O REGULADOR DE VOLTAGEM

O REGULADOR DE VOLTAGEM

JOS CARLOS MIRANDA

Aprenda quase tudo sobre:

REGULADORES DE TENSO DE TRS TERMINAIS kIT DIDTICO PARA MONTAGEM DE SUA PRIMEIRA

FONTE AJUSTVEL E ESTABILIZADA .

Tudo o que voc precisa saber para fazer sua fonte de tenso regulada . . .

Positivo Negativo

Reguladores de Voltagem de 3 terminais.

O regulador de voltagem um dos componentes mais comuns colocados em um projeto. o corao do que ns chamamos de fonte de alimentao ele permite que tenhamos praticamente qualquer valor de voltagem desejada (dentro dos limites de suas caractersticas) para um circuito com excelentes taxas de regulao de voltagem, filtragem e proteo contra curto circuito e excesso de aquecimento.Os nicos componentes que precisam ser acrescentado para termos uma fonte de alimentao partindo de uma energia alternada , transformador, diodos ou ponte retificadora e trs capacitores com estes materiais teremos uma fonte de alimentao completa de alta qualidade e estabilidade.Nas fotos abaixo podemos visualizar os dois tipos de encapsulamento mais popular para o regulador de voltagem.A nica diferena entre ambos a capacidade do fornecimento de corrente:

O circuito integrado 78L05 da foto acima tem encapsulamento tipo TO92 e um regulador positivo de 5v, com capacidade de fornecer correntes mximas de 100mA, o regulador semelhante em sua forma exterior a um transistor pequeno (tipo BC 547 ou 337 entre outros) .

J o regulador 7805 com encapsulamento TO220. e um regulador de positivo de 5v, porem pode fornecer corrente bem maiores que o encapsulamento TO92 chegando at o limite de 1 amper.Os reguladores fixos de 3 pinos existem em outras voltagens como: 6v, 8v, 9v, 10v, 12v, 15v, 18v, 24v, e podem ser reguladores negativos ou positivos, os reguladores positivos so com denominao 78xx onde o xx indica o valor da tenso, j os reguladores negativos tem a denominao 79xx. Dentro da srie de reguladores de voltagem de trs terminais existem os reguladores de voltagem ajustveis que so projetados para permitir um ajuste da tenso de sada entre 1.2v a 37v e como os reguladores da serie fixa estes tambm esto disponibilizados em verso de regulador positivo designado como 317 e regulador negativo pelo prefixo 337.Praticamente a mesma variao de voltagem e desempenho destes reguladores ajustveis pode ser criado usando o integrado 7805 com mais alguns componentes, logicamente que a menor tenso de sada ser 5 volts e poder ser ajustado at 37 volts. Mas o fato mais importante para se lembrar que os terminais exteriores so diferentes para cada srie de reguladores fixos e ajustveis. Isto evita que ao ser colocado o tipo incorreto na placa de circuito impresso o resto do circuito venha a se danificar. Basicamente so invertidos a entrada e o terra na comparao entre os dois integrados da srie fixa, mas por haver esta diferena entre os terminais sempre consulte um catalogo para identificar os terminais do encapsulamento. Nota: O terminal de Terra tambm chamado o terminal Comum.No desenho abaixo apresentamos os reguladores de trs terminais positivos e negativos.

REGULADOR DE VOLTAGEM DE 3 TERMINAIS

Na tabela abaixo temos a especificao de cada tipo com encapsulamento TO 220 e

acrescentamos que para todos eles a mxima tenso de entrada suportada 37 volts.

Tipo Numero

Tenso Corrente Encapsulamento

7805 +5V 1A TO-2207806 +6V 1A TO-2207808 +8V 1A TO-2207810 +10V 1A TO-2207812 +12V 1A TO-2207818 +18V 1A TO-2207824 +24V 1A TO-2207905 -5V 1A TO-2207906 -6V 1A TO-2207908 -8V 1A TO-2207912 -12V 1A TO-2207915 -15V 1A TO-2207918 -18V 1A TO-2207924 -24V 1A TO-220

LM317T +1.2V a +37V 1.5A TO-220

LM337T -1.2V a -37V

1.5A TO-220

Na tabela abaixo temos a especificao de cada

tipo com encapsulamento TO 92 e acrescentamos que para todos eles a mxima tenso de entrada

suportada 37 volts.

