Kit Educacional e Prototipação Rapport KEPR — Kit Educacional e de Prototipação
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Alimentação (POWER) e Power Rails do KEPR

09/01/2026• KEPRPowerAlimentaçãoPower Rails3.3V5V12V24V

Alimentação (POWER) e Power Rails do KEPR

Referências

  • https://wiki.st.com/stm32mcu/wiki/Basics_of_power_supply_design_for_MCU

O que são “Power Rails” no KEPR

No KEPR, “Power Rails” são os barramentos de tensão distribuídos por toda a placa. Eles têm duas funções principais:

  • Alimentar os circuitos internos (microcontrolador, periféricos e blocos de interface).
  • Serem externalizados para o usuário (aluno), permitindo alimentar circuitos externos (protoboard, módulos, sensores) com tensões padronizadas.

Esses rails são gerados a partir de conversores DC-DC chaveados, o que permite boa eficiência e disponibilidade de diferentes níveis de tensão.

Rails principais

Entrada: +24V

  • Papel no sistema: barramento de entrada/primário.
  • Origem: alimentação externa (entrada de energia do kit).
  • Uso: serve como “fonte base” para os conversores que geram as demais tensões.

Rail: +12V

  • Papel no sistema: barramento para cargas e experimentos que necessitam de 12 V.
  • Origem: gerado por conversão a partir do rail de entrada.
  • Uso: pode alimentar circuitos internos específicos e também é disponibilizado externamente.

Rail: +5V

  • Papel no sistema: barramento de uso geral para periféricos, módulos e experimentos.
  • Origem: gerado por conversor DC-DC.
  • Uso: distribuição interna e disponibilização ao aluno para protótipos e módulos 5 V.

Rail: +3.3V

  • Papel no sistema: principal barramento lógico do sistema (MCU e sensores digitais).
  • Origem: gerado por conversor DC-DC.
  • Uso: distribuição interna e disponibilização ao aluno para circuitos 3,3 V.

Instrumentação (Shunt) e controle de rails

Em alguns pontos do projeto aparecem nets do tipo:

  • +3v3 Shunt / +3.3v Shunt Out
  • +5v Shunt / +5v Shunt Out
  • +12v Shunt

A ideia é que o rail passe por um shunt (resistor de baixa resistência) para permitir medição/monitoramento de corrente (didático e útil para diagnóstico). Em termos práticos:

  • <rail> Shunt: lado “antes” do shunt.
  • <rail> Shunt Out: lado “depois” do shunt, já pronto para distribuição.

Como o aluno usa os Power Rails externamente

O KEPR disponibiliza os rails em conectores/headers no conjunto de “External Power Rails”, tipicamente incluindo:

  • GND (referência comum)
  • +3.3V
  • +5V
  • +12V

Assim, o aluno pode:

  • Alimentar protoboard e módulos diretamente com +3.3V ou +5V.
  • Usar +12V quando o experimento exigir (motores/atuadores específicos, drivers, etc.).
  • Sempre compartilhar o mesmo GND entre o KEPR e o circuito externo.

Boas práticas e segurança

  • Verifique polaridade antes de ligar. Inversão de polaridade pode danificar conversores e periféricos.
  • Use sempre GND comum. Sinais lógicos e medição só funcionam corretamente com referência comum.
  • Não misture níveis de tensão em GPIO.
    • GPIOs do MCU são tipicamente 3.3V.
    • Não aplique 5V diretamente em pinos do MCU (use conversão de nível quando necessário).
  • Cuidado com curto-circuito. Um curto em +5V/+3.3V pode derrubar o rail e aquecer componentes.
  • Não exceda a capacidade de corrente dos rails. Se o experimento exigir mais corrente (motores grandes, cargas resistivas), use fonte dedicada e apenas compartilhe GND.