

 

Adotou-se o padrão ATX12V 2.2, utilizado para fontes de computadores, que define um nível máximo permitido de ripple, de 120 mV para uma tensão de 12 Vcc (10% da tensão de saída).

 

7. Medição e monitoramento da temperatura de operação durante os testes

 

A norma técnica IEC 60.950/1999 determina que as partes plásticas externas da fonte em que o usuário pode tocar não podem superar a temperatura de 95 °C. Já para fontes com caixas metálicas (as fontes colmeia), a temperatura não pode ultrapassar 70 °C.

 

8. Verificação do funcionamento do LED indicativo de consumo (Smart Meter)

 

As fontes Smart Meter possuem um LED que, segundo o fabricante, muda de cor conforme a corrente de consumo da fonte.

 

Para testar o comportamento do LED Smart Meter, cada fonte foi submetida à cargas que variaram de 10 a 110 % de sua capacidade nominal

 

​

 

9. No caso da fonte nobreak, testar o regime de carga e descarga da bateria e a tensão de saída da fonte

 

Verificar o comportamento da tensão de saída da fonte com alimentação AC e quando alimentada pela bateria. E também o regime de carga e descarga da bateria.

 

Resultados dos testes das fontes MCM

 

Os testes acima relacionados geraram um relatório com 80 páginas, que foi entregue ao fabricante. Como não seria viável nem prático publicar o relatório completo aqui, serão apenas mostrados os detalhes mais importantes e o resultado final dos testes.

 

Fonte Smart Meter 12,8 Vcc/1A

 

​

 

A ideia de se fazer uma fonte com rabicho para ligar a alimentação AC é muito boa porque, na maioria das instalações, fontes de 1 A são instaladas dentro de conduletes próximos às câmeras e um conjunto plugue + tomada não caberia nos modelos de conduletes utilizados.

 

Mas também é bom ter a versão com plugue AC acoplado à fonte, porque as vezes existe uma tomada AC próxima à câmer.

 

O moldelo testado foi o com rabicho.

 

Clique aqui para saber mais sobre essa fonte.

 

Durante todos os testes, a  fonte se comportou dentro do esperado.

 

Variando-se a tensão de entrada entre 100 e 240 Vcc e a corrente de 0 a 1 A, a tensão de saída variou dentro dos limites  aceitáveis, de 12,11 a 12,96 Vcc, ficando o nível de ripple sempre abaixo de 30 mVpp.

 

Burn In

 

Durante o burn-in de 72 horas, a corrente se manteve em 1 A  e a temperatura da fonte não passou de 75,9 °C, mesmo quando a fonte foi colocada em um condulete, no passo 7, para simular as condições reais de instalação.

 

​           

 

Teste de curto na saída

 

A fonte ficou com seus terminais em curto por mais de 12 horas, não apresentando nenhum problema de super aquecimento e voltou a operar normalmente após a retirada do curto.

 

Funcionamento do LED Smar Meter

 

Alimentando a fonte com 110 Vac, a carga foi variada de 10 a 100 %, para que se obtivesse correntes de consumo de 100 mA até 1 A.

 

- Com até 30% de carga: LED verde;

 

- De 40 a 50% de carga: LED amarelo;

 

- De 60 a 70% de carga: LED laranja;

 

- De 70 a 100% de carga: LED vermelho.

 

Com carga acima da máxima especificada, o LED não piscou*, mas a fonte se desligou automaticamente

 

* Conforme me foi informado posteriormente pelo fabricante, para a fonte de 1 A a função Smart Meter não contempla a opção do LED piscando quando acontece uma sobrecarga, ela simplesmente se desliga.

 

Teste antichamas

 

As labaredas se extinguiram em 2 segundos, dentro do especificado.

 

Foi testada inclusive a parte com a etiqueta, que comprovou ser também antichamas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fonte Smart Meter 12,8 Vcc/5A

 

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Clique aqui para saber mais sobre essa fonte.

 

Durante todos os testes, a  fonte se comportou dentro do esperado.