Tipo Numero Voltagem Corrente Encapsulamento

78L05 +5V 100mA TO-9279L05 -5V 100mA TO-9278L12 +12V 100mA TO-9279L12 -12V 100mA TO-92

Um circuito tpico para um regulador positivo de 5 volts mostrado abaixo:

100nF multicamada

Um capacitor de 100nF multicamada deve ser utilizado bem prximo aos terminais de sada e comum do regulador para evitar oscilaes em alguns casos quando est ligado a circuitos de RF utiliza-se um capacitor polarizado de tntalo de 10uF em paralelo.

Nesta foto temos o regulador 7805 preso a um dissipador utilizando-se da pasta trmica para melhorar o acoplamento mecnico entre as duas peas (regulador e dissipador) melhorando a transferncia de calor ,

Aqui vo as dicas importantes : 1.) Determine a tenso e a corrente necessrias para alimentao de seu projeto. 2.) Regulao da linha de entrada do transformador a variao que ocorre na linha eltrica da concessionria em virtude de fatores como distancia e horrios e refletida na sada do transformador utilizado para a fonte de alimentao esse fator estabelecido como sendo no mximo 10% a menos, dai se faz presente a necessidade de incluir estes dados nos clculos.Trocando em midos, as 16 horas temos uma tenso de entrada no primrio da fonte de125 volts e a sada do secundrio 10 volts, as 19 horas horrio de pico de consumo de energia eltrica ao invs de 125 volts teremos apenas 112,5volts e no secundrio teremos 9 volts. 3.) O fator de regulao do transformador: a variao que ocorre com a tenso na sada do transformador quando ele medido sem nenhuma carga colocada em sua sada e quando colocada a carga mxima pretendida. O ideal seria que est tenso fosse igual para os dois modos mas isto implicaria em um custo alto para o transformador mas ele teria excelentes qualidade e trabalharia frio sem esquentar, mas no o que encontramos por ai onde temos transformadores trabalhando com taxas de 50 a 60% de regulao para voc ter uma idia disto vamos dizer um transformador sem carga produz 20 volts em sua sada, mas quando o colocamos provendo energia para a carga mxima est tenso diminui para 10 volts, ai pela matemtica temos uma regulao de 50% no se assuste estas taxas so normais para

as fontes de tomadas que so vendidas pelos marreteiros de todo o Brasil e s nos trazem dor de cabea, queima de equipamentos, incndios e desemprego. Sempre de preferncia a um transformador com taxas de regulao melhores que 20% podem ser mais caros mas voc economiza em outros materiais. 4.) Escolha da Retificao: Os diodos ou a ponte retificadora deve ser escolhido de modo que a capacidade de corrente e a tenso a qual estejam submetidos fique no mnimo 30% acima da capacidade mxima necessria, consulte a necessidade de usar um dissipador para eles. 5.) Escolha do capacitor de Filtragem: Utilize como parmetro para definir o condensador de filtragem o valor de 2.200uF por amper consumido, portanto se precisamos de 2 amper utilizaremos um capacitor de 4.400uF. ou o mais prximo deste, quanto ao valor da tenso do capacitor deve ser pelo menos 60% maior do que a tenso de sada mxima do transformador (sem carga). Vamos a um Exemplo: Minha necessidade : fonte com uma sada de 12volts estabilizada com consumo oscilando entre 400ma. e 1 amper de sada. Determinando o valor da tenso de sada do transformador.Primrio do transformador, em concordncia com a energia entregue pela concessionria de energia da regio, (pode ser 110v, 125V, 220V ou 250V)Secundrio = tenso requerida na sada da fonte. 12 volts, + 3 volts (valor mnimo indicado pelo fabricante do regulador como necessrio para que o regulador funcione adequadamente), + 1,4 volts (correspondente a queda de tenso nos diodos da ponte retificadora), + 1,25volts (correspondente a regulao de linha comumente em torno de -10 %). Fazendo as contas chegaremos ao resultado que a Tenso necessria para o secundrio do transformador ser de 18,1 volts Determinando o tipo de diodo ou ponte retificadora a ser usado:Selecionado atravs de especificao do fabricante foi escolhido a utilizao de 4 diodos 1N4007 com capacidade de corrente para 1 amper e tenso de 1.000volts e um preo bem pequeno. Determinando a capacidade do capacitor de filtragem.

