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100 CIRCUITOS DE FONTES

NEWTON C. BRAGA

BANCO DE CIRCUITOS Volume 2 100 CIRCUITOS DE FONTES

Instituto NCB www.newtoncbraga.com.br contato@newtoncbraga.com.br

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100 CIRCUITOS DE FONTES

NEWTON C. BRAGA

BANCO DE CIRCUITOS – Vol.2 - 100 CIRCUITOS DE FONTES Autor: Newton C. Braga - São Paulo - Brasil - 2012 Palavras-chave: Eletrônica Engenharia Eletrônica Componentes – Reparação – Service

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Copyright by INTITUTO NEWTON C BRAGA.

1ª edição Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou processo, especialmente por sistemas gráficos, microfílmicos, fotográficos, reprográficos, fonográficos, videográficos, atualmente existentes ou que venham a ser inventados. Vedada a memorização e/ou a recuperação total ou parcial em qualquer parte da obra em qualquer programa juscibernético atualmente em uso ou que venha a ser desenvolvido ou implantado no futuro. Essas proibições aplicam-se também às características gráficas da obra e à sua editoração. A violação dos direitos autorais é punível como crime (art. 184 e parágrafos, do Código Penal, cf. Lei nº 6.895, de 17/12/80) com pena de prisão e multa, conjuntamente com busca e apreensão e indenização diversas (artigos 122, 123, 124, 126 da Lei nº 5.988, de 14/12/73, Lei dos Direitos Autorais).

Diretor responsável: Newton C. Braga Diagramação e Coordenação: Renato Paiotti

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ÍNDICE 1. Eliminador de Baterias de 9 V............................................ 11 2. Fonte de 5 V x 4 A........................................................... 12 3. Fonte Sem Regulagem de 6, 9 ou 12 V x 1 A....................... 13 4. Fonte de 6 V x 1 A........................................................... 14 5. Fonte de 5 V x 100 mA..................................................... 15 6. Fonte de 9 V x 200 mA..................................................... 16 7. Regulador de 2 V............................................................. 17 8. Alimentação TTL Simples.................................................. 18 9. Fonte Para Pequenos Motores de 6 V.................................. 19 10. Fonte de Corrente Para Eletroímãs................................... 20 11. Eliminador de Bateria de 9 V........................................... 21 12. Conversor de 12 V para 6 V x 1 A.................................... 22 13. Fonte Não Regulada de 6 e 9 V – I................................... 23 14. Fonte Não Regulada de 6 e 9 V – II.................................. 24 15. Fonte Regulada de 6 ou 12 V x 1 A................................... 25 16. Fonte de 12 V com Regulador Positivo.............................. 26 17. Fonte de 12 V com Regulador Negativo............................. 27

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18. Fonte com Operacional 12 V x 500 mA ...................................28 19. Fonte de 12 V x 1 A ..................................................................29 20. Fonte de 12 V a Partir de Carregador de Bateria ...................30 21. Regulador Para Bateria .............................................................31 22. Estabilizador de 5 V com o 741

...............................................32

23. Regulador Linear Para Célula Solar .........................................33 24. Fonte Para Velas de Aeromodelos ...........................................34 25. Fonte de 6 – 9 – 12 V x 1 A – II ..............................................35 26. Fonte de 7,5 V x 1 A .................................................................36 27. Fonte de 5 a 13 V x 1 A ............................................................37 28. Zener de Potência .....................................................................38 29. Fonte Simétrica d 12 + 12 V x 1 A ..........................................39 30. Fonte Simétrica com o 741 ......................................................40 31. Fonte Modulada Para LASER Pointer

.......................................41

32. Fonte de 0 a 5 V x 1 A ..............................................................42 33. Fonte de 0 a 20 V x 1 A ............................................................43 34. Regulador Chaveado Para Célula Solar ...................................44 35. Carregador AA ...........................................................................45 36. Fonte de 6 ou 12 V x 3 A ..........................................................46

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37. Fonte de -16 V a +16 V x 2 A ..................................................47 38. Fonte de 13 V x 2 A ..................................................................48 39. Fonte Simétrica de 1 A .............................................................49 40. Regulador de 0 a 25 V x 1 A ....................................................50 41. Fonte de 0 a 24 V x 1 A ............................................................51 42. Regulador Variável de 0 a 1 A..................................................52 43. Carregador de 6 V Como Limitador de Corrente ....................53 44. Fonte de Corrente Constante de 1 mA ....................................54 45. Fonte de Corrente Constante de 1 a 10 mA ...........................55 46. Fonte de Corrente Constante de 2 mA ....................................56 47. Fonte de Corrente Constante de 1 a 10 mA ...........................57 48. Regulador de Corrente LM320

.................................................58

49. Regulador Ajustável com o LM320

..........................................59

50. Regulador de 1,5 A (National Semiconductor) .......................60 51. Fonte de Corrente Constante de 1,5 V ....................................61 52. Regulador com Baixa Resistência de Ajuste ...........................62 53. Regulador de 1,5 A de Alta Velocidade de Resposta ..............63 54. Reguladores Fixos e Ajustáveis de 1 A ....................................64 55. Redutor de 12 V 9ou 6 V Para 3 V ...........................................65

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56. Fonte Para Furadeira.................................................................66 57. Fonte Simétrica Ajustável .........................................................67 58. Referência de Tensão de Alta Estabilidade .............................68 59. Carregador Nicad ......................................................................69 60. Regulador Shunt de 1 a 100 mA ..............................................70 61. Fonte de 1,2 V a 33 V x 3 A .....................................................71 62. Fonte de 12 V x 3,5 A ...............................................................72 63. Fonte de 13,8 V x 5 A ...............................................................73 64. Fonte de 1,5 a 28 V x 5 A

........................................................74

65. Fonte até 60 V x 5 A com o 741 ..............................................75 66. Fonte de 12 V até 10 A .............................................................76 67. Fonte Ajustável de 20 A............................................................77 68. Fonte de 13,8 V x 35 A .............................................................78 69. Fonte Simétrica de 10 + 10 V a Partir de 5 V

........................79

70. Fonte de Alta Tensão ................................................................80 71. Zener de Potência com o 741 ..................................................81 72. Carregador de Bateria ..............................................................82 73. Fonte de Corrente Constante ...................................................83 74. Fonte de Alta Tensão Experimental .........................................84

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75. Fonte de Alta Tensão ................................................................85 76. Fonte de Alta Tensão Sem Transformador ..............................86 77. Dobrador de Tensão Positivo ou Negativo ..............................87 78. Dobrador de Tensão com o 555 ...............................................88 79. Conversor DC-DC de 12 V Para 33 V.......................................89 80. Conversor DC-DC de 18 V x 5 A ..............................................90 81. Reguladores Fixos e Ajustáveis de 5 A ....................................92 82. Dobrador de Tensão como 555 – II .........................................93 83. Multiplicador de Tensão CMOS .................................................94 84. Conversor 220 V (240 V) para 110 V Sem Transformador ...96 85. Conversor AC-DC de Precisão ..................................................97 86. Estabilizador Para Tensão de Rede com o 741 .......................98 87. Conversor DC-AC ......................................................................99 88. Triplicador de Tensão com o 555 ...........................................100 89. Dobrador de Tensão CMOS

....................................................101

90. Fonte de Corrente Constante PNP

.........................................102

91. Conversor DC-DC de 600 mA .................................................103 92. Fonte de Corrente Constante Para SMA ................................104 93. Fonte de Corrente Constante Para SMA – II .........................105

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94. Fonte Boost de Tensão Negativa....................................

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95. Carregador de Bateria com o TL317M.............................

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96. Regulador com Ligamento Lento – TL317M......................

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97. Fonte de Corrente Pulsante Para SMA.............................

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98. LDO de 200 mA...........................................................

111

99. LDO de 1,2 V a 32 V x 1 A.............................................

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100. Fonte de 0 a 12 V x 2 A...............................................

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Informações Sobre Componentes.............................

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1. LM217 – LM317 – Regulador Positivo de Tensão................

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2. LM350 .........................................................................

115

3. Diodos 1N4001 a 1N4007...............................................

116

4. LM109..........................................................................

118

5. REGULADORES DE TENSÃO 7800 .................................

119

6. SÉRIES COMUNS DE DIODOS ZENER...............................

121

7. 2N3055........................................................................

126

8. TIP31...........................................................................

127

9. TIP41...........................................................................

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10. BD135 – BD137 – BD139..............................................

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11. BD136 – BD138 – BD140 .......................................................130

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1. Eliminador de Baterias de 9 V Esta fonte ultra-simples de 9 V foi obtida numa publicação argentina da década de 1970, no entanto trata-se de circuito muito comum em diversas outras publicações e aplicações práticas. Com a retificação de 6,3 V o capacitor carrega-se com valor de pico desta tensão que se aproxima de 9 V. A fonte não tem regulagem e serve para cargas até uns 50 mA no máximo. O transformador deve ser de 6,3 V com corrente de 50 a 100 mA. O capacitor pode ser de 250 uF a 1 000 uF. Com valores maiores a tensão terá menor nível de ondulação (ripple).