 

Variando-se a tensão de entrada entre 100 e 240 Vcc e a corrente de 0 a 5 A, a tensão de saída variou dentro dos limites  aceitáveis, de 12,01 a 12,99 Vcc, ficando o nível de ripple sempre abaixo de 15 mVpp.

 

Burn In

 

Durante o burn-in de 72 horas, a corrente se manteve em torno de 5 A  e a temperatura da fonte não passou de 78,8 °C.

 

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Teste de curto na saída

 

A fonte ficou com seus terminais em curto por mais de 12 horas, não apresentando nenhum problema de super aquecimento e voltou a operar normalmente após a retirada do curto.

 

Funcionamento do LED Smar Meter

 

Alimentando a fonte com 110 Vac, a carga foi variada de 10 a 100 %, para que se obtivesse correntes de consumo de 500 mA até 5 A.

 

- Com até 40% de carga: LED verde;

 

- De 50 a 70% de carga: LED laranja;

 

- De 80 a 100% de carga: LED vermelho;

 

- Acima de 100% de carga: LED vermelho piscando até, a fonte se desligar automaticamente.

 

 

Teste antichamas

 

As labaredas se extinguiram em 2 segundos, dentro do especificado.

 

Foi testada inclusive a parte com a etiqueta, que comprovou ser também antichamas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Observações

 

O modelo testado da fonte MCM de 5 A possui 2 pares de bornes para, por exemplo, alimentar um DVR pelo primeiro par e as câmeras pelo segundo.

 

Senti a necessidade de pontos de fixação, porque normalmente esse tipo de fonte é fixado dentro de um painel ou rack, para uma instalação mais limpa e organizada

 

O modelo com rabicho na entrada e na saída já atende a um outro tipo de instalação, onde não foi possível utilizar um rack ou painel para organização.

 

E a versão com plugue P4 na saída é ideal para se alimentar um DVR de 32 canais, por exemplo.

 

 

Fonte Smart Meter 12 - 14 Vcc/10A

​

 

Clique aqui para saber mais sobre essa fonte.

 

Durante todos os testes, a  fonte se comportou dentro do esperado.

 

Variando-se a tensão de entrada entre 100 e 240 Vcc e a corrente de 0 a 10 A, a tensão de saída, ajustada para 12,0 Vcc, variou dentro dos limites  aceitáveis, de 11,92 a 12,12 Vcc, ficando o nível de ripple sempre abaixo de 64 mVpp.

 

Burn In

 

Um diferencial desta fonte é que ela possui ventilação forçada, cuja atuação também foi testada durante o burn in.

 

Para tanto, o teste começou com a fonte fornecendo uma corrente de 7,42 A, com o LED na cor amarela, temperatura de 31 °C.

 

Com 7,79 A de carga, o LED ficou vermelho e ventilador ligou (passo 3), à uma temperatura de 36,2 °C.

 

No passo 7, a corrente foi aumentada para 10 A. A tensão de saída continuou a mesma, 12,04 Vcc, o LED ficou vermelho e o  ventilador ligou, a 38,6 °C.

 

​   

 

Depois disso a temperatura subiu, se mantendo entre 47 e 49 °C até o final do burn-in, com o ventilador sempre lligado.

 

Teste de curto na saída

 

A fonte ficou com seus terminais em curto por mais de 12 horas, não apresentando nenhum problema de super aquecimento e voltou a operar normalmente após a retirada do curto.

 

Funcionamento do LED Smar Meter

 

Alimentando a fonte com 110 Vac, a carga foi variada de 10 a 100 %, para que se obtivesse correntes de consumo de 1 A até 10 A.

 

- Com até 60% de carga: LED verde;

 

- De 70 a 90% de carga: LED laranja;

 

- De 90 a 100% de carga: LED vermelho;

 

- Acima de 100% de carga: LED vermelho piscando, até a fonte se desligar automaticamente.

 

 

Teste antichamas

 

As labaredas se extinguiram em 2 segundos, dentro do especificado.