A capacitncia necessria para o eletroltico fazer a filtragem esta na ordem de 2.200uF por amper de consumo na sada, portanto o capacitor exigido pelo nosso projeto de 2.200uF.se a necessidade fosse 500ma.o valor do capacitor seria 1.100uF. Determinando a tenso de trabalho deste eletroltico.Tenso necessria para o eletroltico igual a:tenso de sada do transformador 18,1 - 1,4 volts da queda de tenso dos diodos, + 3,6 volts correspondente a taxa de aproximadamente 20% de regulao do transformador multiplicado por 1,27 calculando chegamos a 25,781volts tenso mnima necessria no danificar o dieltrico, nos capacitores a melhor forma de arredondamento e para cima, pois se o dieltrico romper o capacitor eletroltico literalmente estoura.O regulador de voltagem faz com que o projeto de uma fonte de alimentao seja relativamente simples. Porm, antes de ns entendermos o relativamente muito simples, so vrias as caractersticas e peculiaridades que devem ser levados em considerao. 1. A parte da fonte de alimentao deve ser compacta com trilhas bem dimensionadas e curtas de forma que os condensadores possam executar sua funo de remover as oscilaes e dar estabilidade. 2. O regulador deve ter dissipador de calor de forma que voc possa segurar entre os dedos durante pelo menos 30 segundos. 3. A voltagem de entrada deve ser pelo menos 5v acima da voltagem pretendida na sada. Porque a ponte retificadora de diodo ocasiona a queda de aproximadamente 1,5volts e o regulador necessita de pelo menos mais 3,5volts para fazer seu trabalho de regular. H quatro pontos importantes para se lembrar ao projetar uma fonte de alimentao: 1. o regulador deve estar perto da extremidade da placa de circuito impresso assim pode ser preso a um dissipador de calor. 2. o dissipador tambm deve ser preso a placa de circuito impresso de forma que de rigidez mecnica ao conjunto evitando assim a quebra dos terminais do circuito integrado.

3. os capacitores de 2200uF e 100nF(este tem a finalidade de evitar que o integrado produza oscilaes internas) devem ser montados perto do regulador. 4. a voltagem de entrada deve ser mais alta que a sada para permitir a queda de tenso da ponte retificadora e o regulador. O mnimo para uma sada regulada de 5v estabilizada e regulada 7v de tenso alternada na sada do transformador ou 9v de tenso retificada aps a ponte de diodos . O desenho abaixo temos um circuito regulador 7805 montado em uma placa para circuitos experimentais.

Este no o mesmo circuito como mostrado acima onde o capacitor multicamada de 100nF na sada foi substitudo com um capacitor eletroltico.Este tipo de montagem s satisfatrio para uma sada de baixa corrente uma vez que o 7805 no est montado com nenhum dissipador.

O 7805 montado em uma placa experimental O circuito abaixo montado em um a pequena placa de circuito impresso e utiliza uma ponte retificadora tipo W 04 com capacidade de corrente de 1,5amper e suporta uma tenso mxima de 40volts AC, o capacitor de filtragem um eletroltico de 2.200uF, e para suprimir possveis oscilaes internas utiliza um capacitor eletroltico de 100uF no lugar do multicamadas, utilizado um resistor de 220 Ohms para limitar a corrente do LED que serve de indicador da presena de tenso.. O circuito desta placa est logo abaixo.

Um modulo de fonte com o integrado 7805

O diagrama esquemtico da foto acima.

A parte maravilhosa da eletrnica sua natureza universal. Imagine se cada pas tivesse o seu prprio cdigo de cores para resistores ! O mesmo se aplica aos desenhos de diagramas do circuito. So todos feitos em uma linguagem globalizada com pequenas variaes que no impedem o entendimento geral do circuito.

AUMENTANDO A VOLTAGEM DE SADA

O modo de funcionamento convencional do 7805 este: Mantm uma voltagem de 5v regulada que pode ser medida entre a sada e o terra (terminal comum). Para aumentarmos a tenso de sada do regulador utilizamos um pequeno truque manejando a referncia que vai para o terminal comum (terra) deixando este terminal com uma referncia de tenso maior do que o terra. Portanto se a voltagem no terminal comum aumentada, a voltagem de sada ser 5v mais a tenso aumentada no terminal comum. Os 7805 sempre mantm 5v muito bem regulados entre a sada e o terminal comum. Este procedimento serve para todos os reguladores fixos da srie, 78xx e 79xx.No circuito abaixo mostramos como se produz uma sada de 12v com um regulador fixo de 5 volts.

Fonte de Alimentao de 1 amper 12v .

Qualquer voltagem entre 5v e 30v pode ser obtida por este mtodo, sendo limitado apenas pelos resistores fixos que podem dar valores bem esquisitos mas voc pode substituir o resistor fixo por um varivel (trimpot ou potencimetro). Desta forma voc pode ter a tenso que quiser na sada do regulador.