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2. Fonte de 5 V x 4 A Com este regulador de tensão podemos ter correntes até 4 A numa saída de 5 V para alimentação de circuitos TTL. O transistor pode ser substituído por equivalentes devendo ser montado em um bom radiador de calor. O sufixo H do circuito integrado significa que este componente tem invólucro metálico devendo ser montado num pequeno radiador de calor. O circuito pode ser montado com o 7806, que é mais comum no nosso mercado e com o 2N2955 que é versão PNP do 2N3055.

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3. Fonte Sem Regulagem de 6, 9 ou 12 V x 1 A Esta fonte pode ser usada na alimentação de circuitos que não exijam tensões reguladas que podem ficar em torno de 6 V, 9 V ou 12 V com correntes até 1 A. O transformador tem primário de acordo com a rede local e o capacitor de 1000 uF pode ter valores maiores, para um menor nível de ripple. Dentre os dispositivos que podem ser alimentados sem problemas por esta fonte podemos citar LEDs, Motores e Solenóides. O circuito é do livro Mechatronics Sourcebook de Newton C. Braga, publicado nos Estados Unidos.

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4. Fonte de 6 V x 1 A Esta fonte de alimentação regulada pode fornecer correntes até 1 A a uma carga. O transformador, na realidade, pode ter secundários de 7,5 a 12 V com corrente de 1 A e o circuito integrado deve ser montado em radiador de calor. O circuito é do livro Fun Projects for the Experimenter de Newton C. Braga, publicado nos Estados Unidos. Outras tensões podem ser obtidas com a troca de IC1, mas o transformador deve ter sempre uns 2 V a mais que a tensão de saída desejada.

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5. Fonte de 5 V x 100 mA A fonte apresentada é indicada para a alimentação para pequenos circuitos TTL. Ela foi encontrada numa Radio Electronics Constructor de 1977. É claro que se trata de uma alternativa para quem não tem um 7805 em mãos ou deseja uma configuração transistorizada para aproveitar um zener. Alteramos o circuito para poder ser montada com componentes modernos. O transformador deve ter de 100 a 200 mA. Para correntes até 100 mA, use um BC547 e para correntes de 100 a 500 mA use um BD135.

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6. Fonte de 9 V x 200 mA O aspecto diferente desta fonte está no uso de uma lâmpada de 12 V como elemento regulador de corrente juntamente com um diodo zener de 1 W como regulador de tensão. O transformador deve ter secundário de 12 V até 300 mA. O circuito é de uma publicação espanhola de 1966. Os diodos podem ser os 1N4002 e o diodo zener é de 9V1 ou 9V2.

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7. Regulador de 2 V Este circuito é sugerido pela Texas Instruments em seu Linear Circuits Applications. Trata-se de um regulador de tensão para 2 V com uma corrente de saída que chega aos 1 A. O transistor de potência deve ser montado em radiador de calor e o TIS183 pode ser substituído por um BC558. TIL431 é uma referência de tensão.

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8. Alimentação TTL Simples Encontramos este circuito numa publicação inglesa de 1976. Ele pode ser montado com facilidade com a troca dos componentes que fizemos. Com ele podemos obter 5 V com uma corrente até uns 100 mA para alimentação de lógica TTL. A entrada de tensão pode ficar entre 8 e 20 V e não precisa ser regulada. Os resistores de 6k8 e 1k determinam a precisão da saída de 5 V. O transistor de potência deve ser montado em dissipador de calor.

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9. Fonte Para Pequenos Motores de 6 V A fonte apresentada é indicada para a alimentação de pequenos motores de 6 V com corrente até 500 mA. O resistor pode ter valores entre 2,2 ohms e 15 ohms conforme o motor. O circuito também pode ser usado com motores de 12 V utilizando-se um transformador com esta tensão e alterando o resistor para 22 ohms x 2 W. O circuito é do livro Fun Projects for The Experimenter de Newton C. Braga, publicado nos Estados Unidos.

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10.

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Fonte de Corrente Para Eletroímãs

A finalidade deste circuito é fornecer uma corrente constante a um eletroímã experimental. A corrente até 3 A é obtida por R que é calculado dividindo-se 1,25 pela intensidade desejada. Circuito integrado deve ser dotado de radiador de calor e para os diodos indicados a corrente máxima é 1 A. O circuito é de um livro de Newton C. Braga. A tensão do transformador deve ser de 12 a 15 V com uma corrente de 3 A, ou de acordo com o máximo calculado para o eletroímã alimentado.

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11.

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Eliminador de Bateria de 9 V

O transistor original deste projeto de uma documentação de 1974 não mais é fabricado, mas ele pode ser montado com o BD135, como indicamos. A corrente máxima de saída será da ordem de 100 mA. O transformador pode ter secundário de 7,5 V a 12 V com corrente de 100 a 250 mA. Os diodos também podem ser os 1N4002 e o zener é de 9V1 ou mesmo 10V. O transistor deve ser montado num pequeno radiador de calor.

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12.

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Conversor de 12 V para 6 V x 1 A

Este circuito converte os 12 a 13,6 V de uma bateria de carro em 6 V com corrente até 1 A. Podemos usá-lo para alimentar aplicativos que usam pilhas diretamente a partir da tomada de 12 V de um veículo. O circuito integrado deve ser dotado de radiador de calor. O fusível serve para proteção de entrada. A entrada (input) pode ser feita com um conector do acendedor de cigarros do carro. O circuito é do livro Fun Projects for the Experimenter de Newton C. Braga, publicado nos Estados Unidos. Com o uso de um 7808 e um diodo 1N4002 no pino do CI podemos obter uma saída de 8,6 V para alimentar aplicativos de 9 V.

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13.

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Fonte Não Regulada de 6 e 9 V – I

Esta simples fonte de alimentação não regulada com retificação de meia onda serve para pequenos aparelhos que não necessitem de uma tensão absolutamente fixa. O transformador pode ser de 6 a 9 V e os diodos 1N4002. O potenciômetro de fio ajuda a regular a tensão na carga de modo que ela fique a mais próxima possível do que se deseja. A corrente do transformador pode ser de 300 a 500 mA.

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14.

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Fonte Não Regulada de 6 e 9 V – II

Esta simples fonte de alimentação não regulada com retificação de onda completa serve para pequenos aparelhos que não necessitem de uma tensão absolutamente fixa. O transformador pode ser de 6 a 9 V e os diodos 1N4002. O potenciômetro de fio ajuda a regular a tensão na carga de modo que ela fique a mais próxima possível do que se deseja. A corrente do transformador pode ser de 100 a 500 mA. Este circuito tem um menor nível de ripple que o anterior.

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15.

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Fonte Regulada de 6 ou 12 V x 1 A

Esta é a configuração tradicional para uma fonte de 6 ou 12 V com os circuitos integrados 7806 ou 7812, com uma corrente máxima de saída de 1 A. O circuito integrado deve ser dotado de radiador de calor e a corrente máxima de saída, até 1 A, será dada pela corrente máxima do secundário do transformador utilizado. O capacitor eletrolítico deve ser de pelo menos 12 V para a fonte de 6 V e pelo menos 25 V para a fonte de 12 V.

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16.

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Fonte de 12 V com Regulador Positivo

Este circuito foi encontrado numa Radio Electronics de julho de 1984. Ele consiste na versão tradicional de fonte de 1 A, com o regulador positivo 7812. Transformador pode ter 12 ou 15 V de secundário e o circuito integrado deve ser dotado de radiador de calor. O capacitor eletrolítico de 2 200 uF deve ter uma tensão de trabalho de pelo menos 25 V.

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17.

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Fonte de 12 V com Regulador Negativo

Este circuito foi encontrado numa Radio Electronics de julho de 1984. Ele consiste na versão tradicional de fonte de 1 A, com o regulador negativo 7912. Transformador pode ter 12 ou 15 V de secundário e o circuito integrado deve ser dotado de radiador de calor. Observe que a saída é de tensão negativa. Esta fonte e conjunto com a anterior resultam numa fonte simétrica se tiverem um terra em comum. Observe que no 7912 o terminal 2 (meio) não é o terra. Veja no datasheet antes de montar.

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18.

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Fonte com Operacional 12 V x 500 mA

Este circuito foi encontrado numa Radio Electronics de julho de 1984. Ele consiste numa fonte com o amplificador operacional CA3140 como regulador e o transistor que pode ser o BD135 ou TIP31 no controle. O transistor deve ser dotado de radiador de calor. Amplificadores operacionais com FET equivalentes podem ser usados. Para uma corrente da ordem de 1 A, pode ser usado o TIP31. A tensão também pode ser alterada na faixa dos 5 aos15 V com a troca do diodo zener. A tensão de entrada deve ser pelo menos 3 V a mais que a tensão desejada na saída.

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19.

