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PLINIO AVILA JUNIOR
PROJETO INTEGRADOR I FONTE LINEAR ESCALAR
FLORIANÓPOLIS JULHO DE 2007
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SANTA CATARINA GERÊNCIA EDUCACIONAL DE ELETRÔNICA
CURSO TÉCNICO DE ELETRÔNICA PROFESSOR: CLÓVIS ANTÔNIO PETRY
ACADÊMICO:
PLINIO AVILA JUNIOR
PROJETO INTEGRADOR FONTE LINEAR ESCALAR
FLORIANÓPOLIS JULHO DE 2007
Dedico o projeto aos meus pais, Plínio
Antônio Ávila e Rita de Cássia Antunes
Ávila e minhas irmãs Fabiana Ávila e
Juliana Ávila
AGRADECIMENTOS
Agradeço a meus colegas do curso técnico em especial, Arlei Dias, Cláudio Ramos, Robson
Pires, aos amigos Luiz Fernando Pereira Coelho, Thiago Albani Pereira, Cristiane Griebeler, Rafael
Eliseu Beltrão de Azevedo, Fernando Flores Pereira e Edison Ferreira aos professores Clóvis
Antônio Petry, portanto sem eles o projeto não obteria êxito.
Um monte de pedras deixa de ser um monte de pedras no momento em que
um único homem o contempla, nascendo dentro dele a imagem de uma
catedral."
Antoine de Saint-Exupéry
RESUMO
No decorrer do primeiro módulo do Curso Técnico de Eletrônica aprendemos os princípios
básicos de eletricidade, lógica e a introdução à eletrônica, através do Projeto Integrador foi
implementado uma fonte linear que possuem a característica de em uma saída, existir uma
variedade de tensões a escolha (através do ajuste fino dos potenciômetros), sendo que o ajuste
padrão é em torno de 1,5V, 3V, 4,5V, 6V,9V,12V, selecionados através de uma chave de sete
posições sendo que cada tensão exceto a de 1,5 V , é emitida um sinal indicador do LED1 sendo
que possui uma corrente de 1A.
Foram seguidos todos os procedimentos corretamente desde a aquisição das peças, a montagem
na matriz de contatos e a confecção da placa e os testes finais realizados.
1 LED é a sigla em inglês para Light Emitting Diode, ou Diodo Emissor de Luz.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 - DIAGRAMA EM BLOCOS.................................................................................. 01
FIGURA 2 - FONTE EM FASE DE PROJETO........................................................................ 03
FIGURA 3 - DIAGRAMA ESQUEMÁTICO............................................................................ 04
FIGURA 4 – ESQUEMÁTICO NO CIRCUIT MAKER......................................................... 05
FIGURA 5 – TENSÃO NO SECUNDÁRIO............................................................................. 06
FIGURA 6 – TENSÃO NO SECUNDÁRIO (DETALHE)...................................................... 07
FIGURA 7 – TENSÃO NO CAPACITOR E TENSÃO DE SAÍDA 1,5 V............................. 08
FIGURA 8 – TENSÃO NO CAPACITOR E TENSÃO DE SAÍDA 3V................................. 09
FIGURA 9 – TENSÃO NO CAPACITOR E TENSÃO DE SAÍDA 4,5V.............................. 10
FIGURA 10 – TENSÃO NO CAPACITOR E TENSÃO DE SAÍDA 6V............................... 11
FIGURA 11 – TENSÃO NO CAPACITOR E TENSÃO DE SAÍDA 9V............................... 12
FIGURA 12 – TENSÃO NO CAPACITOR E TENSÃO DE SAÍDA 12V............................. 13
FIGURA 13 – GRÁFICO DE PREÇOS DA FONTE............................................................... 14
FIGURA 14 – ESQUEMÁTICO DA PLACA........................................................................... 15
FIGURA 15 – PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO............................................................... 16
FIGURA 16 – TENSÕES MEDIDAS........................................................................................ 17
FIGURA 17 – TEMPERATURAS MEDIDAS........................................................................ 17
FIGURA 18 – TENSÃO NO SECUNDÁRIO SEM CARGA................................................. 18
FIGURA 19 – TENSÃO NO SECUNDÁRIO COM CARGA................................................ 18
FIGURA 20 – TENSÃO NO SECUNDÁRIO E TENSÃO NO CAPACITOR..................... 19
FIGURA 21 – TENSÃO DE SAÍDA 12V.................................................................................. 19
FIGURA 22 – TENSÃO DE SAÍDA 9V ................................................................................... 20
FIGURA 23 – TENSÃO DE SAÍDA 6V.................................................................................... 20
FIGURA 24 – TENSÃO DE SAÍDA 4,5V................................................................................. 21
FIGURA 25 – TENSÃO DE SAÍDA 3V.................................................................................... 21
FIGURA 26 – TENSÃO DE SAÍDA 1,5V................................................................................. 21
FIGURA 27 – TENSÃO NO SECUNDARIO, CAPACITOR, SAIDA E CORRENTE..... 22
FIGURA 28 – COMPRIMENTO DO RIPPLE....................................................................... 22
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – LISTA DE MATERIAL.................................................................................. 14
TABELA 2 – VALORES TENSÕES.................................................................................... 16
TABELA 3 – TEMPERATURAS MEDIDAS.................................................................... 17
LISTA DE SÍMBOLOS
A – Ampere Unidade SI de corrente elétrica
C – Celsius Unidade de temperatura.
F – Farad Unidade SI de capacitância.
Ω- Ohms Unidade SI de resistência elétrica.
Hz- Hertz – Unidade SI de velocidade angular.
V – Volts, Unidade SI de Tensão.
K- Kilo, Representa o numero na potência de 3.
c- cent, Representa o numero de potência de -2
m – Mili, Representa o numero na potência de -3
µ - Micro, Representa o numero na potência de -6
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO......................................................................................................................... 01
1.1 Diagrama de Blocos................................................................................................................ 01
1.2 Etapas do Projeto.................................................................................................................... 02
2. FONTE LINEAR...................................................................................................................... 02
2.1 Introdução............................................................................................................................... 02
2.2 Diagrama Esquemático.......................................................................................................... 03
2.3 Explicação do Funcionamento............................................................................................... 04
2.4 Simulação e Formas de Onda................................................................................................ 05
2.5 Conclusões............................................................................................................................... 13
3. MONTAGEM DA FONTE NA MATRIZ DE CONTATOS................................................ 13
3.1 Lista de Material..................................................................................................................... 14
4. MONTAGEM EM PCI............................................................................................................ 15
4.1 Desenho da placa..................................................................................................................... 16
4.2 Valores Medidos...................................................................................................................... 16
4.3 Formas de Onda no Osciloscópio.......................................................................................... 18
4.4 Alterações................................................................................................................................ 23
4.5 Conclusões............................................................................................................................... 23
5 CONCLUSÕES FINAIS............................................................................................................23
5.1 Resultados................................................................................................................................ 23
5.2 Problemas e Alterações........................................................................................................... 23
REFERÊNCIAS............................................................................................................................24
ANEXOS........................................................................................................................................25
1
1- INTRODUÇÃO
Todo o equipamento eletrônico precisa de certa energia elétrica para que funcione, e nem
sempre a tensão é padronizada em todos os circuitos. A Fonte de alimentação é um dispositivo no
quais os componentes eletrônicos de um determinado circuito buscam essa energia para que
proporcione o funcionamento completo do equipamento.
Para Braga (2007 p.7) “Uma fonte de alimentação consiste, portanto em um circuito que a partir
da tensão elétrica disponível (alternada e contínua) fornece a tensão contínua (ou mesmo alternada)
na forma requerida pelo circuito alimentado.”.
Através deste projeto foi implementado uma fonte de alimentação linear onde a característica
fundamental é a grande variabilidade de saídas de tensões, (1,5V, 3V, 4,5V, 6V, 9V, e 12V), sendo
ajustados por resistores do tipo trimpot1 e possui uma corrente única de 1A na saída da fonte.
A aplicação principal da fonte de alimentação é para auxiliar o usuário a alimentar matrizes em
contato para futuros projetos, fazer testes em circuitos e entre outros.
1.1 Diagramas em blocos
FIGURA 1- DIAGRAMA EM BLOCOS
O projeto foi dividido em quatro blocos sendo que o primeiro bloco considera-se o
transformador, onde ele reduz a tensão de 220V/110V para 16V. O segundo bloco denominado
retificador sendo parte primordial para a conversão de uma tensão alternada que sai do
Transformador (em pequena escala) para corrente contínua. O terceiro bloco é o filtro capacitivo,
sendo o objetivo é reduzir a ondulação (ripple) da tensão, e finalmente o quarto bloco trata-se de um
regulador de tensão onde mantém a tensão de saída de um valor constante.
1 Trimpot: é um resistor de valor variável, semelhante ao potenciômetro..
Transformador Ponte Retificadora
Filtro Capacitivo
Regulador De Tensão
2
1.2 Etapas do Projeto.
A escolha do projeto do circuito da fonte foi escolhida no decorrer de abril de 2007 onde foi
conferido a viabilidade técnica e a fabricação do mesmo, sendo nas primeiras semanas de maio do
mesmo ano, foram feitas as primeiras simulações com o Circuit Maker 20001 primeiramente e para
concluir foi utilizado o software Proteus 6 Professional.2
Na segunda quinzena de maio adquiriram-se os componentes da fonte incluindo um
transformador, diodos, transistores, leds, trimpots e entre outros. Sendo então a montagem na matriz
dos contatos e os testes de funcionamento de cada componente eletrônico. Na última semana de
maio ocorreu a confecção da placa através do software Eagle Editor.3 Na primeira semana de junho
foi iniciada a etapa de montagem dos componentes eletrônicos na placa projetada, na semana
seguinte foram realizados os testes finais com diversos tipos de cargas, onde foi medida as
temperaturas e tensões aplicadas nos componentes.