A voltagem de sada determinada atravs de dois resistores funcionando como DIVISOR de TENSO. Os Cinco volts sempre esto presentes do outro lado do resistor de 120R e se outro resistor colocado em srie, ter uma voltagem proporcional. No circuito acima, so desenvolvidos 7v pelo resistor 180R no pino de referencia do regulador, totalizando 12v na sada.Para aumentar ou diminuir a voltagem, s necessrio mudar o resistor de 180R, o resistor de 120R permanece inalterado. Se o resistor for aumentado para 220R, a voltagem de sada ser 14v, com 330R, a voltagem de sada ser 18v. O resistor que vem da linha do comum (Terra) pode ser um potencimetro. Isto produzir uma sada de voltagem ajustvel. O resistor limitador de corrente para o LED tambm ter que ser aumentado de forma que a corrente permitida ao LED no seja ultrapassada. Um multmetro pode ser colocado na sada para monitorar a voltagem e corrente consumida pela carga. H s um problema com uma fonte de alimentao ajustvel. O regulador deve ter um Dissipador grande o suficiente para dissipar na pior condio. Alm disso, a voltagem de sada deve ser suficiente para satisfazer a mxima sada de voltagem. FONTE DE TENSO COM SADA AJUSTVELA voltagem de SADA pode ser ajustada (variada) de 5v a 24v por um potencimetro conectado linha comum (terra) do regulador. A voltagem de entrada e o Dissipador de Calor do regulador devem

estar dimensionadas para a voltagem de sada e corrente. Algumas vezes podemos ter a impresso que a corrente entregue na sada no a especificada em sua caracterstica ou seja 1 Amper, isto se deve ao fato que existe uma relao de capacidade de potencia no regulador que no caso do 7805 est em torno de 8 watts portanto se colocarmos uma tenso em torno de 30 volts dc em sua entrada (o Maximo suportado na entrada 37volts) o regulador ter uma diferena maior de tenso para regular, e quando faz essa regulagem essa energia que est a mais se transformara em calor limitando a capacidade de corrente na sada, neste caso especifico com entrada em torno de 30 volts teremos na sada do 7805 uma corrente disponvel de apenas 100miliamper,

Fonte de Alimentao Ajustvel com resistor varivel de 5v a 24v .

ATENO PERIGO, PERIGO, PERIGO! Como j de nosso conhecimento o terminal comum dos reguladores so os responsveis pela tenso presente no terminal de sada do regulador portanto jamais devemos deix-lo desligado de alguma referencia pois a tenso de sada ser a mesma presente na entrada do regulador. O circuito abaixo perigoso por esse motivo! Portanto No use se no souber. No circuito abaixo a sada de tenso quando passa de uma posio para a outra no giro da chave rotativa entrega na sada a mesma voltagem da entrada pelo breve momento do giro da chave, isso acontece porque o terminal comum fica desconectado da linha de terra durante a rotao da chave, permitindo que toda a tenso de entrada v para a sada, este tipo de problema do circuito pode ser evitado utilizando-se uma chave rotativa com caracterstica curto circuitante na passagem de uma posio para outra.Se a voltagem de entrada for 36v , a sada de um regulador 7805 subir para 36v quando o interruptor do seletor mudado de uma posio a outro. Desta forma, qualquer projeto que a ele estiver ligado pode ser danificado imediatamente!

EXCESSO DE VOLTAGEM Se qualquer fonte de alimentao elaborada com uma voltagem 4v superior a voltagem de sada, isto chamado excesso de voltagem e pode causar problemas de aquecimento do regulador. A maioria dos circuitos no tem uma corrente fixa e assim impossvel especificar um dissipador de tamanho correto para todas as aplicaes. O modo mais simples de determinar o tamanho do dissipador poder segur-lo constantemente com a mo. Se voc no conseguir segur-lo, porque o regulador est adquirindo cada vez mais calor e preciso aumentar a rea de dissipao. O calor gerado pelo regulador se deve simplesmente a uma questo do regulador estar funcionando fora da faixa de voltagem adequada ou no seu limite de corrente. Mas vamos deixar de lado este assunto complexo que gera muita discusso e partir para o lado pratico. 1 A nica coisa que ns podemos dizer para facilitar a necessidade de manter a voltagem de entrada to baixa quanto possvel sem que percamos a regulao, o requerido para que o regulador funcione adequadamente 3 volts a mais no terminal de entrada do regulador em relao a sua sada.

2 Todo volt colocado acima deste mnimo ser perdido como calor no regulador e se 1 amper estiver fluindo pelo regulador, o desperdcio de potencia do regulador ser de 1 watt. 3 Devemos ficar atentos a qualidade do transformador (fator de regulao) utilizado bem como a tenso mnima que ele ter quando estiver trabalhando em regime de plena carga e a tenso mxima produzida por este transformador em aberto (pois pode acontecer deste transformador ter uma queda de tenso muito grande no sobrando os trs volts a mais necessrios no terminal de entrada do regulador para que ele faa seu trabalho).