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Fonte de 12 V x 1 A

Esta fonte de alimentação fornece 12 V de saída estabilizados. O transistor deve ser dotado de um bom radiador de calor. O primário do transformador deve ser de acordo com a rede local e o secundário deve ter uma corrente de 1 A. A fonte não é protegida contra curtos. Podem ser usados transistores TIP31 ou TIP41 ou outros de maior potência com correntes de coletor de pelo menos 2 A.

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20. Fonte de 12 V a Partir de Carregador de Bateria Carregadores de bateria de 12 V fornecem uma tensão maior não regulada. Com o regulador apresentado, obtido de uma revista inglesa de 1976 é possível obter 12 V de um carregador de baterias. O circuito pode ser montado com componentes modernos e as alterações que fizemos. Os demais são componentes comuns e o 2N3055 deve ser dotado de dissipador de calor. A corrente máxima indicada e da ordem de 2 A. O capacitor de 3 300 uF também pode ser de 4 700 uF com 35 V ou mais de tensão de trabalho.

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21.

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Regulador Para Bateria

Este circuito consiste num regulador de tensão para baterias de 6 V com uma queda muito baixa de tensão. O transistor deve ser montado em dissipador de calor e para o BD135 a corrente máxima é de 500 mA. Pode ser usado o BC548 para correntes até 50 mA. A tensão de entrada deve ser pelo menos 3 V maior do que a tensão desejada na saída. A tensão de saída será dada por Vz (Rb/Rb+Ra) e Rz depende da tensão de entrada e da tensão do zener para que tenhamos uma corrente no zener da ordem de 1 mA.

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22.

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Estabilizador de 5 V com o 741

Este circuito mostra como se obter 5 V sob baixa corrente a partir de um amplificador operacional 741. Obtive este circuito numa publicação inglesa de 1978 fazendo alterações para tornar viável sua montagem ainda hoje. O diodo zener determina a tensão de saída e a corrente máxima de saída é da ordem de alguns miliampères. Outros amplificadores operacionais podem ser empregados. O divisor formado pelo resistor de 390 ohms com o resistor de 5k6, juntamente com o zener determinam a tensão de saída.

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23.

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Regulador Linear Para Célula Solar

Este circuito foi encontrado numa Popular Electronics de abril de 1993. Trata-se de um circuito regulador de tensão para bateria solar. Os resistores no pino3 do operacional determinam a tensão de saída em função do número de células. Este circuito é um regulador para 125 mA de saída com uma tensão de 2,4 V, com os valores de componentes dados. Pode-se regular uma corrente maior com o uso do TIP32. Neste caso, com o BD126 a corrente máxima fica limitada a 500 mA, devendo o transistor ser dotado de radiador de calor.

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24.

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Fonte Para Velas de Aeromodelos

Esta fonte fornece uma tensão de 1,5 V usada na alimentação de velas de motores de aeromodelos. O circuito é de uma revista italiana de 1993, mas com as alterações que fizemos e troca de alguns componentes por equivalentes modernos ele pode ser montado com facilidade ainda hoje. O diodo Schottky admite equivalentes. Q2 deve ser dotado de radiador de calor e a entrada tanto pode ser uma fonte de pelo menos 2 A como uma bateria de carro.

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25.

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Fonte de 6 – 9 – 12 V x 1 A – II

Na verdade, a corrente máxima de saída desta fonte depende do transformador que pode ser de 6, 7,5, 9 ou 12 V, conforme a tensão desejada e corrente até 1 A. O zener determina a tensão de saída, R1 é de 470 ohms e os diodos retificadores do tipo 1N4002 ou 1N4004. O transistor deve ser dotado de radiador de calor. A filtragem pode ser melhorada com o aumento de valor de C1.

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Fonte de 7,5 V x 1 A

Encontramos este circuito numa Hands On Electronics de 1987. Ele era indicado na época para alimentar gravadores cassete de 5 pilhas. No entanto, podemos trocar o zener e obter tensões de 6 V ou 9 V. A entrada deve ser de pelo menos 2 V a mais do que a desejada na saída. Fizemos alterações no circuito original para facilitar a montagem com componentes modernos. Q3 deve ser dotado de radiador de calor.

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27.

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Fonte de 5 a 13 V x 1 A

Esta fonte ajustável foi encontrada numa documentação de 1979, mas todos os componentes ainda são comuns em nossos dias. O circuito integrado deve ser montado em radiador de calor e o transformador tem secundário de 1 A. O ajuste da tensão de saída é feito em P1. O transformador deve ter secundário de 15 + 15 V com uma corrente de 1 A. O operacional admite equivalentes.

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28.

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Zener de Potência

A finalidade deste circuito é regular a tensão de saída de uma fonte em 11,4 V ou outro valor, dado pelo zener menos 0,6 V. O transistor pode ser o BD135 para correntes até 500 mA ou o TIP31 para correntes até 2 A. O transistor deve ser dotado de radiador de calor. O circuito foi obtido numa documentação de 1980. A tensão de entrada deve ser pelo menos 2 V maior que a tensão desejada na saída. A tensão pode ser alterada com a troca do diodo zener. Com um zener de 12,6 V teremos 12 V na saída.

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29.

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Fonte Simétrica d 12 + 12 V x 1 A

Encontramos este circuito numa Radio Electronics de julho de 1984. Ele consiste na versão tradicional de fonte de 1 A, com o reguladores positivo e negativo 7812 e 7912. Transformador pode ter 12 ou 15 V de secundário e os circuitos integrados devem ser dotados de radiador de calor. Com o uso de outros reguladores como o 7806, 7808 ou 7815 podemos obter outras tensões, sempre lembrando que o secundário do transformador deve ter pelo menos 2 V a mais que a saída no caso das tensões inferiores a 12 V. Cuidado que o terminal do meio no 7912 não é o terra.

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30.

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Fonte Simétrica com o 741

Este circuito foi obtido numa publicação inglesa de 1975. Tratase de um circuito regulador para fonte simétrica de até alguns ampères. Os transistores 2N3055 devem ser dotados de radiadores de calor. Alteramos os demais componentes para tornar viável a montagem com componentes modernos. O ajuste das tensões de saída para perfeita simetria é feito no trimpot.

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31.

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Fonte Modulada Para LASER Pointer

Este circuito permite controlar um LASER pointer com um sinal lógico de entrada. R tem 10 ohms para 3 V de alimentação, 22 ohms para 6 V e 47 ohms para 12 V. O circuito foi obtido no meu livro Robotics, Mechatronics and Artificial Intelligence, publicado nos Estados Unidos. O transistor deve ter um pequeno radiador de calor.

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32.

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Fonte de 0 a 5 V x 1 A

Esta fonte de alimentação variável utiliza componentes comuns, podendo fornecer uma corrente até 1 A. O circuito integrado regulador de tensão deve ser montado em radiador de calor. O circuito é de uma publicação italiana de 1994. Algumas alterações no circuito original se fizeram necessárias para tornar possível sua montagem com componentes atuais. A entrada é feita por uma fonte simétrica de 8 V.

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33.

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Fonte de 0 a 20 V x 1 A

Encontramos este circuito numa documentação de 1980. Com alterações básicas, incluindo os transistores que foram trocados por tipos mais modernos, o circuito pode ser montado com facilidade ainda hoje.. O transistor Q3 deve ser dotado de um radiador de calor. A entrada deve ser feita com 30 V de fonte não regulada.

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34.

NEWTON C. BRAGA

Regulador Chaveado Para Célula Solar

Este circuito foi encontrado numa Popular Electronics de abril de 1993. Trata-se de um circuito regulador de tensão para bateria solar. R1 e R2 determinam a tensão de saída em função do número de células. Este circuito é um regulador chaveado para 15 mA de saída com uma tensão de 7,2 V, mas chega a 51 mA com 3,3 V. R1 tem valores entre 10 k e 100k. Verifique a disponibilidade do circuito integrado antes de partir para a montagem.

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35.

NEWTON C. BRAGA

Carregador AA

Encontramos este circuito carregador numa revista francesa Electronique Radio Plans de julho de 1993. O circuito ainda pode ser montado, pois os componentes usados sĂŁo comuns. O circuito deve ser alimentado por 9 a 12 V x 1 A e o transistor BD136 deve ser dotado de um radiador de calor. O circuito carrega quatro elementos de 500 mAh mas pode ser adaptado para baterias NiMH.

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36.

NEWTON C. BRAGA

Fonte de 6 ou 12 V x 3 A

Esta fonte cuja tensão depende apenas do diodo zener usado, pode fornecer correntes até uns 3 A. O transformador tem secundário de 1 A a 3 A conforme a corrente desejada. Os diodos podem ser os 1N4002 para corrente até 1 A e os 1N5402 para correntes maiores. O transistor deve ser dotado de radiador de calor. O circuito é do livro Mechatronics Sourcebook de Newton C. Braga, publicado nos Estados Unidos.

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37.

