O dispositivo que fornece energia a um circuito elétrico é chamado de Fonte de Alimentação (ou Fonte de Energia). Ele estabelece a Força Eletromotriz (FEM) que impulsiona o fluxo de carga (corrente).
Categorias Primárias
1. Eletroquímicas (Baterias) — Energia Portátil / Armazenada
- Primárias (Não recarregáveis): Alcalinas (AA/AAA), Lítio Moeda (CR2032), Cloreto de Tionila de Lítio (Li-SOCl₂ — vida 20 anos, IoT).
- Secundárias (Recarregáveis): Li-ion (18650, Prismatic, Pouch), LiFePO₄ (LFP — Segurança/Vida de Ciclo), NiMH, Chumbo-Ácido (SLAGM, Alagada).
- Células a Combustível: PEM (H₂ → Eletricidade), SOFC (Alta Temp, GN/Propano). Fornecimento contínuo de combustível ≠ Bateria.
2. Eletromagnéticas (Geradores / Alternadores) — Mecânica → Elétrica
- Geradores Síncronos: Escala de rede (Turbina a Vapor: Carvão, Nuclear, Gás, Solar Térmico; Hidro; Eólica (DFIG/PMSG)).
- Geradores de Indução: Eólica (legado), Micro-hidro.
- Geradores Portáteis: Gasolina/Diesel/Propano → Alternador (120/240V).
- Alternadores de Veículos: Motor → 12V/48V CC (via Retificador). Regulado ~14,4V.
3. Fotovoltaicas (Solar) — Luz → Elétrica
- Silício (Mono/Poli), Filme Fino (CdTe, CIGS), Perovskita (Emergente).
- Saída: Fonte de Corrente CC (I ∝ Irradiancia). Requer MPPT (Rastreamento de Ponto de Potência Máxima) + Inversor para CA.
4. Rede / Conexão Utilidade — A Fonte Definitiva
- Tomada → Quadro de Distribuição → Transmissão → Mix de Geração.
- CA Rede: 120/240V Split Phase (AM), 230V (EU), 100V (JP), 3-Fases 208/480/600V (Industrial).
- No-break (UPS): Bateria + Inversor + Carregador → Backup contínuo.
5. Colheita de Energia (Micro-Potência)
- Termoelétrica (TEG — ΔT), Piezoelétrica (Vibração), Retena RF (RF Ambiente), Micro-PV.
- µW a mW. Sensores IoT, Wearables.
6. Armazenamento Capacitivo / Indutivo (Curto Prazo)
- Supercapacitores (EDLC), Volantes de Inércia — Preenchem lacunas de potência, não fonte primária.
Resumo das Características da Fonte
| Fonte | Saída | Densidade Energética | Densidade de Potência | Reabastecimento/Recarga |
|---|
| Bateria Li-ion | CC (3,7V) | Alta (250 Wh/kg) | Média | Horas (Elétrica) |
| Chumbo-Ácido | CC (12V) | Baixa (40 Wh/kg) | Alta (Pico) | Horas |
| H₂ + PEMFC | CC | Muito Alta (Sistema ~500 Wh/kg) | Média | Minutos (Enchimento H₂) |
| Gerador Gasolina | CA | Muito Alta (Combustível ~12 kWh/kg) | Alta | Minutos (Líquido) |
| Painel Solar | CC | N/A (Fluxo) | Baixa (150 W/m²) | Contínuo (Sol) |
| Tomada Rede | CA | Infinita (Fio) | Alta (Limite Circuito) | Contínuo |
Critérios de Seleção
Combine Tensão, Corrente/Potência, Capacidade Energética (Autonomia), Fator de Forma, Ambiente, Custo, Manutenção, Segurança, Regulatório ao perfil de carga.