4 Determinao do dissipador: Para determinarmos o tamanho do dissipador necessrio saber quantos volts teremos de diferena entre o terminal de entrada e o terminal de sada do regulador e est tenso determinada pela soma da tenso mnima de 3 volts com a soma da diferena de tenso para plena carga e sem carga. por Isso que o modo prtico para conferir se est tudo bem sentir a caloria do dissipador. E no se preocupe quanto ao aquecimento pois 7805 tm internamente um circuito de proteo trmica quando a temperatura alcana um determinado valor ele bloqueia a tenso de sada e ao esfriar libera novamente a tenso. obviamente importante que o regulador no trabalhe nesta condio.Esta proteo muito importante pois evita a destruio do circuito regulador. Mas falando em proteo o 7805 bem como os demais da srie tambm contam com um circuito de proteo contra curto circuito na sada, portando se a tenso de sada entrar em curto o regulador automaticamente se bloqueia e s volta a funcionar novamente quanto for retira o curto.

MAIS CORRENTE Se voc precisar de mais que 1 amper, o 7805 pode ser combinado com outros componentes para entregar corrente de 3 amperes como o circuito abaixo . A corrente fornecida pelo TIP2955, assim os 7805 s podem ser corridos sem um heatsink desde isto regula a voltagem. Note porem que os diodos da ponte foram trocados por diodos que suportam 3 amperes de corrente. Para correntes maiores que 3 amperes, podem ser colocados transistores adicionais da a mesma forma que colocamos o primeiro mas importante que o ganho nos transistores sejam aproximadamente os mesmos para para quando compartilharem da carga fiquem com a mesma temperatura.

Um diodo de 3amperes (1N 5404) comparado com um diodo de 1 Amper (1N 4007).

FONTE NEGATIVA Uma fonte negativa pode ser produzida com um 7905 regulador de voltagem.Trs coisas que tm que no podemos esquecer so: 1. conferir as conexes dos 7905 antes de ligar. 2. Os capacitores eletrolticos e led devem ter suas polaridades observadas uma vez que trabalha ao contrrio do 7805. 3. O mesmo valido para a ponte de diodos de forma que o negativo vai ao pino de entrada do 7905.

Fonte de Alimentao regulada de -5v com o 7905.

Isto cobre de forma geral as complexidades de uma fonte de alimentao. Quase todo projeto eletrnico precisa de uma fonte de alimentao e contanto que voc siga s regras acima, ser uma tarefa simples para voc acrescentar uma fonte de alimentao em um canto de seu projeto que produzira uma alimentao segura que no precisar de qualquer ateno adicional, isto porque os circuitos integrados na forma de reguladores de voltagem simplificou a elaborao destas fontes, incorporando complexos circuitos em um nico chip de trs terminais. Um regulador de voltagem tem a capacidade de alisar uma tenso retificada com 3v de ondulao e deix-la com menos que 1mv. , Isto uma melhoria de 3.000:1. Ao mesmo tempo capaz de entregar 1 amper.

Calculadora Para os Resistores do LM317-

Esta calculadora usada para achar o valor exigido do resistor (R2) que tem a funo de deixar a sada do LM317 em um nvel especifico de voltagem.Tipicamente R1 tem seu valor entre 220 ohms ou 240 ohms, mas poderia ser um outro valor. Confira a Folha de Dados para mais informao e consideraes. Coloque um valor para R2 e click em calcular. O resultado ser a tenso que o LM317 produzira em sua sada. Notas: No esquea que a voltagem de entrada do LM317 deve ser pelo menos 2.5v maior que a voltagem de sada para uma boa regulao. Voc pode encontrar valores ridculos com a combinao de R1 e R2. Anote em uma folha as combinaes e v alterando os valores em procura de algo sensato.

Fonte Estabilizada Transforme uma fonte ordinria em uma fonte estabilizada

Podem ser achados Fontes de tomada em todos lugares, consistem em um transformador colocado em uma caixa de plstico com 2 pinos com a finalidade de serem ligados diretamente em um ponto de energia. Eles vm em diversos tipos de equipamento, mas uma desvantagem o tamanho. Alguns so muito grandes para a sada e acabam cobrindo os outros pontos de tomadas ou interruptores acabando quase sempre por cair ao mais leve toque.Suas caractersticas so invariavelmente de baixa qualidade, pssima regulao e filtragem, causando roncos e at mesmo a queima de circuitos. Nossa proposta um regulador de timas caractersticas para ser utilizado em conjunto com este tipo de fonte montado por cima ou dentro de uma caixa apropriada.

