1) O documento discute reguladores de tensão lineares integrados, incluindo reguladores de tensão fixa positiva e negativa e reguladores de tensão ajustáveis.
2) É explicado que os reguladores lineares só podem reduzir a tensão de entrada para fornecer uma tensão de saída mais baixa, resultando em perdas de potência significativas.
3) São apresentados exemplos de circuitos usando reguladores das séries LM78XX, LM79XX, LM317 e LM723.
1. Departamento de Electrónica
Electrónica Analógica
Fontes de Alimentação - 5
- Circuitos Integrados Reguladores de Tensão -
2. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Circuitos Integrados reguladores de tensão
Incluem todos os elementos de um regulador em
Série.
Reguladores de tensão positiva fixa.
Reguladores de tensão negativa fixa.
Reguladores de tensão ajustáveis
Protecção térmica contra
IN OUT sobrecargas:
Corrente máxima depende
GND
Ve Vs RL do tipo de encapsulado.
0,33µF 0,1µF
Condensadores para
melhorar a estabilidade.
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3. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Reguladores de tensão fixa positiva
Positiva: Séries 78XX
Serie 78XX. Os dígitos XX indicam a tensão de saída.
7805- tensão de saída positiva de 5v
Negativa: Séries 79XX
7905- tensão de saída negativa de 5v
A tensão de entrada deve ser
superior á da saída.
• Pelo menos 2 a 3V.
• Não deve ultrapassar os 35V
(40Vpara o 7824).
Tensões entre 5 e 24V.
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4. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Reguladores de tensão fixa positiva
Exemplo Positiva: Séries 78XX
25,46Vpico
+12V
IN OUT
7812 is
18Vef C GND
Vin Vo RCARGA
vrede 220Vef 470µF 10nF
18Vef
Calcular a relação de espiras do transformador mais adequada para
minimizar a potência dissipada.
O condensador C deve assegurar que Vin nunca desce abaixo do valor
mínimo permitido.
• A corrente de descarga é is.
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6. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Circuitos integrados reguladores de tensão
Reguladores de tensão
fixa negativa
Série 79XX.
• Análogos aos reguladores positivos da serie 78XX.
RL
GND
IN OUT
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10. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Circuitos Integrados Reguladores de tensão Ajustáveis
Reguladores ajustáveis de terminais múltiplos.
• Permitem montar uma fonte de alimentação completa.
Rcc
R1
Ve
Vs
REF
R2
723
Podem adaptar-se para refª de qualquer tensão
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11. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Reguladores de tensão ajustável
Séries LM317
TO-3
Este circuito Integrado, é um regulador de 2
LM K
voltagem programável com invólucros TO-220,
31
7
TO-92,TO-3,D-Micropackage, etc.
1
Variação máxima da voltagem de saída - 1% (LM317A). 3
TO-220
Máxima Regulação de linha 0.01%/V (LM317A).
Máxima regulação de carga 0.3% (LM117). LM
31
Garantida em excesso 1.5A de corrente de saída. 7T
Ajustamento de voltagem de 1,2V a 37V.
Limite de corrente constante com a temperatura. TO-92
80 dB de Rejeição de Ripple.
Protecção de curtocircuito na saída. LM
31
7L
TO-252
LM 2
3 17
A MD
T
1
3
3
1 2
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12. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Reguladores de tensão ajustável
Séries LM723
Este circuito Integrado, de baixa potência, é um regulador de
voltagem programável com invólucros DIP-14 (14-lead dual in-line
plastic), TO-5 e SO-14 micropackage.
O CI tem limitação interna de corrente. Quando a corrente
excede 150 mA.
Voltagem de entrada até 4 a 40V
Voltagem de saída ajustável de 2 a 37V.
Regulação positiva ou negativa.
Operação Série, paralelo, e de comutação ou flutuação
Corrente de saída até 150 mA sem elemento externo.
Limitação de corrente ajustável
Circuito Equivalente
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13. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Reguladores de tensão ajustável
Séries LM350
Este circuito Integrado, idêntico ao LM317, é um regulador de voltagem
programável com invólucros TO-220, TO-92,TO-3,D-Micropackage, etc.
fornecendo ate 3A de corrente…
Variação máxima da voltagem de saída - 1% (LM350A).
Máxima Regulação de linha 0.01%/V (LM350A).
Máxima regulação de carga 0.3% (LM350A).
Garantida em excesso 3A de corrente de saída.
Ajustamento de voltagem de 1,2V a 37V.
Limite de corrente constante com a temperatura.
86 dB de Rejeição de Ripple.
Protecção de curtocircuito na saída.
Fontes de Alimentação ajustáveis.
