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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA

ELETRÔNICA 1 - ET74C

Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes

Aula 10 – TIPOS DE ESTABILIZAÇÃO

EM FONTES DE ALIMENTAÇÃO

Curitiba, 12 abril de 2017.

12 Abr 17 AT10- Fontes de Alimentação 2

CONTEÚDO DA AULA

1. REVISÃO: RETIFICAÇÃO

2. FONTE DE ALIMENTAÇÃO (FA): Linear e Chaveada

3. REGULAÇÃO EM FA LINEAR

4. TIPOS DE REGULAÇÃO

5. EXPLICAÇÃO DA APS

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1-Revisão: RETIFICAÇÃO PURA


D1 D2

D3D4

RL

RL

RL

VDC=(Vmáx-Vt)/

VDC=2(Vmáx-Vt)/

VDC=2(Vmáx-2Vt)/

VDC≈0,318Vmáx

VDC≈0,636Vmáx

Ponte retificadora

Tape central

1-REVISÃO: etapa Filtro

12 Abr 17 AT10- Fontes de Alimentação 4 4

a) MEIA ONDA

RL

VDC≈0,318Vmáx VDC≈Vmáx

C

Vmáx

Sem filtro Com filtro

Capacitor de capacitância

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1-REVISÃO: etapa Filtro


b) DUPLO DE MEIA ONDA, TAPE CENTRAL

D1 D2

D3D4

RL

RL

VDC≈0,636Vmáx

VDC≈Vmáx

c) PONTE RETIFICADORA

Sem filtro

Com filtro

Capacitor de capacitância

2-FONTE CHAVEADA x LINEAR


Créditos:

http://professorpetry.com.br/Ensino/Repositorio/Docencia_CEFET/Eletronica_Basica/2007_1/Aula_18.pdf

FONTE CHAVEADA – 65W FONTE LINEAR – 29W


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2- FONTE LINEAR


Créditos:


Principais vantagens:

1. Simplicidade;

• De fácil projeto e montagem;

• Tecnologia bem dominada e conhecida.

2. Operação silenciosa e resposta dinâmica rápida;

3. Baixo custo;

4. Robustez e confiabilidade.

Principais desvantagens:

1. Apenas diminuem a tensão. Daí o uso de um transformador de baixa

frequência antes da retificação;

2. Cada regulador linear tem apenas uma saída;

3. Baixa eficiência (altas perdas no regulador linear) – rendimento de 30

a 60% - Grande volume em dissipador de calor;

4. Pelas considerações anteriores, possuem grande volume e peso.

2-FONTE CHAVEADA


Principais vantagens:

1. Alta eficiência, acima de 90%, menores dissipadores de calor;

2. Múltiplas saídas;

3. Podem diminuir ou aumentar a tensão de saída;

4. Baixo volume e custo menor para altas potências.

Principais desvantagens:

1. Maior complexidade;

2. Ruídos audíveis e interferência eletromagnética;

3. Tempo de resposta à variações de tensão na entrada e na

carga é maior;

4. Manutenção mais cara.


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2- DIAGRAMA COMPLETO DA FA LINEAR


REGULAÇÃO

OBS: há outras formas de regulação além do CI regulador

2-DIAGRAMA DA FA CHAVEADA


http://www.clubedohardware.com.br/artigos/energia/anatomia-das-fontes-de-alimenta%C3%A7%C3%A3o-chaveadas-r34646/?nbcpage=2

Fonte: TORRES, Gabriel. Anatomia das FA

Chaveadas. Clube do hardware

http://www.clubedohardware.com.br/artigos/energia/anatomia-das-fontes-de-alimenta%C3%A7%C3%A3o-chaveadas-r34646/?nbcpage=2

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2-CIRCUITO EQUIVALENTE DA FA


RL

+

C

= Vcc-

Vout

+

VccI=0A

Zin

3-CONTEXTUALIZAÇÃO: REGULAÇÃO


SEM CARGA

= Vcc-

Vout

+

VccI=0A

Zin

-

VRL=Vcc-I.Zin

+

VccI RL

Zin

Vout = Vcc

COM CARGA RL

Vout = VRL= Vcc- V

Vout = VRL= Vcc- I.Zin

carga plena com tensão

carga plena com tensão-carga semtensãoRegulação

V

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3-REGULAÇÃO ou ESTABILIZAÇÃO EM FA LINEAR


Basicamente são três fatores que mais influenciam no valor da tensão de

saída de uma fonte:

Créditos: Professor Pedro Armando da Silva Jr.

a) Variação de carga: A tensão VOut apresenta um valor máximo quando

a saída está em aberto (IL=0). Quando a saída é carregada, a medida

em que IL aumenta há uma queda proporcional de Vout.

RL

+

C

Vcc RL

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b) Variação de linha: Na grande maioria das aplicações, a fonte CC é

alimentada por uma fonte CA através de uma ponte retificadora e um

filtro.