O capacitor eletroltico de 1000uF deve ser soldado apenas aps ter sido deitado o mesmo na placa de circuito impresso o bloco de terminal a saida de voltagem estabilizada.

O circuito impresso pode ser preso na caixa plastica com uma fita adesiva espumada de dupla face. O trimpot 470R ajusta a

voltagem de saida

Circuito regulador estabilizador Muitos dos projetos que encontramos operaro muito bem com uma boa fonte regulada e estabilizada mas porque a sada na maioria destas fontes to incerta, sempre hesitam em recomendar e acabamos por usar pilhas e baterias.

Se voc conectar um amplificador, rdio ou circuito digital a uma fonte de baixa qualidade com filtragem muito pobre voc vai adquirir rudo no amplificador ou ocasionar uma operao errada em um circuito digital. Alm disso, a maioria das fontes de tomadas entregam uma voltagem de sada que consideravelmente mais alto do que o especificado , quando est sem carga. A voltagem dada a fonte seu valor a plena carga mas quando a corrente de consumo do circuito baixa, a voltagem de sada muito mais alta (at 40% maior). Evidentemente circuitos em que so necessrios uma boa estabilizao como circuitos digitais TTL e alguns chips CMOS jamais suportariam tais diferenas de voltagens assim as fontes de tomadas no so muito populares com os consumidores.

E agora o conceito de REGULADA & ESTABILIZADA. . .

REGULADA & ESTABILIZADA Uma fonte regulada aquela a que podemos regular a tenso de sada a um nvel desejado de um modo prtico e rpido sem esta fonte perder a estabilidade, isto mantendo a tenso de sada firme e constante sem subir ou descer a tenso do valor previamente ajustado desde o menor ao maior consumo de corrente para qual a fonte foi projetada. A diferena de voltagem efetuada entre as medidas de voltagem da sada sem nenhuma carga conectada e com a carga mxima fornecem o fator de estabilidade e geralmente as fontes de tomadas no so boas nesse item. Idealmente um transformador deveria ter uma variao mxima de 10% na voltagem mas o que encontramos nos transformadores de tomadas so estabilidades variando em torno de at 40%.Quando mais corrente tirada do fluxo magntico do transformador, mais depressa a voltagem diminui.Por exemplo, um transformador de tomada especificado para 500mA s bom para suprir de 200 a 300mA e um outro especificado para 800mA s aceitvel trabalhando entre 400 e -500mA. mas os fabricantes deste tipo de fonte se valem do principio de especificar a fonte para curtos picos de correntes fazendo a fonte de tomada aparecer com correntes impressionantes, muitos usurios s percebem isto depois e muitos no reclamam, alguns por falta de conhecimento outros por no encontrarem a quem reclamar o que eu sei que em muitos casos as fontes comeam a feder e a soltar fumaa at queimar.Sabendo disto, ns projetamos uma fonte de voltagem varivel simples que transformar um produto de qualidade muito pobre como as fontes de tomadas em algo que vale a pena ser utilizado.A voltagem de sada e corrente deste projeto dependero da fonte de tomada ou transformador utilizado, voltagem est que pode ser fixada pelo ajuste do trimpot. Isto pode parecer surpreendente, mas a voltagem da sada determinar a corrente mxima que pode ser drenada sem aquecer demais o regulador. A dissipao do regulador fixado pelo tamanho do dissipador de calor e em nosso caso o dissipador de calor capaz de dissipar 3 watts o que uma elevao de temperatura razovel. Exatamente como isto ocorre ser descrito na prxima seo. COMO TRABALHA O CIRCUITO O circuito regulador e estabilizador de voltagem pode utilizar qualquer transformador AC ou fonte DC dentro das seguintes caractersticas: Transformadores ou fontes AC com tenses de 6v ao Maximo de 37v .Tenses DC entre 9 e 37 volts.Corrente Limite de sada do nosso circuito 1 Amper desde que seja observada uma diferena de 2,5 volts entre a tenso de entrada e sada do REGULADOR.A ponte de diodo na entrada converte Tenso Alternada para Tenso Continua atravs da retificao por onda completa e por isso no importa de qual modo ligado a sada do transformador ou fonte retificada aos terminais de entrada da ponte de diodos que sempre estar certo..Se uma fonte DC for usada, a ponte pode ser omitida e os terminais ligados diretamente ao positivo e negativo do capacitor eletroltico de 1.000uF. Se voc resolver usar usar a ponte no se esquea que sero perdidos aproximadamente 1.2v pela queda de tenso nos diodos e isto pode reduzir a sada de tenso.