Nas semanas seguintes iniciou-se o processo de condicionamento da placa num gabinete e a
documentação do projeto.
2- FONTE LINEAR
2.1 Introdução
Hoje em dia todos os equipamentos eletroeletrônicos possuem uma fonte de energia, sendo de
diversos tipos destacando a fonte de corrente contínua simples, a fonte de corrente contínua com um
transformador na entrada (fonte linear) e a fonte chaveada. Coloca-se em foco a fonte linear, ou
seja, precisa de um transformador para reduzir a tensão de linha de corrente alternada (ac), seguido
através de uma ponte retificadora separando a parte positiva e a negativa da carga que no caso do
projeto trata-se de onda completa, e um capacitor para reduzir o ripple e um regulador de tensão
para que não varie a tensão na saída da fonte.
Do projeto ele se baseou em protótipos anteriores, sendo não viável pelo fato da pretensão é
possuir várias saídas de tensão de uma forma escalar. Na Figura 2 mostra os primeiros passos da
1 Circuit Maker 2000 – software de simulação de circuitos fornecida pela Protel Iternational Limited 2 Proteus 6 Profesional – software de simulação de circuitos fornecida pela LabCenter Eletronics 3 Eagle Editor – software de confecção de placas fornecida pela Cadsoft
3
fonte, tendo características muito semelhantes a fonte atual, como destaque o transformador de 16V
o Regulador de tensão LM 317 e o transistor de potência 2N3055.
FIGURA 2 – FONTE EM FASE DE PROJETO
Porém com a necessidade de obter uma variabilidade de opções de tensão de saída com o tempo
foram-se aperfeiçoando o protótipo e atendendo a grande parte da necessidade do autor.
4
2.2 Diagrama Esquemático
FIGURA 3- DIAGRAMA ESQUEMÁTICO
A sigla V1 é considerado como o transformador (traffo) de 16V e 60 Hz, D1,D2,D3,D4 trata-se
dos diodos da ponte retificadora modelo 1N4007, o C1 é o capacitor cujo o valor é de 2200µF, R1
e R5 são resistores de 1KΩ, R3e R2 são resistores de cujo valor são respectivamente 10KΩ, 270Ω.
O limitador de tensão LM 317 é representado pela sigla U1 e o transistor de potencia 2N3055 é
a sigla Q1. O projeto possui seis LEDS (D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11), seis potenciômetros do
tipo trimpot, sendo valores são 100Ω,2K2Ω,4K7Ω, e possui um transistor do tipo BC-548.
2.3 Explicação do Funcionamento
A apresentação do protótipo segue como base uma fonte linear, a retificação é do tipo onda
completa, passando pelos quatro diodos 1N4007 sendo a grande vantagem é que ela aproveita a
metade do transformador à parte positiva, sendo que a parte negativa do mesmo vai para o terra
(ground). Passando pela ponte retificadora a tensão vai para o capacitor por onde ele faz o filtro
capacitivo, ou seja, simplesmente acrescentar um Capacitor cujo valor é de 2200µF em paralelo
com a carga para se obter uma Tensão AC/DC ou CC de baixa ondulação sendo então a carga já
5
com ripple vai para o regulador de tensão LM-317 sendo que as principais funções é permitir o
ajuste da tensão, limita a corrente de saída e também para o aumento da temperatura, onde a tensão
de saída do LM-317 vai para base do transistor 2N3055 cuja função dele é aumentar a corrente de
saída.
A segunda parte trata-se de um conjunto de trimpots para fazer o ajuste fino de cada tensão
selecionada através de uma chave de seleção cada chave selecionada é acionado o led.
Enquanto o transistor BC-545 a função dele foi uma tentativa de aumentar a tensão de 1,5 V
para acender o led indicativo da tensão de 1,5 V , sendo sem sucesso para o acionamento do
mesmo.
2.4 Simulação e Formas de Onda
A simulação inicialmente foi desenvolvida pelo software Circuit Maker 2000 ainda com os
protótipos iniciais, sendo não viável para as necessidades do autor (Conforme a Figura 4). A
sugestão do professor foi utilizar o software Proteus 6 Professional, verifica-se que o mesmo
atendeu as expectativas e conclusões simuladas. FIGURA 4 - ESQUEMÁTICO NO SOFTWARE CIRCUIT
MAKER
6
Os gráficos baseados no simulador Proteus procuraram-se detalhar as tensões no secundário,
nas tensões selecionáveis (1,5V, 3V, 4,5V, 6V , 9V e 12V) e a tensão de saída no capacitor, sendo
primordiais para uma certeza na fase de implementação na matriz e contatos e posteriormente na
placa final.
FIGURA 5 – TENSÃO NO SECUNDÁRIO
O gráfico apresentado na Figura 5 é a oscilação (senóide) da tensão no secundário do
transformador num intervalo de um segundo, portanto possui muitos intervalos em torno de 60 Hz,
sendo praticamente ilegível, portanto com a necessidade de um detalhamento de cada período da
senóide foi reduzido o intervalo de um segundo, para 50m segundos, sendo visível todo o percurso
da tensão, conforme apresentado na Figura 6.
7
FIGURA 6 – TENSÃO NO SECUNDÁRIO (DETALHE)
Na figuras posteriores (figuras 7, 8, 9, 10, 11 e 12), demonstra todas as saídas de tensões
escaladas, considerando que nas figuras 10 11 e 12, ou seja, as saídas 6V,9V e 12V ocorre um uma
pequena oscilação sendo mais visível na figura 12 , que poderia ser corrigido com um capacitor
para reduzir o pequeno ripple na tensão 12V.
8
FIGURA 7 – TENSÃO NO CAPCITOR E TENSÃO DE SAÍDA 1,5V
9
FIGURA 8 – TENSÃO NO CAPCITOR E TENSÃO DE SAÍDA 3V
10
FIGURA 9 – TENSÃO NO CAPCITOR E TENSÃO DE SAÍDA 4,5V
11
FIGURA 10 – TENSÃO NO CAPCITOR E TENSÃO DE SAÍDA 6 V
12
FIGURA 11 – TENSÃO NO CAPCITOR E TENSÃO DE SAÍDA 9 V
13
FIGURA 12 – TENSÃO NO CAPCITOR E TENSÃO DE SAÍDA 12 V
2.5 Conclusões
A partir dos gráficos emitidos, pode-se definir que a fonte projetada podia ter melhoras na
tensão de saída de 12V, ocasionando ripple, sendo uma solução viável colocando um capacitor em
torno de 10µF para reduzir essa oscilação. Nas demais tensões ocorreram sem nenhum problema e a
tensão foi contínua.
3. MONTAGEM DA FONTE NA MATRIZ DE CONTATOS
A montagem na matriz de contatos foi de fator primordial para comprovar na prática naquilo
que foi simulado. Através da lista de componentes que o projeto solicitou, foram feitos diversos
testes de fato a principal dificuldade foi à montagem, sendo como um primeiro projeto o nível de
dificuldade era bastante alto, ocasionando certo atraso de projeto.
14
3.1 Lista de Material
TABELA 1 – LISTA DE MATERIAL
Quantidade Descrição Valor Preço 1 Transformador 220V-16V R$ 25,00 1 Capacitor 2200µF R$ 2,70 4 Diodos 1N4007 R$ 0,20 1 Resistor 270Ω R$ 0,03 1 Resistor 1KΩ R$ 0,03 2 Resistor 10KΩ R$ 0,03 1 Regulador LM 317 R$ 1,25 1 Transistor 2N3055 R$ 2,20 1 Transistor BC547 R$ 0,30
1 Chave
Seletora 7 posições R$ 3,95 2 Leds Verde R$ 0,38 3 Leds Amarela R$ 0,38 4 Leds Vermelha R$ 0,38 1 Bourne Preto R$ 0,60 1 Bourne Vermelha R$ 0,60 2 Trimpot 100Ω R$ 3,40 2 Trimpot 2K2Ω R$ 3,40 1 Trimpot 4K7Ω R$ 1,70 Total R$ 46,53
FIGURA 13 – GRÁFICO DE PREÇOS DA FONTE
Gráfico dos Preços
TransformadorCapacitorDiodosResistorReguladorTransistorChave SeletoraLedsBourneTrimpot
Os preços dos componentes foram levantados no mês de maio de 2007, se pode notar a grande parte do investimento da fonte linear foi no transformador (aproximadamente 60% de todo o custo
15
do projeto), portanto as demais peças o preço foi bem baixo nem sequer chegando em um real em alguns componentes.
3.2 Valores Medidos Os valores medidos na matriz de contatos não foram emitidos, porém foram testadas todas as
tensões individualmente, e obteve êxito, portanto com o atraso do projeto a decisão foi tomada mediante sob a observação do professor a confecção da placa e sendo feito todos os testes finais na placa já montada.
4. MONTAGEM EM PCI
A montagem em PCI, ou seja, na Placa de Circuito Impresso, foi uma etapa bastante importante
do projeto onde foi feito o esquemático da placa e a placa propriamente dita utilizando o software Eagle Editor, ocorrendo um grande avanço no projeto e um ganho de tempo. A placa tem dimensões de 10,5 cm por 7 cm, com uma área de 73,5 cm². Através da figura 14 demonstra o esquemático da placa
FIGURA 14 – ESQUEMÁTICO DA PLACA
16
4.1 Desenho da placa
A solução mais eficaz na confecção da placa foi fazer ilhas de entrada e os trimpots embutidos na placa, sendo para minimizar o máximo possível do espaço da placa. Diante da placa PCI o regulador de tensão 2N3055 fica fora da placa, embutida em um dissipador de calor isolado com cola quente.