A tensão de linha, fornecida pela concessionária de energia elétrica varia

em torno de 10% de seu valor eficaz, em função da demanda.

Consequentemente, a tensão CC de saída variará nas mesmas

proporções.

RL

+

C

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100.%FL

FLNL

V

VVVR

percentual do valor da regulação

FL

NL

V

V

VR%

tensão sem carga

tensão a plena carga

c) Variação da temperatura: Mudanças de temperatura provocam

alterações físicas nos componentes eletroeletrônicos, principalmente nos

semicondutores, alterando seu comportamento e acarretando em

variações do comportamento das fontes.

carga plena com tensão

carga plena com tensão-carga semtensãoRegulação


4-TIPOS DE REGULAÇÃO: ZENER

1-Diodo Zener: diodo reversamente polarizado em conjunto com um resistor

série (R1) para absorver as diferenças de tensão entre a fonte e a carga

(R2).

maxmax ZZZ IVP

Valor prático de Iz = 10% Izmax

Funciona como uma

fonte de tensão de

módulo Vz.

Vz

Vab > Vz

Se a tensão de operação (Vab) for

maior que a tensão de zener (Vz).a

b

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4-TIPOS DE REGULAÇÃO: LM 317

2-Regulador monolítico LM317: permite que a tensão de saída possa ser

ajustada em um valor entre 1,2 a 39V, de acordo com o ajuste das

resistências R1 e R2.

AdjVin

Vout

2).()1

21(25,1 RIadj

R

RVout

Encapsulamento: TO

Iadj=100µA

Apropriado para

ajustes finos. Exemplo

..., 6,23V, ..., 6,25V, ...


4-TIPOS DE REGULAÇÃO: 78XX e 79XX

3-Regulador monolítico 78XX e 79XX: fornecem tensão de saída fixa

indicada pelos dois últimos dígitos indicativos da sua especificação,

sendo que a

*série 78XX fornece tensões de saída positivas (Ex:LM7812 +12V)

*série 79XX tensões negativas (Ex:LM7905 -5V).

Apresentam ótima regulação, possuem limitador de corrente e proteção

contra curto-circuito e desligamento por sobreaquecimento.

A máxima corrente de saída é limitada em 1A.

Pinagem: Exemplo de aplicação:

Tipo de encapsulamento: TO

C1: capacitor eletrolítico (filtro)

C2 e C3: poliéster metalizado (ruídos)

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm117.pdf

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4-TIPOS DE REGULAÇÃO: TJB em sérieTJB=TBJ= transistor bipolar de junção

4-Regulador com transistor série: O zener tende MANTER A REGULAÇÃO

da tensão, enquanto que o transistor T1 controla a corrente suprida à

carga. A tensão na saída é a tensão regulada do zener menos a queda

de tensão na base–emissor (VBE) do T1.

Funcionamento básico:

1)Se a tensão de saída VL diminui, a tensão base-emissor (VBE) aumenta,

fazendo com que o transistor conduza mais e, dessa forma aumenta a

tensão de saída. (VL= Vz- VBE )

2)Se a tensão de saída aumenta, a tensão base-emissor (VBE) diminui e o

transistor conduz menos, reduzindo a tensão de saída.


4-TIPOS DE REGULAÇÃO: TJB em //

5-Regulador com transistor paralelo: Segue o princípio do regulador

com transistor série , porém em paralelo com a carga.

Funcionamento básico:

1)Se a resistência de carga diminui, menos corrente circula no terminal

de coletor (IC) do T1, assim mais corrente circula na carga, mantendo

a tensão constante.

2)Se a resistência de carga aumenta, mais corrente circula por T1,

assim diminui a corrente na carga, mantendo a tensão constante.

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6-APS: FA variável com proteção ativa

Orientações Gerais : disponível na WebPage da disciplina

- Avaliação e formação da equipe;

- Satisfação em desenvolver a atividade;

- Planejamento:

- Compra e conferência dos materiais (loja e em casa)

- Guardar as notas fiscais para elaborar o relatório/manual

- Montar inicialmente no protoboard

- Soldar por partes, testar e prosseguir com as novas etapas

- Filmar e fotografar

- Bastidor (gabinete)

- Placa perfurada

- Transistor de potência x dissipador

- Uso dos recursos do SEMAP (ferro de solda, estanho, MD...)

Vídeos ilustrativos

Confecção placa de circuito impresso artesanal: https://www.youtube.com/watch?v=yMtIrrCM6Wg

2º)Como soldar e dessoldar componentes: https://www.youtube.com/watch?v=4hDtz2X88yA

1º)Como soldar componentes eletrônicos: https://www.youtube.com/watch?v=KrUbLwjmwDY

APS


http://www.daelt.ct.utfpr.edu.br/elisanm/Eletronica/OrientacoesRealizacaoFonte_1osem17.pdf

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EXEMPLO


Equipe:

DARLEY, VALKER E VICTOR

1º SEM 16

EXEMPLO


Equipe:

ALMIR, ARON E EDUARDO

2º SEM 16

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