O capacitor eletroltico de 1.000uF satisfatrio para correntes at 500mA e se voc quiser usar com uma corrente de 800mA a 1 Amper na ter que substituir por um de 2.200uF ou somar outros 1.000uF em paralelo. O circuito contm 2 LEDs indicadores . O verde indica ligado e o vermelho indica sobrecarga ou curto circuito na sada e acende toda vez que a tenso diminuir abaixo de 3 volts na sada do regulador.A outra caracterstica deste circuito a voltagem varivel. Pode ser ajustado de 5v a 12v e a placa de circuito impresso contm uma escala simples ao redor do trimpot de 500R de forma que o ponteiro a marca no eixo de giro que indicar a voltagem aproximada, esta escala valida para uma entrada de 18 volts AC. O regulador da srie positiva tipo 7805 com uma sada de tenso de 5 volts. O princpio de operao destes dispositivos dispositivos reguladores de 3-terminais so os vistos acima e a sada sempre 5v mais alto que o terminal comum do regulador "Terra." Se ns "erguermos" o terminal comum em relao ao terra, a sada tambm subir. E desta forma que conseguimos voltagens mais altas do que o especificado para o regulador 7805 em sua sada.Mas h uma outra coisa que muito importante. Est no calor produzido pelo regulador. O calor gerado pelo regulador a diferena da tenso de entrada pela tenso de sada do regulador multiplicada pela corrente de sada. Peguemos como um exemplo, tenso de entrada do regulador 15volts, tenso de sada do regulador 12 volts sob uma corrente de 300mA, a queda de voltagem pelo regulador ser de 3v (3v est no valor mnimo exigido para o correto funcionamento do regulador) desta forma o calor gerado de aproximadamente 3 x 0.3 = 0.9 watts (900mW). O dissipador que acompanha o Kit capaz de dissipar 3 watts assim ns estamos trabalhando com folga neste caso, mas nem sempre assim, por isso vamos ao prximo exemplo.Peguemos como um exemplo, tenso de entrada do regulador 15volts, tenso de sada do regulador 5 volts sob uma corrente de 300mA, a queda de voltagem pelo regulador ser de 10v (3v o valor mnimo exigido para o correto funcionamento do regulador) desta forma o calor gerado de aproximadamente 10x 0.3 = 3 watts. neste ponto o chip comeara a esquentar cada vez mais o dissipador que se no houver um dissipador maior ou o volume de troca de ar para a dissipao for pouca o circuito de proteo trmica entrar em ao diminuindo cada vez mais a tenso para tentar compensar o super aquecimento do chip. Isto s acontece quando o chip estiver muito quente e lhe daremos um aviso atravs do LED de sobrecarga antes disto comear a acontecer. O circuito indicador de sobrecarga em bem simples quando a sada fica menor do que 3v coloca o transistor BC547 fora de operao e Isto permite que a corrente passe pelo led vermelho. Portanto quando a voltagem subir novamente, o transistor colocado em operao fazendo com que a juno de coletor emissor represente praticamente um curto e toda a corrente passe por essa juno no sobrando nada para o LED vermelho. Em outro palavras o transistor rouba a tenso de 1.7v necessrio para que o LED produza LUZ. Os capacitores de 100nF devem ser montados perto dos terminais do regulador para impedir que venha acontecer instabilidade de alta freqncia .

Kit do Regulador

RELAO DO MATERIAL

1 - 330R1 - 1k1 - 10k1 - 39k1 - 500R TRIMPOT2 - 100n CERMICO1 - 100u 16v ELETROLTICO1 - 1000u 25v ELETROLTICO1 - 5mm LED VERMELHO1 - 5mm LED VERDE1 - 7805 3-terminal regulador1 - BC 547 transistor4 - 1N4002 diodos1 - Mini U dissipador1 - Parafuso e porca para dissipador1 - Fita colante dupla face1 - PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO

Extras:1 - Fonte de tomada com sada AC ou DC (100mA a 1 amper corrente mxima)Veja o texto para mais detalhes .

Placa de circuito impresso do regulador

CONSTRUO Todas as partes ajustaram em uma pequena placa de circuito impresso com o regulador parafusado a um mini dissipador de calor, um trimpot de 500R colocado na placa que contem uma escala referencial de voltagem gravada na placa de circuito impresso.

Se voc for montar o projeto em uma caixa, voc pode usar potencimetro mini de 500R mni do lado de fora da caixa e duplicar a escala do lado de fora desta caixa.

Nossa sugesto ajustar a placa de circuito impresso sobre a face dianteira da fonte de tomada com um pedao de fita de espuma que tem cola dos dois lados.