FIGURA 15 – PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO
4.2 Valores Medidos
Os valores medidos na placa foi uma etapa final da execução do projeto onde foram medidas as
tensões de saídas em três tipos de cargas denominadas sem carga, meia carga e carga total. Também se coloca em destaque as medições de temperatura feita em graus Celsius (°C), dos
principais componentes que podem comprometer o desempenho da fonte se colocado sob temperaturas elevadas. Segue nas Tabelas 2 e 3 e as Figuras 16 e 17 os valores medidos.
TABELA 2 – VALORES TENSÕES
Tensões sem
carga meia carga
carga total
V sec 15,2 V 14,8 V 14,5V V cap 19,75V 17,92V 16,70V V1,5v 2,13V V3v 3,37 V
V4,5v 4,71V V6v 6,25V V9v 8,97V V12v 12,42V 12,09 V 12,06V
17
FIGURA 16 – TENSÕES MEDIDAS
Tensões Medidas
0
5
10
15
20
25
V sec V cap V1,5v V3v V4,5v V6v V9v V12v
Tensões
Tens
ão m
edid
a em
Vol
ts
(V)
sem cargameia cargacarga total
TABELA 3 – TEMPERATURAS MEDIDAS
Equipamento AmbienteMeia Carga Carga Total
Transistor 2n3055 25°C 30°C 38°C Regulador Linear LM
317 25°C 26°C 27°C Ponte Retificadora 26°C 47°C 70°C
Transformador 30°C 34°C 36°C
FIGURA 17 – TEMPERATURAS MEDIDAS
Temperaturas Medidas
01020304050607080
Tran
sist
or2n
3055
Reg
ulad
orLi
near
LM
317
Pon
teR
etifi
cado
ra
Tran
sfor
mad
or
Val
ores
Atri
buíd
os e
m G
raus
Ce
lsiu
s AmbienteMeia CargaCarga Total
Pode-se notar que tanto na tensão no secundário quanto na tensão de saída do capacitor, na medida em que foi colocando a carga nos terminais da fonte ocorre uma leve queda de tensão, porém mantém praticamente constante nas tensões de saída graças ao regulador de tensão 2N3055.
18
Nota-se também que a temperatura da ponte retificadora em carga total atingindo 70ºC isso ocorreu de fato quando foi feito a colocação dos diodos na placa eles ficaram juntos demais na placa, dificultando a ventilação e ajudando o aquecimento dos componentes. Nos demais componentes o resultado era o esperado.
4.3 Formas de Onda no Osciloscópio Durante a etapa de aquisições foram feitos testes a respeito do comportamento da fonte de
tensão, sendo que o teste final mais correto e detalhado é através do osciloscópio digital que a instituição forneceu nas figuras a seguir demonstra os detalhes necessários para concluir os testes finais na fonte de tensão.
FIGURA 18 – TENSÃO NO SECUNDÁRIO SEM CARGA
FIGURA 19 – TENSÃO NO SECUNDÁRIO COM CARGA
IO
19
Na Figura 18 mostra a tensão do secundário sem carga com o valor de 19,2V já na Figura 19 mostra a tensão do secundário com carga, cujo valor é de 19,4V.
FIGURA 20 – TENSÃO NO SECUNDÁRIO E TENSÃO NO CAPACITOR
Na figura 20, após a medição da tensão do secundário sem carga foi feito a tensão no capacitor.
Cujo valor é em torno de 18,5V As figuras (21, 22, 23, 24, 25 e 26) mostram todos os valores obtidos através do osciloscópio
digital
FIGURA 21 – TENSÃO DE SAÍDA DE 12V
20
FIGURA 22 – TENSÃO DE SAÍDA 9V
FIGURA 23 – TENSÃO DE SAÍDA 6V
21
FIGURA 24 – TENSÃO DE SAÍDA 4,5V
FIGURA 25 - TENSÃO DE SAÍDA 3V
FIGURA 26 - TENSÃO DE SAÍDA 1,5V
22
Na figura 27, foram feita várias medições contendo os valores da tensão do secundário 19,4V com carga, a tensão no capacitor 17 V, a tensão de saída da fonte 11,22V e a corrente de saída 249,8 m A.
FIGURA 27 – TENSÃO NO SECUNDARIO, TENSÃO CAPACITOR, TENSÃO SAÍDA E CORRENTE DE SAÍDA
A figura 28 demonstra o comprimento do ripple na saída do capacitor cujo valor é de 1,15V
FIGURA 28 – COMPRIMENTO DO RIPPLE
23
4.4 Alterações
Nos reguladores LM 317 e 2N3055 foram acoplados dissipadores de calor feito em alumínio e isolados por uma pasta térmica para proteger o componente e dissipar o calor.
4.5 Conclusões
As conclusões em relação aos testes finais eram esperadas a queda de tensão quando estava em
carga total, mas não afetou em nada em relação a desempenho da fonte, o que podia ser melhorado é um espaço de 0,5 cm da ponte retificadora com a placa sendo então evitando o aquecimento dos diodos que chegou a ficar em 70ºC
5 CONCLUSÕES FINAIS
5.1 Resultados
O projeto conseguiu atender boa parte das expectativas nos testes, teve uma leve queda de
tensão no transformador como era esperado, não comprometendo, portanto o excelente desempenho da fonte.
5.2 Problemas e Alterações
No decorrer do projeto foram feitos diversas alterações para atender as expectativas para obter
as seis saídas designada pelo usuário e ao mesmo tempo acenda um led, porém a saída 1,5V não obteve sucesso pelo fato da tensão ser muito baixa e, portanto foi descartado o led indicativo da saída 1,5V.
É importante notar também pelo fato de ser o primeiro projeto o nível de dificuldade é bastante alto, com estes problemas anteriores, mas de um modo geral a fonte foi construída e funcionando perfeitamente.
24
REFERÊNCIAS
BRAGA, Newton C. Fonte de Alimentação, 1ª edição: Editora Saber, 2007. BOYLESTAD, Robert L. Dispositivos eletrônicos e teoria dos circuitos, 8ª edição: Prentice
Hall, 2004
25
ANEXOS
1N4001 – 1N4007 1 of 3 © 2002 Won-Top Electronics
1N4001 – 1N40071.0A SILICON RECTIFIER
Features! Diffused Junction
! Low Forward Voltage Drop! High Current Capability A B A! High Reliability! High Surge Current Capability
Mechanical Data C
! Case: Molded Plastic D! Terminals: Plated Leads Solderable per
MIL-STD-202, Method 208! Polarity: Cathode Band! Weight: 0.35 grams (approx.)! Mounting Position: Any! Marking: Type Number
Maximum Ratings and Electrical Characteristics @TA=25°C unless otherwise specified
Single Phase, half wave, 60Hz, resistive or inductive load.For capacitive load, derate current by 20%.
Characteristic Symbol1N
40011N
40021N
40031N
40041N
40051N
40061N
4007Unit
Peak Repetitive Reverse Voltage Working Peak Reverse Voltage DC Blocking Voltage
VRRM
VRWM
VR
50 100 200 400 600 800 1000 V
RMS Reverse Voltage VR(RMS) 35 70 140 280 420 560 700 V
Average Rectified Output Current (Note 1) @TA = 75°C
IO 1.0 A
Non-Repetitive Peak Forward Surge Current 8.3ms Single half sine-wave superimposed on rated load (JEDEC Method)
IFSM 30 A
Forward Voltage @IF = 1.0A VFM 1.0 V
Peak Reverse Current @TA = 25°C At Rated DC Blocking Voltage @TA = 100°C
IRM5.050
µA
Typical Junction Capacitance (Note 2) Cj 15 pF
Typical Thermal Resistance Junction to Ambient (Note 1)
RJA 50 K/W
Operating Temperature Range Tj -65 to +125 °C
Storage Temperature Range TSTG -65 to +150 °C
*Glass passivated forms are available upon requestNote: 1. Leads maintained at ambient temperature at a distance of 9.5mm from the case
2. Measured at 1.0 MHz and Applied Reverse Voltage of 4.0V D.C.
W TEPO W E R SEM IC O ND UC TO R S
DO-41Dim Min Max
A 25.4 —
B 4.06 5.21
C 0.71 0.864
D 2.00 2.72
All Dimensions in mm
1N4001 – 1N4007 2 of 3 © 2002 Won-Top Electronics
40 60 80 100 120 140 160 1800
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
I,A
VE
RA
GE
FO
RW
AR
DR
EC
TIF
IED
CU
RR
EN
T(A
)(A
V)
T , AMBIENT TEMPERATURE (ºC)
Fig. 1 Forward Current Derating Curve
AC
,C
APA
CIT
AN
CE
(pF)
j
V , REVERSE VOLTAGE (V)
Fig. 4 Typical Junction Capacitance
R
1.0 10 1001.0
10
100T = 25ºCj
f = 1MHz
1.0 10 100
I,P
EA
KF
OR
WA
RD
SU
RG
EC
UR
RE
NT
(A)
FS
M
NUMBER OF CYCLES AT 60 Hz
Fig. 3 Max Non-Repetitive Peak Fwd Surge Current
8.3ms Single half sine-wave
JEDEC Method
40
30
20
0
10
50
0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.60.01
0.1
1.0
I,IN
STA
NTA
NE
OU
SFO
RW
AR
DC
UR
RE
NT
(A)
F
V , INSTANTANEOUS FORWARD VOLTAGE (V)
Fig. 2 Typical Forward Characteristics
F
T = 25ºC
PULSE WIDTH = 300µs
2% DUTY CYCLE
j
10
1N4001 – 1N4007 3 of 3 © 2002 Won-Top Electronics
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1N4001-T3 DO-41 5000/Tape & Reel
1N4001-TB DO-41 5000/Tape & Box
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1N4002-T3 DO-41 5000/Tape & Reel
1N4002-TB DO-41 5000/Tape & Box
1N4002 DO-41 1000 Units/Box
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1N4003 DO-41 1000 Units/Box
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1N4004-TB DO-41 5000/Tape & Box
1N4004 DO-41 1000 Units/Box
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1N4005-TB DO-41 5000/Tape & Box
1N4005 DO-41 1000 Units/Box
1N4006-T3 DO-41 5000/Tape & Reel
1N4006-TB DO-41 5000/Tape & Box
1N4006 DO-41 1000 Units/Box
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1N4007-TB DO-41 5000/Tape & Box
1N4007 DO-41 1000 Units/BoxProducts listed in bold are WTE Preferred devices.!T3 suffix refers to a 13” reel. TB suffix refers to Ammo Pack.Shipping quantity given is for minimum packing quantity only. For minimum orderquantity, please consult the Sales Department.