 

Foi testada inclusive a parte com a etiqueta, que comprovou ser também antichamas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Observações

 

O modelo testado da fonte MCM de 10 A possui 2 pares de bornes para, por exemplo, alimentar um DVR pelo primeiro par e as câmeras pelo segundo.

 

A fonte possui pontos de fixação,  o que facilita a sua instalação.

 

 

Fonte Multissaídas 12,8 Vcc/5A

 

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Esta é uma fonte diferente, não possui a função Smart Meter porém, além dos 2 pares de bornes de saída, também  possui 16 saídas individuais, que aceitam até 0,5 A cada. Clique aqui para saber mais sobre essa fonte.

 

Durante todos os testes, a  fonte se comportou dentro do esperado.

 

Variando-se a tensão de entrada entre 100 e 240 Vcc e a corrente de 0 a 5 A, a tensão de saída variou dentro dos limites  aceitáveis, de 12,84 a 13,07 Vcc, ficando o nível de ripple sempre abaixo de 15 mVpp.

 

A fonte aceitou cargas de 0,5 A em cada saída individual e cargas de até 1 A com 2 saídas individuais ligadas em paralelo.

 

Burn In

 

Durante o burn-in de 72 horas, a corrente se manteve em torno de 5 A  e a fonte se desligou quando a temperatura chegou a 90 °C (passo 18).

 

​   

 

Teste de curto na saída

 

A fonte ficou com seus terminais em curto por mais de 12 horas, não apresentando nenhum problema de super aquecimento e voltou a operar normalmente após a retirada do curto.

 

 

Teste antichamas

 

As labaredas se extinguiram em 2 segundos, dentro do especificado.

 

Foi testada inclusive a parte com a etiqueta, que comprovou ser também antichamas.

 

 

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Fonte Nobreak 12,8 Vcc/3A

 

  

 

Fisicamente, ela é muito parecida com a fonte de 5 A porém, o segundo par de bornes é utilizado para se conectar uma bateria de até 40 A. Clique aqui para saber mais sobre essa fonte

 

Durante todos os testes, a  fonte se comportou dentro do esperado.

 

Variando-se a tensão de entrada entre 100 e 240 Vcc e a corrente de 0 a 3 A, a tensão de saída variou dentro dos limites  aceitáveis, de 12,87 a 13,07 Vcc quando alimentada pela rede e de 9,58 Vcc até 12,77, quando alimentada pela bateria. O nível de ripple ficou sempre abaixo de 80 mVpp.

 

Burn In

 

Durante o burn-in de 72 horas, a corrente se manteve em torno de 3 A  quando alimentada pela rede e em torno de 2,3 A  quando alimentada pela bateria.

 

A temperatura ficou sempre abaixo de 68,1 °C.

 

​   

 

Teste de curto na saída

 

A fonte ficou com seus terminais em curto por mais de 12 horas, não apresentando nenhum problema de super aquecimento e voltou a operar normalmente após a retirada do curto.

 

Teste antichamas

 

As labaredas se extinguiram em 2 segundos, dentro do especificado.

 

Foi testada inclusive a parte com a etiqueta, que comprovou ser também antichamas.

 

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Resultados dos testes das outras fontes

 

Fonte 12,0 Vcc/1A

 

 

Variando-se a tensão de entrada entre 100 e 240 Vcc e a corrente de 0 a 0,9 A (acima disso a proteção contra sobrecarga entrava e desligava a fonte), a tensão de saída variou dentro dos limites  aceitáveis, de 12,45 a 12,54 Vcc, ficando o nível de ripple sempre abaixo de 30 mVpp.

 

Burn In

 

Teste feito com a fonte dentro de uma caixa de instalação de câmeras, com uma carga drenando 0,9 A.