Comece montagem ajustando os terminais do regulador e parafusando o regulador com o dissipador a placa de circuito impresso, esta parte tem que ser bem fixada de forma a haver uma boa transferncia de calor entre os elementos que esto sendo unidos.

Coloque agora o trimpot de 500R de forma que os trs se encaixem perfeitamente.Coloque agora os 4 diodos de forma que eles fiquem encostados a placa de circuito impresso, e os solda em posio. Corte os terminais perto da conexo de solda .Insira o capacitor eletroltico de 1.000uF, no se esquea que este componente tem polaridade e se for ligado errado pode explodir . Dobre o capacitor eletrolitico para que ele deiti-se sobre a placa de circuito impresso, confira os terminais solde e corte os terminais.Continua pela placa de circuito impresso colocando cada componente, observe que o dois LEDs deve ser colocado em seu lugar de modo correto. O terminal de ctodo o mais curto e o corpo dos LEDs tem uma marca de diferenciao prximo ao ctodo. O transistor coloque em cima e na mesma posio do "D" na placa de circuito impresso e o capacitor eletroltico de 100uF tem o terminal negativa perto da extremidade da placa de circuito impresso. Um bloco de terminal de 2 parafuso a sada do projeto e voc pode usar o fio com o conector retirado da fonte de tomada ou confeccionar um de acordo com as suas necessidades. CONECTANDO O REGULADOR ESTABILIZADORSe voc tiver uma FONTE DC para servir de alimentao ao circuito, pode ligar normalmente na entrada dos diodos da ponte sabendo que ter uma queda de tenso de 1,4volts ou voc

pode omitir os diodos e conectar aos buracos do fundo da ponte retificadora observando a polarizao e no se esquea que nem sempre o fio que sai com a lista branca o positivo. Se for uma fonte de CA, voc tem que usar a entrada de CA de forma que a ponte de diodos entre em operao.

SE NO FUNCIONARMuito poucas coisas podem dar errado com este projeto pois ele muito simples, mas estas notas o ajudaro com qualquer possvel falha. As coisa mais perigosas que podem acontecer a qualquer circuito regulador de voltagem deixar o terminal comum do regulador em "aberto." isto sem ligar em ponto algum. Isto far a sada de tenso subir a para quase a mesma voltagem de entrada do regulador e pode criar muitos problemas. A maioria dos circuitos muito sensvel com a variao de voltagem e uma elevao mesmo que pequena pode destruir circuitos integrados e transistores. Integrados do tipo TTL no podiam estar com uma voltagem mais alta que 5.5v, integrados do tipo CMOS tm uma voltagem mxima de funcionamento entre 18 e 22v e alguns chips de udio entram em curto com uma voltagem acima de 24v. Em nosso caso, j vimos que algumas fontes de tomada produzem uma voltagem excessiva quando no ha nenhuma carga portanto se uma falha acontecer na seo do regulador, o projeto alimentado com a voltagem regulada pode ser danificado. A chance de uma falha acontecer bastante remota mas voc pode ver que se o terminal comum no bem conectada linha negativa, a sada subir ao Maximo sem restrio. Isto reala o fato que o terminal comum no deve ser nunca desligado. Pois produzir um pico que pode danificar o circuito que voc est alimentando. Se a sada estiver abaixo de 5v, a primeira coisa para fazer tatear o regulador. Se estiver se muito quente, deve haver algum curto circuito presente na linha de sada.Se no estiver quente, a voltagem de entrada pode ser muito baixa ou o regulador pode estar defeituoso. Se sua fonte de tomada for "CA", tenha certeza que voc no usou os terminais de entrada DC pois voc danificar o regulador. A nica outra razo para uma baixa voltagem de sada, ou uma voltagem que no suba acima de 5v, uma baixa voltagem na entrada do regulador. A tenso deve ser pelo menos 9v DC para uma sada de 5v e mais alto se voc quiser ir para uma tenso acima disto. A perda pela ponte retificadora ter um mnimo de 1.2v e o regulador derrubar aproximadamente 3v para ter uma boa estabilidade e filtragem. H um ponto final para estar atento em questes de fontes de alimentao para o futuro. muito fcil produzir uma fonte com uma sada de corrente de at 800mA onde teremos a maioria dos componentes com um custo muito baixo, pois so projetados transformadores diodos e reguladores para controlar 1 amper.Este um valor de mximo absoluto e se voc quer ter confiana extrema no circuito limite o projeto para 700mA. Uma vez que voc vai acima dos 700mA, voc tem que ir para uma outra linha de componentes e reguladores e o custo salta enormemente e isto ser um um tpico para outro projeto.