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1Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
. . . designed for general–purpose switching and amplifier applications.
• DC Current Gain — hFE = 20–70 @ IC = 4 Adc• Collector–Emitter Saturation Voltage —
VCE(sat) = 1.1 Vdc (Max) @ IC = 4 Adc• Excellent Safe Operating Area
MAXIMUM RATINGSÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
RatingÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
SymbolÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ValueÎÎÎÎÎÎ
UnitÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter VoltageÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
VCEOÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
60ÎÎÎÎÎÎ
VdcÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter VoltageÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
VCERÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
70ÎÎÎÎÎÎ
VdcÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎCollector–Base Voltage
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎVCB
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ100
ÎÎÎÎÎÎVdcÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎEmitter–Base VoltageÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎVEB
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ7
ÎÎÎÎÎÎVdcÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Current — ContinuousÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
IC
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
15ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
AdcÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base CurrentÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
IB
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
7ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Total Power Dissipation @ TC = 25CDerate above 25C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
PD ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
1150.657
ÎÎÎÎÎÎ
WattsW/C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Operating and Storage Junction TemperatureRange
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
TJ, TstgÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
–65 to +200ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
C
THERMAL CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Symbol ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Max ÎÎÎÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Thermal Resistance, Junction to Case ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
RθJC ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
1.52 ÎÎÎÎÎÎ
C/W
160
00 25 50 75 100 125 150 175 200
Figure 1. Power Derating
TC, CASE TEMPERATURE (°C)
P D, P
OW
ER D
ISSI
PATI
ON
(WAT
TS) 140
120
100
80
60
40
20
Preferred devices are Motorola recommended choices for future use and best overall value.
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
Order this documentby 2N3055/D
Motorola, Inc. 1995
CASE 1–07TO–204AA
(TO–3)
*Motorola Preferred Device
15 AMPEREPOWER TRANSISTORS
COMPLEMENTARYSILICON
60 VOLTS115 WATTS
2 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25°C unless otherwise noted)ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
CharacteristicÎÎÎÎÎÎÎÎ
SymbolÎÎÎÎÎÎÎÎ
MinÎÎÎÎÎÎÎÎ
MaxÎÎÎÎÎÎ
UnitÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
*OFF CHARACTERISTICSÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Sustaining Voltage (1)(IC = 200 mAdc, IB = 0)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
VCEO(sus)ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
60ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
—ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Sustaining Voltage (1)(IC = 200 mAdc, RBE = 100 Ohms)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
VCER(sus)ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
70 ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
— ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current(VCE = 30 Vdc, IB = 0)
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ICEO ÎÎÎÎÎÎÎÎ
— ÎÎÎÎÎÎÎÎ
0.7 ÎÎÎÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current(VCE = 100 Vdc, VBE(off) = 1.5 Vdc)(VCE = 100 Vdc, VBE(off) = 1.5 Vdc, TC = 150C)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ICEX
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
——
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
1.05.0
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter Cutoff Current(VBE = 7.0 Vdc, IC = 0)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
IEBOÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
— ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
5.0 ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
*ON CHARACTERISTICS (1)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DC Current Gain(IC = 4.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc)(IC = 10 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
hFE ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
205.0
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
70—
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
—
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Saturation Voltage(IC = 4.0 Adc, IB = 400 mAdc)(IC = 10 Adc, IB = 3.3 Adc)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
VCE(sat)ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
—
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
1.13.0
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base–Emitter On Voltage(IC = 4.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
VBE(on)ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
— ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
1.5 ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
SECOND BREAKDOWN
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Second Breakdown Collector Current with Base Forward Biased(VCE = 40 Vdc, t = 1.0 s, Nonrepetitive)
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Is/b ÎÎÎÎÎÎÎÎ
2.87 ÎÎÎÎÎÎÎÎ
— ÎÎÎÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎDYNAMIC CHARACTERISTICSÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Current Gain — Bandwidth Product(IC = 0.5 Adc, VCE = 10 Vdc, f = 1.0 MHz)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
fT
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
2.5ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
—ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
MHz
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
*Small–Signal Current Gain(IC = 1.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc, f = 1.0 kHz)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
hfeÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
15ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
120ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
—
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
*Small–Signal Current Gain Cutoff Frequency(VCE = 4.0 Vdc, IC = 1.0 Adc, f = 1.0 kHz)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
fhfe ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
10 ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
— ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
kHz
* Indicates Within JEDEC Registration. (2N3055)(1) Pulse Test: Pulse Width 300 µs, Duty Cycle 2.0%.
20
6
Figure 2. Active Region Safe Operating Area
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
10
64
2
1
0.60.4
0.210 20 40 60
2N3055, MJ2955
I C, C
OLL
ECTO
R C
UR
REN
T (A
MP) dc
500 µs
1 ms
250 µs
50 µs
BONDING WIRE LIMITTHERMALLY LIMITED @ TC = 25°C (SINGLE PULSE)SECOND BREAKDOWN LIMIT
There are two limitations on the power handling ability of atransistor: average junction temperature and second break-down. Safe operating area curves indicate IC – VCE limits ofthe transistor that must be observed for reliable operation;i.e., the transistor must not be subjected to greater dissipa-tion than the curves indicate.
The data of Figure 2 is based on TC = 25C; TJ(pk) isvariable depending on power level. Second breakdown pulselimits are valid for duty cycles to 10% but must be derated fortemperature according to Figure 1.
3Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
V CE
, CO
LLEC
TOR
–EM
ITTE
R V
OLT
AGE
(VO
LTS)
V CE
, CO
LLEC
TOR
–EM
ITTE
R V
OLT
AGE
(VO
LTS)
500
0.1
Figure 3. DC Current Gain
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
5.00.2 0.3 0.5 0.7 1.0 2.0 3.0 5.0 10
100
50
3020
200
70
h FE
, DC
CU
RR
ENT
GAI
N
TJ = 150°C
25°C
– 55°C
VCE = 4.0 V
NPN2N3055
PNPMJ2955
200
0.1
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
100.2 0.3 0.5 0.7 1.0 2.0 3.0 5.0 10
70
30
20
100
50
h FE
, DC
CU
RR
ENT
GAI
N
TJ = 150°C25°C
– 55°C
VCE = 4.0 V
7.010
300
7.0 7.0
Figure 4. Collector Saturation Region
2.0
5.0
IB, BASE CURRENT (mA)
010 20 50 100 200 500 1000 2000 5000
1.6
1.2
0.8
0.4
IC = 1.0 A
TJ = 25°C
4.0 A 8.0 A
2.0
IB, BASE CURRENT (mA)
0
1.6
1.2
0.8
0.4
1.4
0.1
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPERES)
0.2 0.3 0.5 0.7 1.0 2.0 3.0 5.0 10
1.0
0.6
0.4
0.2
0
TJ = 25°C
VBE(sat) @ IC/IB = 10
VCE(sat) @ IC/IB = 10
V, V
OLT
AGE
(VO
LTS)
Figure 5. “On” Voltages
1.2
0.8
7.0
VBE @ VCE = 4.0 V
2.0
0.1
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0 5.0 10
1.2
0.4
0
TJ = 25°C
VBE(sat) @ IC/IB = 10
VCE(sat) @ IC/IB = 10
V, V
OLT
AGE
(VO
LTS)
1.6
0.8VBE @ VCE = 4.0 V
5.0 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000
IC = 1.0 A
TJ = 25°C
4.0 A 8.0 A
4 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
PACKAGE DIMENSIONS
NOTES:1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.3. ALL RULES AND NOTES ASSOCIATED WITH
REFERENCED TO–204AA OUTLINE SHALL APPLY.
STYLE 1:PIN 1. BASE
2. EMITTERCASE: COLLECTOR
DIM MIN MAX MIN MAXMILLIMETERSINCHES
A 1.550 REF 39.37 REFB ––– 1.050 ––– 26.67C 0.250 0.335 6.35 8.51D 0.038 0.043 0.97 1.09E 0.055 0.070 1.40 1.77G 0.430 BSC 10.92 BSCH 0.215 BSC 5.46 BSCK 0.440 0.480 11.18 12.19L 0.665 BSC 16.89 BSCN ––– 0.830 ––– 21.08Q 0.151 0.165 3.84 4.19U 1.187 BSC 30.15 BSCV 0.131 0.188 3.33 4.77
AN
E
C
K
–T– SEATINGPLANE
2 PLDMQM0.13 (0.005) Y MT
MYM0.13 (0.005) T
–Q–
–Y–
2
1
UL
G B
V
H
CASE 1–07TO–204AA (TO–3)
ISSUE Z
How to reach us:USA / EUROPE: Motorola Literature Distribution; JAPAN : Nippon Motorola Ltd.; Tatsumi–SPD–JLDC, Toshikatsu Otsuki,P.O. Box 20912; Phoenix, Arizona 85036. 1–800–441–2447 6F Seibu–Butsuryu–Center, 3–14–2 Tatsumi Koto–Ku, Tokyo 135, Japan. 03–3521–8315
MFAX: RMFAX0@email.sps.mot.com – TOUCHTONE (602) 244–6609 HONG KONG: Motorola Semiconductors H.K. Ltd.; 8B Tai Ping Industrial Park, INTERNET: http://Design–NET.com 51 Ting Kok Road, Tai Po, N.T., Hong Kong. 852–26629298
Motorola reserves the right to make changes without further notice to any products herein. Motorola makes no warranty, representation or guarantee regardingthe suitability of its products for any particular purpose, nor does Motorola assume any liability arising out of the application or use of any product or circuit,and specifically disclaims any and all liability, including without limitation consequential or incidental damages. “Typical” parameters can and do vary in differentapplications. All operating parameters, including “Typicals” must be validated for each customer application by customer’s technical experts. Motorola doesnot convey any license under its patent rights nor the rights of others. Motorola products are not designed, intended, or authorized for use as components insystems intended for surgical implant into the body, or other applications intended to support or sustain life, or for any other application in which the failure ofthe Motorola product could create a situation where personal injury or death may occur. Should Buyer purchase or use Motorola products for any suchunintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold Motorola and its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmlessagainst all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney fees arising out of, directly or indirectly, any claim of personal injury or deathassociated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges that Motorola was negligent regarding the design or manufacture of the part.Motorola and are registered trademarks of Motorola, Inc. Motorola, Inc. is an Equal Opportunity/Affirmative Action Employer.
