epo1 13 retificadores com regulador linear de tens o

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. [email protected]@gmail.com

EPO I – Aula 13 – Retificadores com regulador linear de tensão


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RetificadoresRetificadores comcom filtrofiltro capacitivocapacitivo

Prof. Leandro Michels


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



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



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



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


D z

t

v L1

v L

t


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6




3. Transistor3. Transistor -- sséérierie

4. Transistor4. Transistor -- paraleloparalelo

t

v L1

C a r g a

v L

R 2


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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7




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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8




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


t

v L1 v L

1

2379xx

IN OUT

GND

t v L1

C in


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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



Formas alternativas de ligaFormas alternativas de ligaççãoão →→ sasaí í da positivada positiva


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11Prof. Leandro Michels


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



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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



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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


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



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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)



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Projeto com 78xx e 79xxProjeto com 78xx e 79xx



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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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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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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