Reguladores de corrente constante
Carregadores de baterias.
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14. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Reguladores de tensão ajustável
Séries LM317
Voltagem de saída ajustável de 1,25 a 37V.
Voltagem de entrada de 4 a 40V.
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18. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Reguladores de tensão ajustável
Séries, L200C.
O L200C é um regulador de 5 pinos muito versátil pois
oferece num único IC regulação de voltagem e corrente.
Tem protecção térmica e de sobretensão na entrada até
60VDC.
Especificações:
Voltagem de entrada: 40V max.
Pico na voltagem de entrada: 60V max. por 10ms
Voltagem da saída : 2.85 a 36V
Corrente de saída: 0.1 a 2A
Corrente quiescente : 4.2mA
Regulação da carga : 0,15% a 2A
Regulação de rede: 60 DB
Queda de tensão típica: 2V
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19. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Reguladores de tensão ajustável
Séries, L200C.
Vout = 2,77 * (1 + R 2 / R1)
R 2 = (Vout / 2,77 − 1) * R1
C1 e C2 Amortecem as tensões de entrada e saída, afim de evitar oscilações.
Rsc fixa a corrente máxima do circuito.
R2 deve ser suficientemente elevado afim de permitir maior sensibilidade na
variação da regulação.
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20. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Circuitos integrados reguladores de tensão
Especificações
Tensão de saída (Output Voltage).
Valores típico, mínimo e máximo.
Regulação de Carga (Load Regulation).
Máxima variação de Vo.
Regulação de Rede (Line Regulation).
Máxima variação de Vin.
Corrente de saída em curto-circuito (Short-Circuit Current).
Quantidade de corrente que o regulador pode debitar.
Corrente de saída de pico (Peak Output Current).
Máxima corrente de pico [não repetitivo].
Queda de tensão (Dropout Voltage)
Mínimo valor de diferença de tensão entre a entrada e a saída.
Rejeição de Ripple (Ripple Rejection).
Rejeição á frequência de ripple em dB’s.
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22. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Reguladores de tensão Lineares (LDO’s)
Actualmente existem reguladores com técnicas que reduzem consideravelmente a queda de
tensão para menos de 1.0V chamados Low DropOut Regulators (LDO).
Como consequência aumenta consideravelmente o rendimento permitindo o uso de
Reguladores Lineares em aplicações de alta potência.
Aplicações usando Reguladores Lineares são mais simples e baratas, e requerem poucos
componentes externos.
Aplicações Lineares são consideravelmente mais “Silenciosas” uma vez que não há ruído de
comutação a alta Frequência.
Reguladores LDO Combinam baixa Dropout (130-mV) com alta corrente (150-mA) num
encapsulamento pequeníssimo (SC-70 Package)
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23. FONTES LINEARES
Reguladores de tensão Lineares
Os Reguladores Comutados e os Reguladores Lineares, usam técnicas bem diferentes, para
produzirem uma voltagem de saída regulada, a partir de uma tensão de entrada não regulada.
Cada uma das técnicas tem as suas vantagens e desvantagens, pelo que será a sua aplicação
a determinar qual a técnica mais acertada.
As Fontes de alimentação Lineares só podem baixar a tensão de entrada para produzir na
saída uma voltagem de saída mais baixa.
Isto é conseguido com transistores bipolares ou Mosfet’s em série operando em modo linear:
quer dizer, a condução de elemento Série, varia proporcionalmente de modo a manter constante
a voltagem de saída. Funcionando deste modo, significa que haverá sempre uma queda de
tensão (headroom voltage/Vdrop) entre a tensão de entrada e a de saída.
Consequentemente o regulador dissipa uma potência considerável, dada pela queda de
tensão vezes a corrente da carga.
É devido a esta perda de potência que os Reguladores Lineares apresentam Rendimentos na
ordem de 36 a 65%.
Por exemplo, se um regulador de 5.0 V tem uma entrada de 12 V para uma corrente de carga
de 100 mA o regulador tem que dissipar 700 mW, para fornecer uma potência útil na carga de
500 mW o que perfaz um Rendimento de 42%, muito baixo portanto.
Os custos de dissipação, fazem com que os Reguladores Lineares não sejam
economicamente rentáveis para aplicações superiores a 10W.
Abaixo dessa potência são contudo viáveis em aplicações de abaixamentos de tensão..
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24. FONTES LINEARES - Reguladores Integrados
Reguladores de tensão Lineares
Actualmente existem reguladores modulares
de montagens SMD para usos militares e
comerciais, para uma variada gama de
tensões de entrada e saídas standards ou
seleccionadas de fábrica, ou pelo utilizador,
com técnicas lineares e comutadas.
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