NEWTON C. BRAGA

Fonte de -16 V a +16 V x 2 A

Esta interessante fonte, obtida num catálogo de 2001, pode variar a tensão de saída entre -16 e +16 V, possibilitando assim a reversão da rotação de um motor, além do controle de velocidade. Q1 pode ser um BD135 e Q2 um BD136 para correntes até 500 mA ou TIP31 para Q1 e Q2 um TIP32 para correntes até 2A, montados em dissipadores de calor. O transformador tem 2 A de corrente de secundário e R3 é um potenciômetro de fio de 2,2 k ohms. Os diodos podem ser os 1N5402 ou mesmo 1N5404 que são mais comuns. Originalmente o circuito foi projetado para controlar o movimento de trens em ferrovias em miniatura.

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38.

NEWTON C. BRAGA

Fonte de 13 V x 2 A

O circuito desta fonte foi obtido numa publicação americana de 1982. Alteramos alguns componentes de modo a tornar viável a montagem em nossos dias. O transistor 2N3055 deve ser montado em radiador de calor. O transformador tem secundário de 16 V x 2 A. O transformador tem secundário de 16 V com uma corrente de 2 A.

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39.

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Fonte Simétrica de 1 A

Esta fonte pode ter saídas de 5, 6 , 9 ou 12 V, conforme os reguladores da série 78XX e 79XX utilizados. O transformador deve ter uma tensão de secundário 2 V maior do que a desejada na saída e uma corrente de 1 A. Os circuitos integrados devem ser dotados de radiadores de calor. Observe que a pinagem dos reguladores 78 é diferente dos reguladores 79. O circuito é do livro Robotics, Mechatronics and Artificial Intelligence de Newton C. Braga publicado nos Estados Unidos.

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40.

NEWTON C. BRAGA

Regulador de 0 a 25 V x 1 A

A vantagem deste circuito está no fato de que ele não precisa de uma fonte negativa para gerar tensões reguladas de saída a partir de 0 V. Encontramos o circuito numa publicação de 1998. O circuito pode ser usado para correntes até 3 A com o LM350T. Nos dois casos, o circuito integrado deve ser dotado de bom radiador de calor.

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41.

NEWTON C. BRAGA

Fonte de 0 a 24 V x 1 A

Encontramos este circuito numa publicação francesa de 1979, mas ele pode ser montado ainda hoje com componentes equivalentes e com as alterações que fizemos. Trocamos os transistores por tipos mais modernos de modernos, pois os originais são difíceis de encontrar. O transformador é de 20 + 20 V com 1 A e os diodos retificadores podem ser os 1N4004. O transistor de saída deve ser dotado de bom radiador de calor.

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42.

NEWTON C. BRAGA

Regulador Variável de 0 a 1 A

A tensão de saída deste circuito, que pode regular a corrente numa carga entre 0 e 1 A, depende do diodo zener. O circuito é de uma publicação de 1980. No entanto, fizemos diversas alterações no sentido de possibilitar o uso de componentes modernos. O transistor de potência deve ser montado em radiador de calor.

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43. Carregador de 6 V Como Limitador de Corrente Este circuito é recomendado pela Texas Instruments no datasheet do TL317, equivalente ao LM317, mas também pode ser usado o LM350, consistindo num carregador com limitação de corrente. O transistor pode ser o BD135. O circuito integrado deve ser montado em radiador de calor. A corrente é dada pelo resistor de 6 ohms, que pode ser alterado para 6,2 ohms estando em torno de 100 mA neste caso.

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44.

NEWTON C. BRAGA

Fonte de Corrente Constante de 1 mA

O transistor desta fonte de corrente constante pode ser o BC548 ou equivalente. O resistor de 2k2 pode ser alterado para se obter outras correntes constantes na carga. O circuito é de uma documentação técnica de 1991.

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45.

NEWTON C. BRAGA

Fonte de Corrente Constante de 1 a 10 mA

Na figura temos o modo de se obter uma fonte de corrente constante ajustável de 1 a 10 mA. O transistor pode ser o BC558 para correntes até 10mA, mas o circuito pode fornecer correntes maiores reduzindo-se o resistor de 470R para 100R e o usando o transistor BD136 num pequeno dissipador de calor. O circuito é de uma documentação de 1991. Outras faixas de corrente podem ser programadas com a troca de valores dos componentes.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

46.

NEWTON C. BRAGA

Fonte de Corrente Constante de 2 mA

Na figura temos o modo de se obter uma fonte de corrente constante ajustável de 2 mA. Os transistores podem ser os BC548 e BC558. O circuito é de uma documentação de 1991. Outras faixas de corrente podem ser programadas com a troca de valores dos componentes.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

47.

NEWTON C. BRAGA

Fonte de Corrente Constante de 1 a 10 mA

Este circuito pode fornecer correntes constantes ajustáveis entre 1 e 10 mA. Os transistores podem ser os BC548 e BC558. O circuito é de uma publicação de 1991. Os componentes podem ser alterados para operar em outras faixas de corrente.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

48.

NEWTON C. BRAGA

Regulador de Corrente LM320

Este circuito é de um regulador de corrente ate 1 A, ou seja, uma fonte de corrente constante. O circuito integrado LM320 deve ser dotado de radiador de calor e a tensão de entrada é no máximo de 15 V. O LM320 é um regulador negativo de tensão. O capacitor de 1 uF é necessário se o regulador ficar longe da saída da fonte.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

49.

NEWTON C. BRAGA

Regulador Ajustável com o LM320

O LM320 é um regulador negativo de tensão até 15 V com corrente máxima de 1 A. Neste circuito temos sua aplicação como regulador ajustável até 15 V. O circuito integrado deve ser dotado de radiador de calor. A fórmula para se obter a tensão de saída está junto ao diagrama. Os capacitores de 1 uF e de 22 uF são necessários se a entrada e a carga estiverem longe do regulador ou não possuírem filtragem suficiente. Valor típico de R1 é 220 ohms.

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50. Regulador de 1,5 A (National Semiconductor) O circuito integrado LP380502SD-ADJ consiste num regulador de baixa queda de tensão (LDO) com saída até 1,5 A fornecido em invólucro LLP-8. Os resistores R1 e r2 determinam a tensão de saída, tendo por base o circuito da figura 1. A tensão de entrada pode ficar entre 3 e 5 V para uma saída de 2,5 V obtida com:

Lembramos que a National Semiconductor agora é uma empresa do grupo da Texas Instruments.

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51.

NEWTON C. BRAGA

Fonte de Corrente Constante de 1,5 V

Usando o LT3080 da Linear Technologies temos na figura uma fonte de corrente constante com uma entrada de tensão de 10 V. O ajuste da corrente de saída depende do resistor de 1 ohm e é ajustado num potenciômetro de 100 k ohms. Evidentemente, para os diversos tipos de invólucros devem ser providenciados dissipadores de calor apropriados. É claro que serão menores que os dos equivalentes não LDOs, pois a queda de tensão e, portanto a dissipação, serão menores.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

52.

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Regulador com Baixa Resistência de Ajuste

Na figura temos um circuito regulador para tensões de saída de 0,5 a 10 V com correntes até 1,1 A, mas que faz uso de um resistor de ajuste de menor valor. Veja que é importante a baixa tolerância dos resistores de modo a manter a corrente de ajuste em 1 mA. A tensão de entrada para esse circuito é de 12 V. O circuito é sugerido pela Linear Technologies. Os valores dos componentes se devem ao fato de terem 1% de tolerância nesta aplicação.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

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53. Regulador de 1,5 A de Alta Velocidade de Resposta Projetado para aplicações alimentadas por bateria com tensões de saída de 0,8 V a 1,2 V o regulador apresentado se baseia no circuito integrado LP38855-x.x, onde o X.X determina a tensão de saída desejada para a aplicação. Essa tensão pode ser 0.8 ou 1.2. As tensões de polarização podem ficar entre 3,3 V e 5,5 V o que permite sua utilização com microcontroladores. Na figura temos o circuito típico de aplicação desse regulador. O circuito é estável com capacitores cerâmicos de 10 uF e o circuito integrado está disponível em invólucro TO-220 de 5 terminais ou TO-263. A queda de tensão no circuito integrado regulador é de apenas 130 mV com uma corrente de carga de 1,5 A. O circuito é sugerido pela National Semiconductor que agora é uma empresa do grupo Texas Instruments.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

54.

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Reguladores Fixos e Ajustáveis de 1 A

Os circuitos integrados FAN1117A e FAN1117A-5 da Fairchild, consistem em reguladores fixo e ajustáveis para correntes até 1 A. O FAN1117A-5 é um regulador fixo para uma tensão de saída de 5 V sendo fornecido em invólucro TO-220 , SOT-223 e TO-252 de três terminais. Já o FAN1117A pode ter sua tensão de saída ajustada para tensões de 9 V ou outros valores através de um divisor resistivo, conforme mostra a figura . As tensões podem ser de 1,8 V, 2,5 V, 2,85 V, 3,3 V, 5 V até 9 V. A regulagem típica é de 0,05% (carga) e o dispositivo apresenta uma baixa queda de tensão na condução. A limitação térmica de corrente é on-chip.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

55.