2N3055/D
◊
DATA SHEET
Product specificationSupersedes data of 1997 Mar 04
1999 Apr 15
DISCRETE SEMICONDUCTORS
BC546; BC547NPN general purpose transistors
book, halfpage
M3D186
1999 Apr 15 2
Philips Semiconductors Product specification
NPN general purpose transistors BC546; BC547
FEATURES
• Low current (max. 100 mA)
• Low voltage (max. 65 V).
APPLICATIONS
• General purpose switching and amplification.
DESCRIPTION
NPN transistor in a TO-92; SOT54 plastic package.PNP complements: BC556 and BC557.
PINNING
PIN DESCRIPTION
1 emitter
2 base
3 collector
Fig.1 Simplified outline (TO-92; SOT54)and symbol.
handbook, halfpage1
32
MAM182
3
2
1
LIMITING VALUESIn accordance with the Absolute Maximum Rating System (IEC 134).
Note
1. Transistor mounted on an FR4 printed-circuit board.
SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN. MAX. UNIT
VCBO collector-base voltage open emitter
BC546 − 80 V
BC547 − 50 V
VCEO collector-emitter voltage open base
BC546 − 65 V
BC547 − 45 V
VEBO emitter-base voltage open collector
BC546 − 6 V
BC547 − 6 V
IC collector current (DC) − 100 mA
ICM peak collector current − 200 mA
IBM peak base current − 200 mA
Ptot total power dissipation Tamb ≤ 25 °C; note 1 − 500 mW
Tstg storage temperature −65 +150 °CTj junction temperature − 150 °CTamb operating ambient temperature −65 +150 °C
1999 Apr 15 3
Philips Semiconductors Product specification
NPN general purpose transistors BC546; BC547
THERMAL CHARACTERISTICS
Note
1. Transistor mounted on an FR4 printed-circuit board.
CHARACTERISTICSTj = 25 °C unless otherwise specified.
Notes
1. VBEsat decreases by about 1.7 mV/K with increasing temperature.
2. VBE decreases by about 2 mV/K with increasing temperature.
SYMBOL PARAMETER CONDITIONS VALUE UNIT
Rth j-a thermal resistance from junction to ambient note 1 0.25 K/mW
SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN. TYP. MAX. UNIT
ICBO collector cut-off current IE = 0; VCB = 30 V − − 15 nA
IE = 0; VCB = 30 V; Tj = 150 °C − − 5 µA
IEBO emitter cut-off current IC = 0; VEB = 5 V − − 100 nA
hFE DC current gain IC = 10 µA; VCE = 5 V;see Figs 2, 3 and 4BC546A − 90 −
BC546B; BC547B − 150 −BC547C − 270 −
DC current gain IC = 2 mA; VCE = 5 V;see Figs 2, 3 and 4BC546A 110 180 220
BC546B; BC547B 200 290 450
BC547C 420 520 800
BC547 110 − 800
BC546 110 − 450
VCEsat collector-emitter saturationvoltage
IC = 10 mA; IB = 0.5 mA − 90 250 mV
IC = 100 mA; IB = 5 mA − 200 600 mV
VBEsat base-emitter saturation voltage IC = 10 mA; IB = 0.5 mA; note 1 − 700 − mV
IC = 100 mA; IB = 5 mA; note 1 − 900 − mV
VBE base-emitter voltage IC = 2 mA; VCE = 5 V; note 2 580 660 700 mV
IC = 10 mA; VCE = 5 V − − 770 mV
Cc collector capacitance IE = ie = 0; VCB = 10 V; f = 1 MHz − 1.5 − pF
Ce emitter capacitance IC = ic = 0; VEB = 0.5 V; f = 1 MHz − 11 − pF
fT transition frequency IC = 10mA; VCE = 5 V; f = 100 MHz 100 − − MHz
F noise figure IC = 200 µA; VCE = 5 V;RS = 2 kΩ; f = 1 kHz; B = 200 Hz
− 2 10 dB
1999 Apr 15 4
Philips Semiconductors Product specification
NPN general purpose transistors BC546; BC547
Fig.2 DC current gain; typical values.
handbook, full pagewidth
0
250
50
100
150
200
MBH723
10−2 10−1
hFE
1 IC (mA)10 103102
VCE = 5 V
BC546A.
Fig.3 DC current gain; typical values.
handbook, full pagewidth
0
300
100
200
MBH724
10−2 10−1
hFE
1 IC (mA)10 103102
VCE = 5 V
BC546B; BC547B.
1999 Apr 15 5
Philips Semiconductors Product specification
NPN general purpose transistors BC546; BC547
Fig.4 DC current gain; typical values.
handbook, full pagewidth
0
600
200
400
MBH725
10−2 10−1
hFE
1 IC (mA)10 103102
VCE = 5 V
BC547C.
1999 Apr 15 6
Philips Semiconductors Product specification
NPN general purpose transistors BC546; BC547
PACKAGE OUTLINE
UNIT A
REFERENCESOUTLINEVERSION
EUROPEANPROJECTION ISSUE DATE
IEC JEDEC EIAJ
mm5.25.0
b
0.480.40
c
0.450.40
D
4.84.4
d
1.71.4
E
4.23.6
L
14.512.7
e
2.54
e1
1.27
L1(1)
2.5
b1
0.660.56
DIMENSIONS (mm are the original dimensions)
Note
1. Terminal dimensions within this zone are uncontrolled to allow for flow of plastic and terminal irregularities.
SOT54 TO-92 SC-43 97-02-28
A L
0 2.5 5 mm
scale
b
c
D
b1 L1
d
E
Plastic single-ended leaded (through hole) package; 3 leads SOT54
e1e
1
2
3
1999 Apr 15 7
Philips Semiconductors Product specification
NPN general purpose transistors BC546; BC547
DEFINITIONS
LIFE SUPPORT APPLICATIONS
These products are not designed for use in life support appliances, devices, or systems where malfunction of theseproducts can reasonably be expected to result in personal injury. Philips customers using or selling these products foruse in such applications do so at their own risk and agree to fully indemnify Philips for any damages resulting from suchimproper use or sale.
Data Sheet Status
Objective specification This data sheet contains target or goal specifications for product development.
Preliminary specification This data sheet contains preliminary data; supplementary data may be published later.
Product specification This data sheet contains final product specifications.
Limiting values
Limiting values given are in accordance with the Absolute Maximum Rating System (IEC 134). Stress above one ormore of the limiting values may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only and operationof the device at these or at any other conditions above those given in the Characteristics sections of the specificationis not implied. Exposure to limiting values for extended periods may affect device reliability.
Application information
Where application information is given, it is advisory and does not form part of the specification.
Internet: http://www.semiconductors.philips.com
Philips Semiconductors – a worldwide company
© Philips Electronics N.V. 1999 SCA63
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South America: Al. Vicente Pinzon, 173, 6th floor,04547-130 SÃO PAULO, SP, Brazil,Tel. +55 11 821 2333, Fax. +55 11 821 2382
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Korea: Philips House, 260-199 Itaewon-dong, Yongsan-ku, SEOUL,Tel. +82 2 709 1412, Fax. +82 2 709 1415
Malaysia: No. 76 Jalan Universiti, 46200 PETALING JAYA, SELANGOR,Tel. +60 3 750 5214, Fax. +60 3 757 4880
Mexico: 5900 Gateway East, Suite 200, EL PASO, TEXAS 79905,Tel. +9-5 800 234 7381, Fax +9-5 800 943 0087
Middle East: see Italy
Printed in The Netherlands 115002/00/03/pp8 Date of release: 1999 Apr 15 Document order number: 9397 750 05677
LM317L3-Terminal Adjustable RegulatorGeneral DescriptionThe LM317L is an adjustable 3-terminal positive voltageregulator capable of supplying 100mA over a 1.2V to 37Voutput range. It is exceptionally easy to use and requiresonly two external resistors to set the output voltage. Further,both line and load regulation are better than standard fixedregulators. Also, the LM317L is available packaged in astandard TO-92 transistor package which is easy to use.
In addition to higher performance than fixed regulators, theLM317L offers full overload protection. Included on the chipare current limit, thermal overload protection and safe areaprotection. All overload protection circuitry remains fully func-tional even if the adjustment terminal is disconnected.
Normally, no capacitors are needed unless the device issituated more than 6 inches from the input filter capacitors inwhich case an input bypass is needed. An optional outputcapacitor can be added to improve transient response. Theadjustment terminal can be bypassed to achieve very highripple rejection ratios which are difficult to achieve with stan-dard 3-terminal regulators.