 

A tensão de saída ficou em torno de 11,62 Vcc. Porém, a temperatura da fonte subiu rapidamente e, quando chegou a 49,7 °C, ela começou a se desligar e ligar. Pouco antes disso, a tensão caiu para 11,22 Vcc.,

 

Baixando-se a corrente de saída para 0,76 A, pareceu que a fonte se estabilizou. Porém, se desligou novamente após duas horas de burn in.

 

Teste de curto na saída

 

Não foi feito, porque a fonte testada não contemplava essa função.

 

Teste antichamas

 

Não foi feito, porque o gabinete da fonte testada não é antichamas.

 

 

Fonte colmeia 12 Vcc saída ajustável / 10 A

 

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Variando-se a tensão de entrada entre 130* e 240 Vcc e a corrente de 0 a 9 A (corrente máxima que a fonte conseguiu entregar), a tensão de saída variou dentro dos limites  aceitáveis, de 11,97 a 12,03 Vcc.

 

* Pra tensões abaixo de 130 Vac na entrada, a fonte se desligava para uma corrente de saída acima de 7 A.

 

Burn In

 

Durante quase todo o teste, a temperatura esteve acima da máxima especificada pela norma IEC 60.950 para superfícies metálicas (70 °C).

 

O teste foi iniciado com uma tensão de entrada de 130 Vac e uma corrente de saída de 9 A.

 

Após 4 horas, a tensão de entrada foi aumentada para 240 Vcc, o que permitiu aumentar a corrente de saída para 10 A.

 

Uma hora depois, quando estava à uma temperatura de 82,3 °C, a fonte queimou.

 

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Teste de curto na saída

 

Não foi feito, porque a fonte testada não contemplava essa função.

 

Teste antichamas

 

Não foi feito, porque o gabinete da fonte testada não é antichamas.

 

 

 

Comparativo entre as fontes MCM x as fontes genéricas testadas

 

Foram testadas duas fontes genéricas de 1 e 10 A para que pudessem ser comparados com as fontes MCM de 1 e 10 A.

 

Fontes de 1 A

 

-  A fonte MCM ficou ligada à uma carga resistiva de 1 A durante as 72 horas do burn in.  A fonte genérica  só suportou, em regime, uma carga de 0,9 A . Mesmo assim, não aguentou mais que duas horas de burn in;

 

- A fonte genérica não tinha um gabinete antichamas nem proteção contra curto na saída;

 

- A fonte MCM tem a função Smart Meter, proteção contra surtos K21 e garantia de 3 anos.

 

Fontes de 10 A

 

- A fonte genérica não conseguiu entregar em sua saída mais do que 7 A, para tensões de entrada até 130 V. Mesmo para tensões de entrada maiores, o máximo que conseguiu em sua saída foi uma corrente de 9 A.

 

- A temperatura da fonte genérica esteve quase sempre acima da máxima especificada pela norma IEC 60.950.

 

- A fonte MCM ficou ligada à uma carga resistiva de 10 A durante as 72 horas do burn in.  A fonte genérica  queimou após 5 horas de burn in, com uma carga de 9 A;

 

- A fonte genérica não tinha um gabinete antichamas nem proteção contra curto na saída;

 

- A fonte MCM tem a função Smart Meter e garantia de 3 anos.

 

Conclusão

 

As fontes MCM foram aprovadas em todos os testes, sendo uma opção confiável para quem não quer ter problemas futuros de manutenção.

 

Ficou clara a sua superioridade, quando comparadas com as fontes genéricas de mercado.

 

Os únicos aspectos negativos que notei, todos eles cosméticos, foram:

 

- Melhorar a qualidade das embalagens; são muito frágeis, não condizem com o padrão dos produtos MCM;

 

- Identificar melhor o borne positivo das fontes, talvez com um ponto vermelho, facilmente visível em locais mal iluminados;

 

- Criar pontos para fixação na fonte de 5 A e na fonte  nobreak.

 

A MCM aceitou as sugestões e disse que os próximos lotes das fontes de 5 e 10 A já sairão de fábrica com o borne positivo melhor identificado.

Quanto às outras sugestões, está estudando como implementá-las.

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