NEWTON C. BRAGA

Redutor de 12 V 9ou 6 V Para 3 V

Este circuito converte a tensão de pequenas fontes fixas de 6 V ou 12 V em 3 V para a alimentação de circuitos que usam duas pilhas pequenas. O plugue para a fonte pode ser substituído por um adaptador de 12 V para o carro. Para entradas de 6 V o resistor pode ser de 47 ohms x 2 W. A corrente máxima deste redutor é da ordem de 50 mA. Os diodos também podem ser os 1N4004 e o capacitor pode ter valores entre 100 uF e 1 000 uF.

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56.

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Fonte Para Furadeira

Este circuito serve para alimentar pequenas furadeiras de 12 V usadas na furação de placas de circuito impresso e mesmo serviços de gravações em canetas, placas, etc. O transformador tem secundário de 12 V x 2 A e o resistor serve para uma posição de menor corrente quando a chave S2 está aberta,

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100 CIRCUITOS DE FONTES

57.

NEWTON C. BRAGA

Fonte Simétrica Ajustável

Com este circuito, de uma publicação de 1991, é possível regular a saída de uma fonte simétrica com um potenciômetro simples. O circuito pode ser adaptado para outros reguladores e no caso, a corrente máxima de saída é de 1 A. Os reguladores devem ser dotados de radiadores de calor.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

58.

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Referência de Tensão de Alta Estabilidade

Na figura temos uma referência de tensão de alta estabilidade, proporcionando uma tensão de 10 V na saída, praticamente independente das variações da tensão de entrada. A corrente no diodo zener é de apenas 2 mA, valor mantido por R1. Para que a estabilidade seja mantida nessa fonte, o resistor deve ser do tipo 5 ppm/oC e o diodo deve ter um coeficiente de 1 ppm/oC.

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Carregador Nicad

Este carregador para correntes até 100 mA foi encontrado numa publicação de 1980. O transistor pode ser o BD135 ou equivalente, devendo ser dotado de um pequeno radiador de calor. Os diodos podem ser os 1N4002 ou equivalente. O resistor de 10 ohms determina a corrente de carga, podendo ser alterado conforme o tipo de bateria a ser recarregada.

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Regulador Shunt de 1 a 100 mA

Os reguladores tipo shunt são ligados em paralelo com a carga desviando a corrente de modo a se comportar como um resistor variável e assim manter constante a tensão no circuito. O circuito apresentado na figura é sugerido pela Fairchild (www.fairchild.com) e pode drenar correntes de 1 a 100 mA com uma tensão programável de saída até 36 V. A tensão de saída é programada pela rede resistiva formada por R1 e R2. O circuito integrado LM431AS é fornecido em invólucro SOT89. Neste circuito, a tensão Vref é de 2,5 V e a impedância dinâmica de saída de 0,2 ohms.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

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NEWTON C. BRAGA

Fonte de 1,2 V a 33 V x 3 A

Esta útil fonte de alimentação para a bancada usa um único circuito integrado LM350 como regulador. O circuito também usa um potenciômetro de 4k7 que é o valor comercial atual mais próximo do original que era de 5k. O circuito integrado deve ser montado em radiador de calor. Este diagrama foi retirado do livro Mechatronics Sourcebook de Newton C. Braga, publicado nos Estados Unidos.

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Fonte de 12 V x 3,5 A

O diagrama desta fonte apareceu numa publicação americana de 1982, chamando atenção pela sua configuração diferente. O circuito pode ser com transistores mais modernos, o que já damos na nossa versão de desenho. Os diodos retificadores podem ser os 1N5402 ou 1N5404. O 2N3055 deve ser montado num excelente radiador de calor. O transformador deve enrolamentos de 15 V com 3,5 A.

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Fonte de 13,8 V x 5 A

Esta fonte foi encontrada numa publicação americana de 1982, mas pode ser montada com facilidade utilizando-se o 2N2995 (versão PNP do 2N3055) em lugar do tipo original além de outras alterações que introduzimos e até mesmo o TIP42. Este transistor deve ser montado em excelente radiador de calor. Também fizemos algumas correções de erros que encontramos no circuito original.

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Fonte de 1,5 a 28 V x 5 A

Esta útil fonte de alimentação foi encontrada numa publicação italiana de 1985, mas pode ser montada ainda hoje, com as pequenas alterações feitas, pois a maioria dos componentes é comum. O circuito integrado regulador de tensão deve ser montado num bom radiador de calor e o transformador tem secundário de 5 A. O primário é de acordo com a rede de energia.

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Fonte até 60 V x 5 A com o 741

Este circuito foi obtido numa publicação inglesa de 1975. Tratase de um circuito regulador de tensão para correntes até 5 A e uma tensão de entrada até 70 V com saída até 60 V. O transistor 2N3055 deve ser dotado de excelente radiador de calor. O ajuste da tensão de saída é feito no potenciômetro dentro da faixa permitida. Fizemos algumas alterações no circuito original para possibilitar sua montagem com componentes atualizados. Esta fonte é indicada para amplificadores de áudio de alta potência.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

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Fonte de 12 V até 10 A

Esta fonte pode fornecer correntes 10 A. Sua regulagem é feita por um circuito integrado 7812. Os transistores de potência devem ser dotados de excelentes radiadores de calor. Os resistores são de fio com pelo menos 10 W de dissipação O circuito é do livro Mechatronics Sourcebook de Newton C. Braga, publicado nos Estados Unidos. O transistor TIP31 também deve ser montado num radiador de calor, assim como o circuito integrado. O secundário do transformador é de 10 A.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

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Fonte Ajustável de 20 A

Este circuito foi obtido de uma publicação americana de 1982, mas pode ser montado com facilidade ainda hoje. Os transistores devem ser montados em excelentes radiadores de calor. A fonte é ideal para alimentação de som automotivo ou equipamentos de comunicação na bancada. Os 2N3790 podem ser substituídos por equivalentes de alta corrente como os 2N2995. Diversas alterações foram feitas no circuito original para tornar viável sua montagem com componentes atuais.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

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Fonte de 13,8 V x 35 A

Este circuito foi obtido de uma publicação americana de 1982, mas pode ser montado com facilidade ainda hoje com as adaptações que fizemos, no sentido de utilizar componentes mais modernos. Os transistores devem ser montados em excelentes radiadores de calor. A fonte é ideal para alimentação de som automotivo ou equipamentos de comunicação na bancada de testes ou reparação. O circuito integrado também deve ser dotado de radiador. A chave seletora, de difícil obtenção, pode ser substituída por teclas ou interruptores separados, que devem ser acionados sempre um de cada vez. Fios grossos, de acordo com a corrente devem ser previstos na montagem, principalmente na saída da fonte.

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Fonte Simétrica de 10 + 10 V a Partir de 5 V

Uma aplicação interessante para o caso de se necessitar alimentar um amplificador operacional ou um comparador de tensão de muito baixo consumo é a apresentada na figura. Este circuito consiste numa fonte simétrica de 10 + 10 V que opera a partir de uma entrada simples de 5 V. Trata-se de um dobrador positivo e de um dobrador negativo num mesmo circuito.Três inversores do 4049 formam um oscilador que determina o ritmo de operação do inversor e ao mesmo tempo excitam as outras três portas inversoras no setor negativo do multiplicador de tensão. Os valores dos componentes são típicos podendo ser feitas alterações, conforme a aplicação. Também podem ser usados inversores TTL em configurações equivalentes, com as devidas alterações de valores dos componentes. A corrente de saída é da ordem de microampères.

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Fonte de Alta Tensão

Este pequeno inversor saiu numa revista argentina da década de 1970. Ele pode ainda ser montado com as alterações que fizemos para usar transistores mais modernos e também um transformador de 200 a 300 mA. A corrente de saída é baixa, mas a tensão pode chegar a mais de 300 V, dependendo do transformador, que pode ter primário de 110 a 220 V ou mesmo mais, como indicado no diagrama. A alimentação também pode ser feita com pilhas ou baterias de 6 ou 9 V. com um transistor BD135 e redução do resistor de 120k para 47k podemos ter mais potência deste circuito.

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100 CIRCUITOS DE FONTES

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Zener de Potência com o 741

Este circuito regula a tensão de saída de uma fonte em 12 V ou outro valor, dado pelo zener. O transistor pode ser o BD135 para correntes até 500 mA ou o TIP31 para correntes até 2 A. O transistor deve ser dotado de radiador de calor. O circuito foi obtido numa documentação de 1980 e alterações foram feitas de modo a torná-lo viável atualmente.

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Carregador de Bateria

Este carregador de baterias de 6 V foi encontrado numa Hands On Electronics de 1987. Rc determina a corrente de carga devendo ser calculado de acordo com a bateria. O transistor deve ser dotado de radiador de calor e o secundário do transformador deve ter uma corrente de acordo com o máximo da carga prevista. As alterações necessárias foram feitas para tornar viável a montagem com componentes mais atuais. Os diodos também podem ser os 1N4002 e o transformador tem uma corrente de secundário de 200 a 500 mA.