Besides replacing fixed regulators, the LM317L is useful in awide variety of other applications. Since the regulator is“floating” and sees only the input-to-output differential volt-age, supplies of several hundred volts can be regulated aslong as the maximum input-to-output differential is not ex-ceeded.
Also, it makes an especially simple adjustable switchingregulator, a programmable output regulator, or by connectinga fixed resistor between the adjustment and output, theLM317L can be used as a precision current regulator. Sup-plies with electronic shutdown can be achieved by clampingthe adjustment terminal to ground which programs the out-put to 1.2V where most loads draw little current.
The LM317L is available in a standard TO-92 transistorpackage, the SO-8 package, and 6-Bump micro SMD pack-age. The LM317L is rated for operation over a −25˚C to125˚C range.
Featuresn Adjustable output down to 1.2Vn Guaranteed 100mA output currentn Line regulation typically 0.01%Vn Load regulation typically 0.1%n Current limit constant with temperaturen Eliminates the need to stock many voltagesn Standard 3-lead transistor packagen 80dB ripple rejectionn Available in TO-92, SO-8, or 6-Bump micro SMD
packagen Output is short circuit protectedn See AN-1112 for micro SMD considerations
Connection DiagramsTO-92 Plastic package 8-Pin SOIC
0090640400906405
Top View
May 2006LM
317L3-Term
inalAdjustable
Regulator
© 2006 National Semiconductor Corporation DS009064 www.national.com
Connection Diagrams (Continued)
6-Bump micro SMD micro SMD Laser Mark
00906449
*NC = Not Internally connected.
Top View(Bump Side Down)
00906450
Ordering InformationPackage Part Number Package Marking Media Transport NSC Drawing
TO-92 LM317LZ LM317LZ 1.8k Units per Box Z03A
8-Pin SOIC LM317LM LM317LM Rails M08A
6-Bump microSMD
* LM317LIBP – 250 Units Tape and ReelBPA06HPB
* LM317LIBPX – 3k Units Tape and Reel
Note: The micro SMD package marking is a single digit manufacturing DateCode only.
LM31
7L
www.national.com 2
Absolute Maximum Ratings (Note 1)
If Military/Aerospace specified devices are required,please contact the National Semiconductor Sales Office/Distributors for availability and specifications.
Power Dissipation Internally Limited
Input-Output Voltage Differential 40V
Operating Junction TemperatureRange −40˚C to +125˚C
Storage Temperature −55˚C to +150˚C
Lead Temperature(Soldering, 4 seconds) 260˚C
Output is Short Circuit Protected
ESD Susceptibility
Human Body Model (Note 5) 2kV
Electrical Characteristics (Note 2)
Parameter Conditions Min Typ Max Units
Line Regulation TJ = 25˚C, 3V ≤ (VIN − VOUT) ≤ 40V, IL ≤ 20mA (Note 3) 0.01 0.04 %/V
Load Regulation TJ = 25˚C, 5mA ≤ IOUT ≤ IMAX, (Note 3) 0.1 0.5 %
Thermal Regulation TJ = 25˚C, 10ms Pulse 0.04 0.2 %/W
Adjustment Pin Current 50 100 µA
Adjustment Pin Current 5mA ≤ IL ≤ 100mA 0.2 5 µA
Change 3V ≤ (VIN − VOUT) ≤ 40V, P ≤ 625mW
Reference Voltage 3V ≤ (VIN − VOUT) ≤ 40V, (Note 4) 1.20 1.25 1.30 V
5mA ≤ IOUT ≤ 100mA, P ≤ 625mW
Line Regulation 3V ≤ (VIN − VOUT) ≤ 40V, IL ≤ 20mA (Note 3) 0.02 0.07 %/V
Load Regulation 5mA ≤ IOUT ≤ 100mA, (Note 3) 0.3 1.5 %
Temperature Stability TMIN ≤ TJ ≤ TMax 0.65 %
Minimum Load Current (VIN − VOUT) ≤ 40V 3.5 5 mA
3V ≤ (VIN − VOUT) ≤ 15V 1.5 2.5
Current Limit 3V ≤ (VIN − VOUT) ≤ 13V 100 200 300 mA
(VIN − VOUT) = 40V 25 50 150 mA
Rms Output Noise, % of VOUT TJ = 25˚C, 10Hz ≤ f ≤ 10kHz 0.003 %
Ripple Rejection Ratio VOUT = 10V, f = 120Hz, CADJ = 0 65 dB
CADJ = 10µF 66 80 dB
Long-Term Stability TJ = 125˚C, 1000 Hours 0.3 1 %
Thermal Resistance Z Package 0.4" Leads 180 ˚C/W
Junction to Ambient Z Package 0.125 Leads 160 ˚C/W
SO-8 Package 165 ˚C/W
6-Bump micro SMD 290 ˚C/W
Note 1: “Absolute Maximum Ratings” indicate limits beyond which damage to the device may occur. Operating Ratings indicate conditions for which the device isfunctional, but do not guarantee specific performance limits.
Note 2: Unless otherwise noted, these specifications apply: −25˚C ≤ Tj ≤ 125˚C for the LM317L; VIN − VOUT = 5V and IOUT = 40mA. Although power dissipationis internally limited, these specifications are applicable for power dissipations up to 625mW. IMAX is 100mA.
Note 3: Regulation is measured at constant junction temperature, using pulse testing with a low duty cycle. Changes in output voltage due to heating effects arecovered under the specification for thermal regulation.
Note 4: Thermal resistance of the TO-92 package is 180˚C/W junction to ambient with 0.4" leads from a PC board and 160˚C/W junction to ambient with 0.125" leadlength to PC board.
Note 5: The human body model is a 100pF capacitor discharged through a 1.5kΩ resistor into each pin.
LM317L
www.national.com3
Typical Performance Characteristics(Output capacitor = 0µF unless otherwise noted.)
Load Regulation Current Limit
00906434 00906435
Adjustment Current Dropout Voltage
00906436 00906437
Reference Voltage Temperature Stability Minimum Operating Current
00906438 00906439
LM31
7L
www.national.com 4
Typical Performance Characteristics (Output capacitor = 0µF unless otherwise noted.) (Continued)
Ripple Rejection Ripple Rejection
00906440 00906441
Output Impedance Line Transient Response
0090644200906443
Load Transient Response Thermal Regulation
00906444 00906445
LM317L
www.national.com5
Application HintsIn operation, the LM317L develops a nominal 1.25V refer-ence voltage, VREF, between the output and adjustmentterminal. The reference voltage is impressed across pro-gram resistor R1 and, since the voltage is constant, a con-stant current I1 then flows through the output set resistor R2,giving an output voltage of
Since the 100µA current from the adjustment terminal repre-sents an error term, the LM317L was designed to minimizeIADJ and make it very constant with line and load changes.To do this, all quiescent operating current is returned to theoutput establishing a minimum load current requirement. Ifthere is insufficient load on the output, the output will rise.
EXTERNAL CAPACITORS
An input bypass capacitor is recommended in case theregulator is more than 6 inches away from the usual largefilter capacitor. A 0.1µF disc or 1µF solid tantalum on theinput is suitable input bypassing for almost all applications.The device is more sensitive to the absence of input bypass-ing when adjustment or output capacitors are used, but theabove values will eliminate the possibility of problems.
The adjustment terminal can be bypassed to ground on theLM317L to improve ripple rejection and noise. This bypasscapacitor prevents ripple and noise from being amplified asthe output voltage is increased. With a 10µF bypass capaci-tor 80dB ripple rejection is obtainable at any output level.Increases over 10µF do not appreciably improve the ripplerejection at frequencies above 120Hz. If the bypass capaci-tor is used, it is sometimes necessary to include protectiondiodes to prevent the capacitor from discharging throughinternal low current paths and damaging the device.
In general, the best type of capacitors to use is solid tanta-lum. Solid tantalum capacitors have low impedance even athigh frequencies. Depending upon capacitor construction, ittakes about 25µF in aluminum electrolytic to equal 1µF solidtantalum at high frequencies. Ceramic capacitors are alsogood at high frequencies; but some types have a largedecrease in capacitance at frequencies around 0.5MHz. Forthis reason, a 0.01µF disc may seem to work better than a0.1µF disc as a bypass.
Although the LM317L is stable with no output capacitors, likeany feedback circuit, certain values of external capacitancecan cause excessive ringing. This occurs with values be-tween 500pF and 5000pF. A 1µF solid tantalum (or 25µFaluminum electrolytic) on the output swamps this effect andinsures stability.
LOAD REGULATION
The LM317L is capable of providing extremely good loadregulation but a few precautions are needed to obtain maxi-mum performance. The current set resistor connected be-tween the adjustment terminal and the output terminal (usu-ally 240Ω) should be tied directly to the output of theregulator rather than near the load. This eliminates linedrops from appearing effectively in series with the referenceand degrading regulation. For example, a 15V regulator with0.05Ω resistance between the regulator and load will have aload regulation due to line resistance of 0.05Ω x IL. If the setresistor is connected near the load the effective line resis-tance will be 0.05Ω (1 + R2/R1) or in this case, 11.5 timesworse.
Figure 2 shows the effect of resistance between the regula-tor and 240Ω set resistor.
With the TO-92 package, it is easy to minimize the resis-tance from the case to the set resistor, by using two separateleads to the output pin. The ground of R2 can be returnednear the ground of the load to provide remote ground sens-ing and improve load regulation.
THERMAL REGULATION
When power is dissipated in an IC, a temperature gradientoccurs across the IC chip affecting the individual IC circuitcomponents. With an IC regulator, this gradient can be es-pecially severe since power dissipation is large. Thermalregulation is the effect of these temperature gradients onoutput voltage (in percentage output change) per watt ofpower change in a specified time. Thermal regulation error isindependent of electrical regulation or temperature coeffi-cient, and occurs within 5ms to 50ms after a change inpower dissipation. Thermal regulation depends on IC layoutas well as electrical design. The thermal regulation of avoltage regulator is defined as the percentage change ofVOUT, per watt, within the first 10ms after a step of power isapplied. The LM317L specification is 0.2%/W, maximum.
