epo1 13 retificadores com regulador linear de tens o
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8/18/2019 EPO1 13 Retificadores Com Regulador Linear de Tens o
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ELETRÔNICA DE POTÊNCIA IELETRÔNICA DE POTÊNCIA IAula 13Aula 13 -- Retificadores com regulador linearRetificadores com regulador linear
de tensãode tensão
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINAUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINACENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLCENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓÓGICASGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICACURSO DE ENGENHARIA ELCURSO DE ENGENHARIA ELÉÉTRICATRICA
Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.Prof. Leandro Michels, Dr. Eng.leandromichels@gmail.comleandromichels@gmail.com
EPO I – Aula 13 – Retificadores com regulador linear de tensão
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8/18/2019 EPO1 13 Retificadores Com Regulador Linear de Tens o
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RetificadoresRetificadores comcom filtrofiltro capacitivocapacitivo
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v L
i 1
v 1 C 1 v L
C a r g a
t
Real
Ideal
Apresentam elevada eficiência e baixoApresentam elevada eficiência e baixo
custocusto Apresentam uma ondulaApresentam uma ondulaçção na tensão deão na tensão desasaí í da, queda, que éé proporcionalproporcional àà capacitância decapacitância de
filtragemfiltragem
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Desvantagens dos retificadores c/ filtro CDesvantagens dos retificadores c/ filtro C
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As aplicaAs aplicaçções em eletrônica exigem elevadaões em eletrônica exigem elevada
regularegulaçção (>98%) e os retificadores possuemão (>98%) e os retificadores possuemuma regulauma regulaçção de tensão ruimão de tensão ruim →→ nnecessitamecessitamde um capacitor muito grandede um capacitor muito grande
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SoluSoluçção do problemaão do problema
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UtilizaUtilizaçção de um conversor CCão de um conversor CC--CC emCC em
cascata para eliminar a ondulacascata para eliminar a ondulaçção de tensãoão de tensãov L1
i 1
v 1 C 1 v L1
t
C a r g a
v L
v L
t
AplicaAplicaçções de baixa potênciaões de baixa potência →→ conversorconversorlinear abaixador de tensãolinear abaixador de tensão →→ regula a tensãoregula a tensãoatravatravéés da dissipas da dissipaçção de energiaão de energia
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Conversores lineares: principais tiposConversores lineares: principais tipos
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1. Filtro RC1. Filtro RC
2. Diodo2. Diodo zenerzener
t
v L1
C a r g a
C 2 v L
R 2
R e t i f i c a d o r
v L1
v L
t
v L1
C a r g a
v L
R 2
R e t i f i c a d o r
D z
t
v L1
v L
t
-
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Conversores lineares: principais tiposConversores lineares: principais tipos
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3. Transistor3. Transistor -- sséérierie
4. Transistor4. Transistor -- paraleloparalelo
t
v L1
C a r g a
v L
R 2
R e t i f i c a d o r
v L1
D z
v L
t
Q 1
v L1
C a r g a
v L
R 2
R e t i f i c a d o
r
t
v L1 v L
t
D z
Q 1
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Conversores lineares: principais tiposConversores lineares: principais tipos
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5. Reguladores a CI5. Reguladores a CI
a. Tensão positiva fixaa. Tensão positiva fixa
FamFamí í lia 78xxlia 78xx →→ aa tensão de satensão de saí í dada éé definidadefinidapelospelos úúltimos dois dltimos dois dí í gitos do cgitos do cóódigo (78xx)digo (78xx)
v L1
C a r g
a
v L
R e t i f i c a
d o r
t
v L1
v L
t
1 2
3
78xx
IN OUT
GND
C out
C in
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Conversores lineares: principais tiposConversores lineares: principais tipos
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b. Tensão negativa fixab. Tensão negativa fixa
FamFamí í lia 79xxlia 79xx →→ aa tensão de satensão de saí í dada éé definidadefinidapelospelos úúltimos dois dltimos dois dí í gitos do cgitos do cóódigo (79xx)digo (79xx)
C a r g a
v L
R e t i f i c a d o r
t
v L1 v L
1
2379xx
IN OUT
GND
t v L1
C in
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Conversores lineares: principais tiposConversores lineares: principais tipos
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c. Tensão positiva ajustc. Tensão positiva ajustáávelvel
LM317, LM350LM317, LM350 →→ aa tensão de satensão de saí í dada éé definidadefinidapela relapela relaçção de Rão de R11 e Re R22
v L1
C a r g a
v L
R
e t i f i c a d o r
t
v L1 v
L
t
LM317
IN OUT
GND
C out
C in
R 2
R 1
C 2
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Reguladores a CIReguladores a CI