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Fonte de Corrente Constante

Esta fonte de corrente constante, de uma publicação de 1980, pode ser usada num carregador de baterias. O transistor Q1 pode ser o BC548 ou BC549 e a tensão de entrada deve ser maior do que a da bateria em carga. Rc é encontrado dividindo-se 1500 pela corrente em mA que se deseja na saída. Por exemplo, para 300 mA, temos 1500/300 = 5 ohms. O transistor Q2 deve ser dotado de radiador de calor. A corrente máxima recomendada é da ordem de 2 A.

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Fonte de Alta Tensão Experimental

Este circuito consiste num pequeno inversor que pode gerar algumas centenas de volts de tensão contínua sob regime de baixa corrente. O transformador é do tipo comum de alimentação com secundário de 5 a 12 V e corrente de 100 mA a 500 mA e o transistor deve ser montado em radiador de calor. R1 deve ter valores entre 2,2 k e 10 k, obtido experimentalmente para maior rendimento. A lâmpada neon é opcional. Não use o multímetro comum para medir a tensão de saída, pois pela carga que ele representa a indicação é errada.

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Fonte de Alta Tensão

Esta fonte foi obtida numa antiga publicação para aparelhos valvulados, mas também serve para alimentação de equipamentos comuns que precisem de 250 V contínuos O transformador pode ser do tipo de isolamento se o circuito não for valvulado e os diodos podem ser os 1N4007. Os capacitores de filtro devem ter tensão de isolamento de 200 V ou mais. Em algumas aplicações o choque de filtro pode ser substituído por um resistor de fio de 1 k x 10 W.

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Fonte de Alta Tensão Sem Transformador

Encontramos esta fonte numa antiga publicação para aparelhos valvulados, mas ela também serve para circuitos onde se exija uma tensão de 450 V a 500 V sob corrente até uns 100 mA. O choque pode ser substituído por um resistor de 220 ohms x 5 W. Os diodos podem ser 1N4007 e a tensão de trabalho dos capacitores deve ser de 300 a 400 V.

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Dobrador de Tensão Positivo ou Negativo

Na figura temos uma aplicação de um oscilador 4013 como multiplicador de tensão. Ela consiste em um dobrador capaz de fornecer tensões positivas de saída (a) ou negativas (b). Entrando com 5 V teremos uma saída de 10 V. Os diodos são de uso geral como os 1N4148 ou equivalentes. A corrente máxima de saída é da ordem de algumas centenas de microampères, o que deve ser levado em conta nas aplicações práticas. Tomamos como base o circuito integrado 4093, mas nada impede que qualquer inversor CMOS pode ser usado neste circuito.

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Dobrador de Tensão com o 555

Esta configuração tradicional de dobrador com o 555 pode ser encontrada em outros artigos do site do autor e em muitos artigos técnicos. Esta é de uma documentação de 1998. A tensão de saída é quase o dobro da tensão de entrada até um máximo de 15 V. A corrente é muito baixa, da ordem de algumas dezenas ou centenas de microampères. O circuito serve para aplicações de muito baixo consumo. Invertendo-se os diodos e os capacitores de saída, podemos gerar tensões negativas.

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Conversor DC-DC de 12 V Para 33 V

Encontramos este circuito numa documentação técnica de 1994. O circuito tem uma entrada de 12 V e saída de 33 V estabilizada sob corrente muito baixa, a qual pode ser usada como polarização ou em circuitos de sintonia com varicap. Os diodos são de uso geral. Observe que temos uma saída de 40 V, mas sem estabilização.

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Conversor DC-DC de 18 V x 5 A

O circuito apresentado consiste num conversor Step-Down (redutor de tensão) que pode fornecer uma saída de 5 A com entradas de 4 a 18 V. A configuração apresentada na figura é baseada no circuito integrado LTC3608 da Linear Technology (www.linear.com), que possui o MOSFET de potência on-chip e uma referência interna de precisão. O circuito é estável com capacitores de cerâmicos na saída e, além disso, ele possui recursos como limite de corrente ajustável, partida suave programável e proteção contra sobretensão na saída. Uma outra característica importante deste circuito é a sua eficiência que alcança 95% com uma corrente de saída na faixa de 2 a 4 A, para uma tensão de entrada de 12 V e tensão de saída de 2,5 V. O circuito integrado utilizado é fornecido em invólucro QFN de 7 x 8 mm. A tensão mínima de saída é de 0,6 V e a freqüência de chaveamento de 1 MHz.

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Reguladores Fixos e Ajustáveis de 5 A

A ST Microelectronics possui em sua linha de reguladores lineares de baixa queda de tensão os tipos KD1084xx (fixo) e KD1084Axx, ajustáveis, com capacidade de fornecer correntes até 5 A. Com 5 A de corrente de saída, a queda de tensão nesses dispositivos é de 1,3 V. As tensões de saída disponíveis nos fixos e ajustáveis são de 1,8 V, 2,5 V e 3,3 V com uma tolerância de saída de 1%. Os dispositivos são fornecidos em invólucros TO220, D2PAK e DPAK. Na figura 1 temos os circuitos de aplicação típicos para as versões de tensão fixa e de tensão ajustável. Para a versão de tensão ajustável temos a fórmula que permite calcular o divisor que determina a tensão de saída. A tensão máxima de entrada é de 12 V.

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Dobrador de Tensão como 555 – II

Esta configuração tradicional de dobrador com o 555 pode ser encontrada em outros artigos deste site. Esta é de uma documentação de 1998. A tensão de saída é quase o dobro da tensão de entrada até um máximo de 15 V. A corrente é muito baixa, da ordem de algumas dezenas ou centenas de microampères. O circuito serve para aplicações de muito baixo consumo.

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Multiplicador de Tensão CMOS

Podemos obter a multiplicação de tensão utilizando todos os seis inversores de um circuito integrado 4049, conforme mostra o circuito da figura. Neste circuito temos a multiplicação da tensão por 5, obtendo-se entre 50 e 80 V de saída quando a tensão de entrada varia entre 10 e 15 V. Observe que o teorema da conservação de energia é válido aqui, como em qualquer outro caso em que ocorram transformações desse tipo. Quanto maior a tensão de saída, menor será a intensidade da corrente obtida. A freqüência de operação depende de R1 e C7, componentes que podem ter seus valores alterados no sentido de se obter melhor rendimento. Um circuito desse tipo pode perfeitamente ser usado para acender uma lâmpada neon em série com um resistor de 220 k ohms a 1 M ohms num sistema de sinalização. Novamente fica claro que a corrente máxima que estes circuitos podem fornecer é extremamente baixa, servindo somente para alimentação de etapas de baixo consumo ou polarização.

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84. Conversor 220 V (240 V) para 110 V Sem Transformador Este interessante conversor AC/AC é indicado apenas para cargas resistivas tendo sido obtido numa publicação de 1982 O circuito suporta cargas até 1,5 kW, mas o transistor deve ser montado em excelente dissipador de calor assim como o SCR responsável pela corrente máxima na carga. SCRs da série TIC podem ser usados, mas de acordo com sua corrente será a potência máxima da carga. O capacitor de 220 nF deve ter isolamento de 450 V ou mais e ser do tipo de poliéster. O circuito só é indicado para cargas resistivas, pois a forma de saída da tensão não é senoidal.

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Conversor AC-DC de Precisão

Este circuito converte um sinal AC em uma tensão de mesmo valor de pico com precisão, sendo indicado para aplicações em instrumentação. O circuito foi obtido numa publicação de 1993, mas é atual pelos componentes que utiliza. A alimentação deve ser simétrica e a precisão do circuito depende da tolerância dos resistores utilizados.

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86. Estabilizador Para Tensão de Rede com o 741 Este circuito foi obtido numa publicação inglesa de 1975. Tratase de um circuito que estabiliza uma tensão senoidal alternada. A potência depende dos transformadores com secundários de 42 V e uma corrente máxima de 5 A. O transistor 2N3055 deve ser dotado de excelente radiador de calor. Fizemos algumas alterações pra possibilitar o uso de componentes atuais. O ajuste da tensão de saída é feito no potenciômetro dentro da faixa permitida pelos transformadores.

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Conversor DC-AC

Publicado em 1988 numa Hands On Electronics, este circuito converte os 12 V de uma bateria em 120 V AC disponíveis em duas saídas. A potência é de algumas dezenas de watts, mas a forma de onda não é perfeitamente senoidal. Os transistores devem ser montados em excelentes dissipadores de calor e os fios de alta corrente devem ter espessura compatível. Eventualmente capacitores de 1nF a 100 nF devem ser ligados em paralelo com os transformadores na parte de baixa tensão para se conseguir a frequência próxima de 60 Hz.

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Triplicador de Tensão com o 555

Esta configuração tradicional de triplicador de tensão com o 555 pode ser encontrada em outros artigos do site do autor e artigos. Esta é de uma documentação de 1998. A tensão de saída é quase o triplo da tensão de entrada até um máximo de 15 V. A corrente é muito baixa, da ordem de algumas dezenas ou centenas de microampères. O circuito serve para aplicações de muito baixo consumo.