In the Thermal Regulation curve at the bottom of the TypicalPerformance Characteristics page, a typical LM317L’s out-put changes only 7mV (or 0.07% of VOUT = −10V) when a1W pulse is applied for 10ms. This performance is thus wellinside the specification limit of 0.2%/W x 1W = 0.2% maxi-
00906407
FIGURE 1.
00906408
FIGURE 2. Regulator with Line Resistancein Output Lead
LM31
7L
www.national.com 6
Application Hints (Continued)
mum. When the 1W pulse is ended, the thermal regulationagain shows a 7mV change as the gradients across theLM317L chip die out. Note that the load regulation error ofabout 14mV (0.14%) is additional to the thermal regulationerror.
PROTECTION DIODES
When external capacitors are used with any IC regulator it issometimes necessary to add protection diodes to preventthe capacitors from discharging through low current pointsinto the regulator. Most 10µF capacitors have low enoughinternal series resistance to deliver 20A spikes whenshorted. Although the surge is short, there is enough energyto damage parts of the IC.
When an output capacitor is connected to a regulator andthe input is shorted, the output capacitor will discharge into
the output of the regulator. The discharge current dependson the value of the capacitor, the output voltage of theregulator, and the rate of decrease of VIN. In the LM317L,this discharge path is through a large junction that is able tosustain a 2A surge with no problem. This is not true of othertypes of positive regulators. For output capacitors of 25 µF orless, the LM317L’s ballast resistors and output structure limitthe peak current to a low enough level so that there is noneed to use a protection diode.
The bypass capacitor on the adjustment terminal can dis-charge through a low current junction. Discharge occurswhen either the input or output is shorted. Internal to theLM317L is a 50Ω resistor which limits the peak dischargecurrent. No protection is needed for output voltages of 25Vor less and 10µF capacitance. Figure 3 shows an LM317Lwith protection diodes included for use with outputs greaterthan 25V and high values of output capacitance.
LM317L micro SMD Light Sensitivity
Exposing the LM317L micro SMD package to bright sunlightmay cause the VREF to drop. In a normal office environmentof fluorescent lighting the output is not affected. The LM317
micro SMD does not sustain permanent damage from lightexposure. Removing the light source will cause LM317L’sVREF to recover to the proper value.
00906409
D1 protects against C1
D2 protects against C2
FIGURE 3. Regulator with Protection Diodes
LM317L
www.national.com7
Sch
emat
icD
iag
ram
0090
6410LM
317L
www.national.com 8
Typical ApplicationsDigitally Selected Outputs
00906411
*Sets maximum VOUT
High Gain Amplifier
00906412
Adjustable Current Limiter
00906413
12 ≤ R1 ≤ 240
Precision Current Limiter
00906414
Slow Turn-On 15V Regulator
00906415
Adjustable Regulator withImproved Ripple Rejection
00906416
†Solid tantalum
*Discharges C1 if output is shorted to ground
High Stability 10V Regulator
00906417
LM317L
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Typical Applications (Continued)
Adjustable Regulator with Current Limiter
00906418
Short circuit current is approximately 600 mV/R3, or 60mA (compared toLM317LZ’s 200mA current limit).
At 25mA output only 3/4V of drop occurs in R3 and R4.
0V–30V Regulator
00906419
Full output current not available at high input-output voltages
Regulator With 15mA Short Circuit Current
00906420
Power Follower
00906421
Adjusting Multiple On-Card Regulators with Single Control*
00906422
*All outputs within ± 100mV
†Minimum load −5mA
LM31
7L
www.national.com 10
Typical Applications (Continued)
100mA Current Regulator
00906423
1.2V–12V Regulator with Minimum Program Current
00906424
*Minimum load current ≈ 2 mA
50mA Constant Current BatteryCharger for Nickel-Cadmium
Batteries
00906425
5V Logic Regulator with Electronic Shutdown*
00906426
*Minimum output ≈ 1.2V
Current Limited 6V Charger
00906427
*Sets peak current, IPEAK = 0.6V/R1
**1000µF is recommended to filter out any input transients.
LM317L
www.national.com11
Typical Applications (Continued)
Short Circuit Protected 80V Supply
00906428
Basic High Voltage Regulator
00906429
Q1, Q2: NSD134 or similar
C1, C2: 1µF, 200V mylar**
*Heat sink
LM31
7L
www.national.com 12
Typical Applications (Continued)
Precision High Voltage Regulator
00906430
Q1, Q2: NSD134 or similar
C1, C2: 1µF, 200V mylar**
*Heat sink
**Mylar is a registered trademark of DuPont Co.
Tracking Regulator
00906431
A1 = LM301A, LM307, or LF13741 only
R1, R2 = matched resistors with good TC tracking
Regulator With Trimmable Output Voltage
00906432
Trim Procedure:
— If VOUT is 23.08V or higher, cut out R3 (if lower, don’t cut it out).
— Then if VOUT is 22.47V or higher, cut out R4 (if lower, don’t).
— Then if VOUT is 22.16V or higher, cut out R5 (if lower, don’t).
This will trim the output to well within ±1% of 22.00 VDC, without any ofthe expense or uncertainty of a trim pot (see LB-46). Of course, thistechnique can be used at any output voltage level.
LM317L
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Typical Applications (Continued)
Precision Reference with Short-Circuit Proof Output
00906433
*R1–R4 from thin-film network,
Beckman 694-3-R2K-D or similar
1.2V-25 Adjustable Regulator
00906401
Full output current not available at high input-output voltages
†Optional — improves transient response
*Needed if device is more than 6 inches from filter capacitors
Fully Protected (Bulletproof)Lamp Driver
00906402
Lamp Flasher
00906403
Output rate — 4 flashes per second at 10% duty cycle
LM31
7L
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Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted
SO-8 Molded PackageNS Package Number M08A
TO-92 Plastic Package (Z)NS Package Number Z03A
LM317L
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Physical Dimensions inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)
NOTE: UNLESS OTHERWISE SPECIFIED.
1. EPOXY COATING
2. 63Sn/37Pb EUTECTIC BUMP.
3. RECOMMEND NON-SOLDER MASK DEFINED LANDING PAD.
4. PIN A1 IS ESTABLISHED BY LOWER LEFT CORNER WITH RESPECT TO TEXT ORIENTATION PINS ARE NUMBERED COUNTERCLOCKWISE.
5. XXX IN DRAWING NUMBER REPRESENTS PACKAGE SIZE VARIATION WHERE X1 IS PACKAGE WIDTH, X2 IS PACKAGE LENGTH AND X3 ISPACKAGE HEIGHT.
6. REFERENCE JEDEC REGISTRATION MO-211, VARIATION BC.
6-Bump micro SMDNS Package Number BPA06HPB
X1 = 0.955 X2 = 1.615 X3 =0.850
National does not assume any responsibility for use of any circuitry described, no circuit patent licenses are implied and National reservesthe right at any time without notice to change said circuitry and specifications.
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LIFE SUPPORT POLICY
NATIONAL’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT DEVICES OR SYSTEMSWITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT AND GENERAL COUNSEL OF NATIONAL SEMICONDUCTORCORPORATION. As used herein:
1. Life support devices or systems are devices or systemswhich, (a) are intended for surgical implant into the body, or(b) support or sustain life, and whose failure to perform whenproperly used in accordance with instructions for useprovided in the labeling, can be reasonably expected to resultin a significant injury to the user.
2. A critical component is any component of a life supportdevice or system whose failure to perform can be reasonablyexpected to cause the failure of the life support device orsystem, or to affect its safety or effectiveness.
BANNED SUBSTANCE COMPLIANCE
National Semiconductor manufactures products and uses packing materials that meet the provisions of the Customer ProductsStewardship Specification (CSP-9-111C2) and the Banned Substances and Materials of Interest Specification (CSP-9-111S2) and containno ‘‘Banned Substances’’ as defined in CSP-9-111S2.
Leadfree products are RoHS compliant.
National SemiconductorAmericas CustomerSupport CenterEmail: new.feedback@nsc.comTel: 1-800-272-9959
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National SemiconductorJapan Customer Support CenterFax: 81-3-5639-7507Email: jpn.feedback@nsc.comTel: 81-3-5639-7560
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LM31
7L3-
Term
inal
Adj
usta
ble
Reg
ulat
or
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SANTA CATARINAUNIDADE DE FLORIANÓPOLISGERÊNCIA DE ELETRÔNICACURSO TÉCNICO EM ELETRÔNICACURSO TÉCNICO EM ELETRÔNICADISCIPLINA: PROJETOS INTEGRADORESPROFESSOR: CLÓVIS ANTÔNIO PETRY
PROJETO INTEGRADOR – 2007.1FONTE LINEAR ESCALADA 1,5 V ,FONTE LINEAR ESCALADA 1,5 V ,
3V, 4,5V 6V 9V 12V
Plinio Avila JuniorPlinio Avila Junior
Florianópolis Julho de 2007
Obj ti d j tObj ti d j tObjetivos do projeto:Objetivos do projeto:
•• Aplicar os conhecimentos adquiridos no Aplicar os conhecimentos adquiridos no decorrer do módulo do projetodecorrer do módulo do projetodecorrer do módulo do projeto.decorrer do módulo do projeto.
•• Distinguir as principais diferenças de Distinguir as principais diferenças de T ã Al d (C A) T ã C íT ã Al d (C A) T ã C íTensão Alternada (C.A) e Tensão Contínua Tensão Alternada (C.A) e Tensão Contínua (C.C)(C.C)
•• Adquirir habilidades na confecção da placa Adquirir habilidades na confecção da placa de circuito impresso, manuseio de ferro de de circuito impresso, manuseio de ferro de p ,p ,solda , estanho, etc.solda , estanho, etc.