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Formas alternativas de ligaFormas alternativas de ligaççãoão →→ sasaí í da positivada positiva
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Formas alternativas de ligaFormas alternativas de ligaççãoão →→ sasaí í da negativada negativaReguladores a CIReguladores a CI
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ProteProteçção contra tensão reversaão contra tensão reversa→→ Empregado emEmpregado emcircuitos com cargas não conectadas ao terra (circuitos com cargas não conectadas ao terra (ampamp--opsops, comparadores), comparadores)→→ diododiodo
Reguladores a CIReguladores a CI
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ProteProteçção contraão contra sobretensãosobretensão de sade saí í dada →→ EmpregadoEmpregadoem circuitos com cargas que podem fornecer energiaem circuitos com cargas que podem fornecer energiaem determinado intervalo de tempoem determinado intervalo de tempo→→ diododiodo
Reguladores a CIReguladores a CI
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Fonte simFonte siméétrica (ttrica (tí í pica)pica) →→ Pode utilizar maisPode utilizar mais
reguladores para gerar mais tensõesreguladores para gerar mais tensões
Reguladores a CIReguladores a CI
v La
v Lb
i 1
v 2b
D1
i 2a
D4
v 2a
v 1
i 2b
V
C 1a
v La
D2
D3C
1b v Lb
78xx
IN OUT
GND
C outa
IN OUT
GND
79xx
C outb
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EncapsulamentosEncapsulamentos mais empregadosmais empregados
b) SMDb) SMD
a) PKTa) PKT
Reguladores a CIReguladores a CI
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InstalaInstalaçção em dissipador de calor (encapsulamentoão em dissipador de calor (encapsulamento
TO220AB)TO220AB) →→ um dos terminais estum dos terminais estáá em contato comem contato como dissipador. Para a ligao dissipador. Para a ligaçção de vão de váários no mesmorios no mesmodissipador, usar isolante de mica (vide figura)dissipador, usar isolante de mica (vide figura)
Reguladores a CIReguladores a CI
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Projeto com 78xx e 79xxProjeto com 78xx e 79xx
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CC
inin→→
ÉÉ
necessnecess
áá
rio ser empregado se o reguladorrio ser empregado se o regulador
estestáá localizado mais que 5cm distante do capacitorlocalizado mais que 5cm distante do capacitorde filtragem do retificador. Deve ser um capacitor dede filtragem do retificador. Deve ser um capacitor dealta freqalta freqüüência (cerâmico, tântalo,ência (cerâmico, tântalo, etcetc))
Valor tValor tí í pico: 330nF (acima de 10cm, 1pico: 330nF (acima de 10cm, 1µµµµµµµµF)F)
v L1
C a r g
a
v L
R e t i f i c a
d o r
1 2
3
78xx
IN OUT
GND
C out
C in
CCoutout →→ ÉÉ usado para melhor a resposta transitusado para melhor a resposta transitóóriaria(degraus de carga)(degraus de carga)Valor tValor tí í pico: 10pico: 10--4747µµµµµµµµFF, mas depende da aplica, mas depende da aplicaççãoão
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Projeto com 78xx e 79xxProjeto com 78xx e 79xx
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Tensão de entrada / Tensão de saTensão de entrada / Tensão de saí í dada
27–3824LM7824
21–3318LM7818
17.5–3015LM7815
14.5–3012LM7812
12.5–2510LM7810
11.5–259LM7809
10.5–258LM7808
8–256LM7806
7–255LM7805
Faixa Entrada (V)Saída (V)Componente
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Projeto com 78xx e 79xxProjeto com 78xx e 79xx
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RegulaRegulaçção da saão da saí í dada →→ ~0.1%~0.1%
Corrente de curtoCorrente de curto--circuitocircuito→→ possui limitapossui limitaçção internaão internaem caso de curto (dado por catem caso de curto (dado por catáálogo)logo)
Corrente de pico de saCorrente de pico de saí í dada →→ durante transitdurante transitóórios, arios, acorrente pode passar da corrente de limitacorrente pode passar da corrente de limitaççãoão
LimitaLimitaçção tão téérmicarmica →→ desliga o regulador (sadesliga o regulador (saí í da emda em0V) em caso de sobreaquecimento (1500V) em caso de sobreaquecimento (150ooC)C)
Projeto tProjeto t
éé
rmicormico →→
dissipadordissipador→→
perdas de dissipaperdas de dissipa
çç
ãoão
( ) ( )0
1 T
D reg regP v t i t dt
T = ∫
vvregreg →→ tensão no reguladortensão no reguladoriiregreg →→ corrente no reguladorcorrente no regulador
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Projeto com LM317Projeto com LM317
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1
1 L ref adj RV V I R R
= + +
v L1 C a r g
a
v L
R e t i f i c
a d o r
LM317
IN OUT
GND
C out
C in
R 2
R 1
C 2
CCinin ,, CCoutout→→
mesmo caso para a fammesmo caso para a famí í lia 78xxlia 78xxRR11 , R, R22 →→ ajustam a tensão de saajustam a tensão de saí í dada
TTí í picopico →→ RR11=240=240ΩΩΩΩΩΩΩΩ, R, R22 ajustajustáávelvel
CC22→→ redureduçção da ondulaão da ondulaçção de saão de saí í dada
TTí í picopico→→
CC22=10=10µµµµµµµµFF
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