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Dobrador de Tensão CMOS

Precisando de uma corrente maior de saída num dobrador de tensão, podemos ligar inversores em paralelo, conforme mostra a figura. Neste circuito, a capacidade de corrente dobra, mas ainda assim é da ordem de microampères. A freqüência de operação é determinada basicamente pelo capacitor de 2,2 nF e pelo resistor de 4,7 k ohms. Estes componentes podem ser alterados no sentido de se obter o melhor rendimento. Outras tensões de entrada podem ser utilizadas, com a troca do diodo zener por um que tenha o dobro da tensão de entrada. Os diodos D1 a D3 são do tipo 1N4148 ou equivalentes.

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Fonte de Corrente Constante PNP

A intensidade da corrente na carga pode ser ajustada até perto de 1 A. O transistor pode ser o TIP32 ou TIP42. O potenciômetro de 10 ohms é de fio e o transistor deve ser dotado de radiador de calor. Diodos zener de valores próximos ao indicado podem ser usados. O circuito é do livro Robotics, Mechatronics and Artificial Intelligence de Newton C. Braga, publicado nos Estados Unidos.

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Conversor DC-DC de 600 mA

O circuito apresentado na figura é sugerido pela Intersil (www.intersil.com) e faz uso do ISL6410 um regulador chaveado de 600 mA que possui o FET integrado. O circuito que emprega tecnologia PWM opera numa freqüência de 750 kHz. O conversor buck (redutor) apresentado admite uma variação de 10% na tensão de entrada e a saída também pode ser programada para tensões de 1,2 V 1,5 V ou 1,8 V com o uso do ISL410) e 1,2 V, 1,8 V e 3,3 V com o ISL410A. A freqüência também pode ser ajustada para valores entre 500 kHz e 1 MHz. Recursos como UVLO (travamento com subtensão) e monitor de power good estão disponíveis neste circuito. O circuito integrado ISL6410(A) pode ser obtido em invólucro MSOP de 10 pinos ou QFN de 16 pinos. Mais informações sobre este componente e suas aplicações podem ser obtidas no Applicatio0n Note 1209 da Intersil.

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Fonte de Corrente Constante Para SMA

Na figura temos uma fonte de corrente constante para Shape Memory Alloy (SMA) ou Liga com Memória de Forma (Nitinol). O valor de R é calculado dividindo-se 1,25 pela corrente desejada. O circuito integrado usado pode controlar até 3 A e deve ser dotado de radiador de calor. O circuito é do livro Mechatronics Sourcebook de Newton C. Braga, publicado nos Estados Unidos.

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Fonte de Corrente Constante Para SMA – II

Na figura temos uma fonte de corrente constante para Shape Memory Alloy (SMA) em fios ou Liga com Memória de Forma (Nitinol). O valor de R é 1k ohms. O transistor deve ser dotado de radiador de calor. O ajuste da corrente é feito no potenciômetro ou trimpot de 10 ohms. O circuito é do livro Mechatronics Sourcebook de Newton C. Braga, publicado nos Estados Unidos.

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Fonte Boost de Tensão Negativa

O circuito apresentado na figura é sugerido pela Micrel, tendo por base o circuito integrado regulador de tensão tipo boost MIC2570. Este circuito pode gerar uma tensão negativa de – 24 V com corrente até 5 mA a partir de uma tensão de entrada de 1,8 V a 3 V. O choque é o elemento crítico, sendo do tipo de 200 uH e o diodo D1 deve ser do tipo Schottky para minimizar as perdas de condução. A tensão máxima que pode ser obtida deste circuito é -32 V.Os capacitores devem ser tântalo e os resistores de filme metálico. Outras tensões de saída podem ser obtidas pela programação de valores dos resistores de 1%, R1 e R2. A fórmula que permite calcular a tensão de saída em função desses componentes é: Vs = 0,22 x (1 + R2/R1) Aplicações deste circuito incluem a alimentação de painéis de cristal líquido em equipamentos portáteis.

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Carregador de Bateria com o TL317M

Este circuito está no próprio datasheet da Texas Instruments que fabrica o componente equivalente ao LM317. O circuito integrado deve ser dotado de radiador de calor assim como os transistores de potência. A corrente de carga deve ser no mínimo de 50 mA, determinada pelo resistor sem valor no diagrama.

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Regulador com Ligamento Lento – TL317M

Esta fonte aplica suavemente a tensão na carga, fazendo com que ela suba devagar, evitando assim picos de corrente. O TL317 é equivalente ao LM317 e o circuito é sugerido no datasheet do componente da Texas Instruments. O circuito integrado deve ser montado em radiador de calor. O transistor pode ser o BC558. A tensão de entrada deve ser pelo menos 2 V maior do que a tensão de saída.

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Fonte de Corrente Pulsante Para SMA

Na figura temos uma fonte de corrente constante para Shape Memory Alloy (SMA) ou Liga com Memória de Forma (Nitinol). O potenciômetro ajusta a corrente média pela largura do pulso aplicado à SMA. O transistor deve ser dotado de radiador de calor. O circuito é do livro Mechatronics Sourcebook de Newton C. Braga, publicado nos Estados Unidos. Transistores de maior corrente como o TIP42 também podem ser usados.

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LDO de 200 mA

O circuito mostrado na figura consiste num regulador de baixa queda de tensão (LDO) para 200 mA utilizando o circuito integrado NCV8570, um novo semicondutor da On Semiconductor (www.onsemi.com). O circuito integrado utilizado pode ser escolhido para ter tensões de saída de 1,8 V, 2,5 V, 2,75 V, 2,8 V, 3,0 V e 3,3 V. O ruído é de apenas 15 uVrms e ele possui shutdown térmico. Verifique a disponibilidade do componente antes de fazer seu uso num projeto.

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LDO de 1,2 V a 32 V x 1 A

O circuito que destacamos faz uso do LT3080 da Linear Technology (www.linear.com) que consiste num regulador de três e cinco terminais disponível tanto em invólucro TO-220 como SOT23 e que apresenta uma baixa queda de tensão. Sua entrada pode chegar aos 40 V e a queda de tensão apresentada na condução é de apenas 300 mV. Na figura 1 temos o circuito prático de aplicação. O resistor Rset tem valores típicos na faixa de 100 k ohms a 300 k ohms.

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100. Fonte de 0 a 12 V x 2 A Esta útil fonte de alimentação pode fornecer tensões de 0 a 12 V com correntes até 2 A, ajustada no potenciômetro P1. O transistor deve ser dotado de um bom radiador de calor e o diodo zener é de 12V6 com 1W de dissipação. O enrolamento secundário do transformador pode ser de 12+12 V ou 15_15 V com uma corrente de 2 A. O indicador de tensão de saída é opcional, já que em seu lugar podemos usar o multímetro. O circuito não possui proteção contra curto circuito na saída. Pode-se melhorar a filtragem com o aumento do capacitor C1 para 2 200 uF ou mesmo 4 700 uF. A tensão de trabalho deste componente deve ser de pelo menos 25 V.

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Informações Sobre Componentes

1. LM217 – LM317 – Regulador Positivo de Tensão Estes reguladores de 3 terminais operam com tensões de saída de1,2 V a 37 V com corrente máxima de saída de 1,5 A. Na figura 1 temos a sua pinagem e principais características. Equivalentes de 3 A são os LM150 e LM350. Veja circuitos de aplicação no site.

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2. LM350 Este é um regulador ajustável de tensão de 1,2 a 35 V com corrente máxima de 3 A. Outros membros da família são o LM150 e LM250. A tensão de entrada deve ser pelo menos 2 V maior do que a máxima desejada numa saída. No ART022 mostramos como programar a tensão de saída. Mais informações podem ser obtidas baixando-se o datasheet e em artigos que usam este componente.

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3. Diodos 1N4001 a 1N4007 Quando escolhemos diodos para uma aplicação precisamos levar em conta a corrente máxima que deve conduzir e a tensão máxima que aparece no sentido inverso. Essa é a tensão de pico, que o máximo que o semiciclo da tensão alternada aplicada alcança. Para os diodos comuns trata-se da Vrrm. Na prática, também consideramos a tensão eficaz máxima (Vef) que deve ser um pouco maior do que a tensão eficaz da rede em que o diodo vai ser usado. Por exemplo, para a rede de 110 V, escolhemos o 1N4004 porque tem uma Vef de 200 V e uma Vrrm de 400 V. Veja na tabela abaixo as características dos diodos desta série.

Temos as características dos diodos 1N4001, 1N4002, 1N4003, 1N4004, !N4005, 1N4006 e 1N4007.

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4. LM109 Também encontrado com a designação uA109, este circuito integrado consiste num regulador de tensão positivo com saída fixa de 5 V e uma corrente máxima de saída de 1 A. Fornecido em invólucro metálico TO-3, ele é ideal para a alimentação de circuitos integrados TTL. Mais fácil de obter e com igual capacidade de corrente é o 7805.

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5. REGULADORES DE TENSÃO 7800 A série de circuitos integrados 78XX onde o XX é substituído por um número que indica a tensão de saída, consiste em reguladores de tensão positiva com corrente de até 1 ampères de saída e que são apresentados em invólucro TO-220 conforme mostra a figura 1.