Apresentação do protótipoApresentação do protótipo
E áti d F tE áti d F tEsquemático da FonteEsquemático da Fonte
F t d F tF t d F tFoto da FonteFoto da Fonte
F t d F tF t d F tFoto da FonteFoto da Fonte
•• CaixaCaixa
Lista de ComponentesLista de Componentes
Li t d C tLi t d C tLista de ComponentesLista de Componentes
•• 1 Transformador 1 Transformador 220V ~ 16 V220V ~ 16 V220V ~ 16 V220V ~ 16 V
•• Função: Converter aFunção: Converter atensão da entrada tensão da entrada primária 220V para a primária 220V para a saída secundária 16Vsaída secundária 16V
Li t d C tLi t d C tLista de ComponentesLista de Componentes
•• 4 diodos IN 40074 diodos IN 4007•• Função: RetificarFunção: Retificara tensão alternadaa tensão alternadaa tensão alternadaa tensão alternadado secundário do secundário transformador transformador
Li t d C tLi t d C tLista de ComponentesLista de Componentes
•• 2 Bournes 1 de cor 2 Bournes 1 de cor t 1 dt 1 dpreta 1 de cor preta 1 de cor
vermelhavermelha•• Função: TerminalFunção: TerminalDe Saída Positiva eDe Saída Positiva eDe Saída Positiva e De Saída Positiva e NegativaNegativagg
Li t d C tLi t d C tLista de ComponentesLista de Componentes
•• 6 LEDS 2 de cor 6 LEDS 2 de cor lh 2 dlh 2 dvermelha 2 de cor vermelha 2 de cor
amarela 2 de cor amarela 2 de cor verdeverde
•• Indicação daIndicação da•• Indicação da Indicação da Tensão de SaídaTensão de Saída
Li t d C tLi t d C tLista de ComponentesLista de Componentes
•• Regulador de Tensão Regulador de Tensão LM 317LM 317LM 317LM 317
•• Função:Função:Permite o ajuste da Permite o ajuste da tensão limita atensão limita atensão, limita a tensão, limita a corrente da saída e corrente da saída e proteção de aumentoproteção de aumentoproteção de aumento proteção de aumento de temperatura de temperatura
Li t d C tLi t d C tLista de ComponentesLista de Componentes
•• Transistor de Potência Transistor de Potência T hib 2N3055T hib 2N3055Toshiba 2N3055Toshiba 2N3055
•• Função: Função: u çãou çãoAumenta a correnteAumenta a corrente
ííde saída.de saída.
Li t d C tLi t d C tLista de ComponentesLista de Componentes
•• 1 Capacitor 22001 Capacitor 2200μμFF•• FunçãoFunçãoFiltragem daFiltragem daFiltragem daFiltragem daTensão retificadaTensão retificada
Li t d C tLi t d C tLista de ComponentesLista de Componentes
•• 6 Trimpots6 Trimpots•• FunçãoFunçãoFaz o Ajuste FinoFaz o Ajuste FinoFaz o Ajuste FinoFaz o Ajuste FinoDe cada saídaDe cada saída
Li t d C tLi t d C tLista de ComponentesLista de Componentes
•• 1 Chave Seletora1 Chave Seletora•• FunçãoFunçãoSeleciona as tensõesSeleciona as tensõesSeleciona as tensões Seleciona as tensões
Li t d P d C tLi t d P d C tLista de Preços dos ComponentesLista de Preços dos ComponentesQuantidade Descrição Valor Preço
1 Transformador 220V-16V R$ 25,00
1 Capacitor 2200µF R$ 2,70
4 Di d 1N400 R$ 0 204 Diodos 1N4007 R$ 0,20
1 Resistor 270Ω R$ 0,03
1 Resistor 1KΩ R$ 0,03
2 Resistor 10KΩ R$ 0,03
1 Regulador LM 317 R$ 1,25
1 Transistor 2N3055 R$ 2,20
1 Transistor BC547 R$ 0,30
1 Ch S l t 7 i õ R$ 3 951 Chave Seletora 7 posições R$ 3,95
2 Leds Verde R$ 0,38
2 Leds Amarela R$ 0,38
2 Leds Vermelha R$ 0,38
1 Bourne Preto R$ 0,60
1 Bourne Vermelho R$ 0,60
2 Trimpot 100Ω R$ 3,40
2 T i t 2K2Ω R$ 3 402 Trimpot 2K2Ω R$ 3,40
1 Trimpot 4K7Ω R$ 1,70
Total R$ 46,53
SimulaçõesSimulaçõesçç
S ft Utili dS ft Utili dSoftware UtilizadoSoftware Utilizado
Ver applet
Di E áti (P t )Di E áti (P t )Diagrama Esquemático (Proteus)Diagrama Esquemático (Proteus)
G áfi ObtidG áfi ObtidGráficos ObtidosGráficos Obtidos
Tensão no Capacitor e Tensão 1 5VTensão no Capacitor e Tensão 1,5V
G áfi ObtidG áfi ObtidGráficos ObtidosGráficos Obtidos
Tensão no Capacitor e Tensão 3 VTensão no Capacitor e Tensão 3 V
G áfi ObtidG áfi ObtidGráficos ObtidosGráficos Obtidos
Tensão no Capacitor e Tensão 4 5VTensão no Capacitor e Tensão 4,5V
G áfi ObtidG áfi ObtidGráficos ObtidosGráficos Obtidos
Tensão no Capacitor e Tensão 6VTensão no Capacitor e Tensão 6V
G áfi ObtidG áfi ObtidGráficos ObtidosGráficos Obtidos
Tensão no Capacitor e Tensão 9VTensão no Capacitor e Tensão 9V
G áfi ObtidG áfi ObtidGráficos ObtidosGráficos Obtidos
Tensão no Capacitor e Tensão 12VTensão no Capacitor e Tensão 12V
Confecção da PlacaConfecção da Placaçç
S ft Utili dS ft Utili dSoftware Utilizado Software Utilizado
Pl P j t d E lPl P j t d E lPlaca Projetada no EaglePlaca Projetada no Eagle
AquisiçõesAquisiçõesq çq ç
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesTensões Medidas
Tensões sem carga meia carga carga total
V sec 15,2 V 14,8 V 14,5V
V cap 19,75V 17,92V 16,70V
Tensões Medidas
25
olts
V cap 19,75V 17,92V 16,70V
V1,5v 2,13V
V3v 3,37 V
V4,5v 4,71V10
15
20
edid
a em
Vo
(V)
sem cargameia carga
t t lV6v 6,25V
V9v 8,97V
V12v 12,42V 12,09 V 12,06V 0
5
10
V sec V cap V1 5v V3v V4 5v V6v V9v V12v
Tens
ão m
e carga total
V sec V cap V1,5v V3v V4,5v V6v V9v V12v
Tensões
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesTemperaturas
Equipamento AmbienteMeia Carga Carga Total
Transistor 2n3055 25°C 30°C 38°CTransistor 2n3055 25°C 30°C 38°C
Regulador Linear LM 317 25°C 26°C 27°C
Ponte Retificadora 26°C 47°C 70°C
Transformador 30°C 34°C 36°C
Temperaturas Medidas
Gra
us
304050607080
buíd
os e
m G
Cels
ius Ambiente
Meia CargaC T t l
0102030
sist
or30
55
dor
M 3
17
nte ador
a
mad
or
Valo
res
Atrib C Carga Total
Tran
s2n
3
Reg
ulad
Line
ar L
M
Pon
Ret
ifica
Tran
sfor
mV
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesGráficosGráficos
Tensão no SecundárioTensão no Secundário Sem carga
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesgráficosgráficos
Tensão no CapacitorTensão no Capacitore Tensão no Secundário
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesgráficosgráficos
Tensão VC Saída de 9V
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesgráficosgráficos
Tensão de Saída de 6V
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesgráficosgráficos
Tensão de Saída de 4,5V
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesgráficosgráficos
Tensão de Saída 3VTensão de Saída 3V
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesgráficosgráficos
Tensão de Saída de 1 5 V1,5 V
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesgráficosgráficos
T ã S dá iTensão no SecundárioCom carga
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesgráficosgráficos
Tensão no SecundárioTensão no CapacitorTensão de SaídaTensão de SaídaCorrente de Saída
A i i õA i i õAquisiçõesAquisiçõesgráficosgráficos
Amplitude do Ripplena saída no capacitor
Canal 2 . Ripple na saída
Observações FinaisObservações FinaisObservações FinaisObservações Finais
Difi ld dDifi ld dDificuldadesDificuldades
Na seleção de 1,5V , o LED não emitiu luzNa seleção de 1,5V , o LED não emitiu luzPelo fato da tensão ser muito baixa , Pelo fato da tensão ser muito baixa , foram feitas várias tentativas nos quais no foram feitas várias tentativas nos quais no o a e tas á as te tat as os qua s oo a e tas á as te tat as os qua s odecorrer do projeto, a instalação de um decorrer do projeto, a instalação de um amplificador e um transistor BCamplificador e um transistor BC--547547amplificador, e um transistor BCamplificador, e um transistor BC--547, 547, portanto foi descartada um dos LED’ S. portanto foi descartada um dos LED’ S.
A d i tA d i tAgradecimentosAgradecimentos
•• Professor: Clóvis Antônio Professor: Clóvis Antônio PetryPetry•• Aos colegas de salaAos colegas de sala•• Aos amigos Robson Pires e LuizAos amigos Robson Pires e Luiz•• Aos amigos Robson Pires e Luiz Aos amigos Robson Pires e Luiz
Fernando Coelho.Fernando Coelho.
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