Diversos são os fabricantes que possuem os circuitos integrados desta série em sua linha de produtos e as tensões de saída podem variar sensivelmente de um para outros. No entanto, os valores básicos para estas tensões, que são dados pelos dois últimos algarismos do tipo do componente são: 7805 = 5 volts

7806 = 6 volts

7808 = 8 volts

7885 = 8,5 volts

7812 = 12 volts

7815 = 15 volts

7818 = 18 volts

7824 = 24 volts

A tensão máxima de entrada para os tipos de 5 a 18 volts é de 35 volts. Para o tipo de 24 volts a tensão de entrada máxima é de 40 volts. De qualquer modo, para um bom funcionamento a tensão de entrada deve ser no mínimo 2 volts mais alta que a

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tensão que se deseja na saída. Os circuitos integrados da série 78XX possuem proteção interna contra curto-circuitos na saída e não necessitam de qualquer componente externo. Damos a seguir as principais características do 7805 que serve de base para avaliação dos demais tipos da série:

7805 - Características min.

tip.

max.

Tensão de saída

4,8

5,0

5,2 volts

Regulagem de linha

-

3

50 mV

Regulagem de carga

-

15

50 mV

Corrente quiescente

-

4,2

6,0 mA

Rejeição de ripple

60

70

- dB

Resistência de saída

-

17

- mOhms

Observe que o radiador de calor deve ser dimensionado em função da diferença que existe entre a tensão de entrada e a tensão de saída, já que, quanto maior ela for, mais calor o componente deve dissipar.

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6. SÉRIES COMUNS DE DIODOS ZENER A maioria dos fabricantes especifica seus diodos zener por códigos que tanto podem levar a nomenclatura 1N como BZX e BZY para os tipos europeus. As principais características elétricas que devemos observar num diodo zener são:

Tensão zener - que é a tensão inversa que faz o diodo conduzir e que ele mantém constante numa ampla faixa de valores de corrente. Os diodos zener comum possuem tensões zener entre 1,5 e mais de 200 V tipicamente.

Dissipação - que é a quantidade máxima de calor que o componente pode dissipar e que, portanto está associada a máxima corrente que podemos manter através dele. A máxima corrente multiplicada pela tensão zener resulta na potência ou dissipação máxima. Os tipos mais comuns são de 400 mW de dissipação, mas dependendo da aplicação podemos encontrar diodos zener maiores.

Para as séries com nomenclatura européia temos 4 dissipações possíveis, com os invólucros mostrados na figura1.

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Figura 1 BZX79 – 500 mW com componentes de 2,4 V a 68 V (tolerância de 5%) BZV60 – 400 mW com componentes de 2,4 V a 68 V (tolerância de 5%) BZT03 – 3,25 W com componentes de 7,5 V a 270 V (tolerância de 5%) BZW03 – 6 W com componentes de 7,5 V a 270 V (tolerância de 5%)

É muito fácil saber qual é a tensão zener de qualquer diodos desta série pois ela é dada pelo sufixo. Assim, o BZX79C2V4 é um diodo zener de 500 mW para 2,4 V (a tensão é o 2V4)

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As tensões nominais normalmente seguem a seguinte progressão: (para os tipos Philips Components)

2,4 – 2,7 – 3,0 – 3,3 – 3,6 – 3,9 – 4,3 – 4,7 – 5,1 – 5,6 – 6,2 – 6,8 – 7,6 – 8,2 – 9,1 – 10 – 11 – 12 – 13 – 15 – 16 – 18 – 20 – 22 – 24 – 27 – 30 – 33 – 36 – 39 – 43 – 47 – 51 – 56 – 62 – 75 – 82 – 91 – 100 – 110 – 120 – 130 – 150 – 160 – 180 – 200 – 220 – 240 – 270.

Para a nomenclatura americana, em que os diodos começam por 1N, o número que se segue não indica nada sobre a tensão, devendo ser consultadas tabelas ou manuais do fabricante.

Potência (Watts) Tensão 0.25

0.4

0.5

1.8

1N4614

2.0

1N4615

2.2

1N4616

2.4

1N4617 1N4370

2.7

1N4618 1N4370

3.0

1N4619 1N4372 1N5987

1.0

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1.5

5.0

10.0

50.0


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3.3

1N4620 1N5518 1N5988 1N4728 1N5913

1N5333

3.6

1N4621 1N5519 1N5989 1N4729 1N5914

1N5334

3.9

1N4622 1N5520 1N5844 1N4730 1N5915

1N5335 1N3993 1N4549

4.7

1N4624 1N5522 1N5846 1N4732 1N5917

1N5337 1N3995 1N4551

5.6

1N4626 1N5524 1N5848 1N4734 1N5919

1N5339 1N3997 1N4553

6.2

1N4627 1N5525 1N5850 1N4735

1N5341

7.5

1N4100 1N5527 1N5997 1N4737 1N3786

1N5343 1N4000 1N4556

10.0

1N4104 1N5531 1N6000 1N4740 1N3789

1N5347 1N2974 1N2808

12.0

1N4106 1N5532 1N6002 1N4742 1N3791

1N5349 1N2976 1N2810

14.0

1N4108 1N5534 1N5860

1N5351 1N2978 1N2812

16.0

1N4110 1N5536 1N5862 1N4745 1N3794

1N5353 1N2980 1N2814

20

1N4114 1N5540 1N5866 1N4747 1N3796

1N5357 1N2984 1N2818

24

1N4116 1N5542 1N6009 1N4749 1N3798

1N5359 1N2986 1N2820

28

1N4119 1N5544 1N5871

1N5362

60

1N4128

1N5371

100

1N4135 1N985

1N4764 1N3813

120

1N987

1N6026 1N3046 1N5951

1N5264

1N4553

1N5378 1N3005 1N5380 1N3008 1N2841

Para que um diodo zener opere satisfatoriamente, a corrente nele deve ser tal que ele fique entre 10% e 80% da sua dissipação. Nessas condições sua operação é mais estável.

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Para determinar a corrente ideal para uma dissipação da ordem de 25% do máximo, pode ser usada a seguinte fórmula: I = (P / V) / 4

Onde I é a corrente V é a tensão do zener P e a potência do zener

Por exemplo, um diodo de 2,7 V x 1 W deve ser operar com uma corrente de aproximadamente:

I = (1 / 2,7) / 4 = 0.0926A = 92,6mA (para uma potência de 0,25 W) Uma forma de se obter um zener de maior dissipação, consiste em se utilizar uma etapa adicional de potência comum transistor.

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7. 2N3055 De todos os transistores NPN de alta potência, sem dúvida alguma, o mais utilizado pelas suas características, facilidade de obtenção e baixo custo, é o 2N3055. Com uma corrente máxima de coletor de 15 A ele é indicado para aplicações em áudio e fontes de alimentação. Apesar da corrente máxima ser de 15 A, deve-se considerar a operação segura e na prática não se recomenda correntes maiores do que 5 A por transistor em fontes. Nas aplicações em que os limites de dissipação são alcançados, ele deve ser montado em radiador de calor. Veja que o terminal de coletor corresponde à sua carcaça sendo ligado ao parafuso que o prende no dissipador, no qual se fixa um terminal de soldagem. A seguir, suas principais características.

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8. TIP31 A série de transistores NPN de potência TIP31 diferencia pelo sufixo as características dos diferentes tipos disponíveis. Os sufixos indicam a tensão máxima de coletor que estes transistores suportam. Os transistores TIP31 são usados em aplicações de áudio e corrente contínua, tais como amplificador,ES, fontes, drivers de solenóides e motores, etc. Estes transistores possuem recursos para montagem em dissipadores de calor. Na tabela abaixo a pinagem e características dos diferentes tipos da série.

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9. TIP41 Este transistor NPN de potência para baixas frequências é complementar do tipo TIP42. Ele é encontrado em diversas versões, cujos sufixos indicam a tensão máxima entre coletor e emissor. Este transistor é encontrado em fontes de alimentação, drivers de motores e solenóides e amplificadores de áudio de média potência. Na tabela abaixo, a pinagem e características deste transistor.

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10.

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BD135 – BD137 – BD139

Transistores NPN de média potência para aplicações de áudio, circuitos de baixas frequências e corrente contínua. Encontramos estes transistores em pequenas interfaces de motores e solenóides até 1 A e em amplificadores de áudio de baixa potência. Também são usados em circuitos osciladores e na amplificação de sinais. Na tabela abaixo temos suas características. Os complementares são os BD136, BD138 e BD140.

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11.

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BD136 – BD138 – BD140

Os transistores PNP de média potência BD136, BD138 e BD140 são complementares dos BD135, BD137 e BD139, possuindo características semelhantes. Estes transistores são encontrados em fontes de alimentação, circuitos de áudio de baixa e média potência, drivers de relés, motores e solenóides até uns 500 mA ou 1 A dependendo da configuração. Na tabela abaixo temos a pinagem e o invólucro que tem recursos para fixação em radiador de calor. São transistores bastante usados atualmente, pelo seu baixo custo e facilidade com que podem ser encontrados.

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