relatório sobre Fontes de alimentação

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FACULDADE DE TECNOLOGIA E ESCOLA SENAI 
ANTONIO ADOLPHO LOBBE
FONTES DE ALIMENTAÇÃO 
POWER SUPPLY
Gabriel Feitosa Alano 
Orientador: José Sergio Medeiros JR
RESUMO
Com o crescente aumento da utilização de circuitos eletrônicos na sociedade, nas mais diversas áreas, surge a necessidade de alimentar esses circuitos eletrônicos com energia elétrica. Porem esses circuitos não podem ser alimentados diretamente das redes elétricas, pois são circuitos que precisam de baixa tensão e transformar a corrente alternada para corrente continua. Outra necessidade dos circuitos eletrônicos é ter uma saída de tensão ajustável, pois através desta fonte pode-se ajustar a potência de alguns circuitos ou alimentá-los com as tensões adequadas aos mesmos. Para realizar este projeto será feita o rebaixamento da tensão de entrada da fonte, a retificação da corrente, para transformar de corrente alternada para corrente continua, será feita a filtragem para eliminar a tensão pulsante tornando-a continua, e implementar um regulador de tensão ao circuito para eliminar o ripple e ajustar a tensão na saída.
ABSTRACT
With the increasing use of electronic circuits in society, in various areas, the need arises to feed these electronic circuits with electricity. However these circuits cannot be powered directly from the mains because they are circuits that need low voltage and transform the alternating current to direct current. Another need of electronic circuits is to have an adjustable voltage output, because through this source you can adjust the power of some circuits or supply them with the appropriate voltages to them. To accomplish this project, the input voltage of the source will be lowered, the rectification of the current, to transform from alternating current to direct current, will be made the filtration to eliminate the pulsating voltage making it continuous, and implement a voltage regulator to circuit to eliminate ripple and adjust the output voltage.
1 INTRODUÇÃO
	Foi requisitado pela empresa POWERBRAS – Fontes de Energia S/A, o desenvolvimento de duas fontes de tensão CC para alimentação de painéis para automação industrial. As características que foram solicitadas para o projeto são duas saídas distintas entre elas:
1. Saída de Tensão fixa em 12 V, 1 A;	
2. Saída de tensão variável de 1,5 V até 13 V, 1 A;
Com base nessas informações é possível dimensionar os componentes para o projeto, para que o mesmo tenha seu custo reduzido, atendendo as especificações requisitadas, e respeitando as normas regulamentadoras.
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 Transformador
O transformador deverá rebaixar a tensão utilizada na indústria de 220Vac, para 24Vac. Como a fonte contará com duas saídas, com 1A em cada, o enrolamento secundário do transformador deverá suportar no mínimo 2A. 
Para a proteção de todo o circuito, será inserido um fusível em série na entrada do primário e um Varistor em paralelo a rede após esse fusível.
	Como a tensão da rede é de 220V alternado, a tensão de pico será de 311V. portanto o Varistor deverá ser com a especificação de 350V.
	Para dimensionar o fusível de proteção temos que saber a corrente do transformador no primário. Sabendo que a saída terá 2A, então:
	Como a corrente do primário encontrado é de 421mA, atribuímos o valor para esse fusível para 1A.
Imagem 1: Transformador, fusível e Varistor.
Fonte: Próprio Autor
	
2.2 Circuito Retificador
Tendo os valores de Tensão e de Corrente do circuito, é possível dimensionar a ponte retificadora para a fonte. Sabendo que a corrente máxima do circuito é de 2A, estabelecemos um valor de 3A, para que o componente não trabalhe em seu limite, aumentando assim a sua durabilidade. 
Com essas informações, a ponte retificadora escolhida será a “KBP307”, que suporta 1000V e 3A. 
2.3 Filtro
Para o filtro de Tensão na saída do circuito retificador, será utilizado um Capacitor eletrolítico, pois com esse tipo de capacitor é possível obter valores mais altos de capacitância. O valor que será calculado para o capacitor, será para que ele suporte trabalhar com a fonte drenando a corrente máxima, sem que o valor de ripple ultrapasse de 10% da tensão na carga. Sendo assim:
		Como o valor para o capacitor calculado não existe comercialmente, o valor mais próximo é de 3300uF.
Como a saída do transformador terá 24Vrms, é necessário calcular a tensão de pico para saber o valor mínimo de tensão do capacitor. Sendo assim:
O valor de tensão para o capacitor deve ser pelo menos 50% maior, então:
Então o valor da Tensão de Trabalho do capacitor escolhido será de no mínimo 50V.
 
2.4 Reguladores de Tensão
No circuito serão utilizados 2 reguladores de tensão, um para os 12V fixos, e outro para a saída de tensão ajustável, como solicitado no projeto.
· Saída 12V fixos:
Para regular a saída com 12V será utilizado o CI da família 78XX, para regular uma tensão positiva, que no caso será o “LM7812”, que faz o ajuste de tensão para os 12V, e suporta 1,5A na saída.
Imagem 2: Circuito de Tensão Fixa em 12V.
Fonte: Próprio Autor
· Saída 1,5V~13V:
Para regular a saída com uma tensão ajustável, será utilizado o CI “LM317”, que faz o ajuste de tensão entre 1,2V até 37V, e suporta 1,5A na saída.
Para obter o valor máximo desejado de 13V na saída, foi necessário arbitrar um valor para um dos resistores. Como será usado um potenciômetro para ajustar o valor de tensão, arbitramos um valor comercial para ele de 10KΩ. Agora é só jogar os valores na seguinte formula:
 
Imagem 3: Circuito de Tensão Ajustável
Fonte: Próprio Autor
4 REFERÊNCIAS
BOYLESTAD, Robert L.; NASHELSKY, Louis. Dispositivos Eletrônicos: E teoria de circuitos. 11. ed. São Paulo: Pearson Education, 2013. 765 p. Eletronics Devices And Circuit Theory.
AGRADECIMENTOS
	Agradecemos ao Professor José Sergio Medeiros Jr, por todo o conhecimento que foi compartilhado conosco que tornou possível a realização deste projeto.
Sobre os autores:
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	Gabriel Feitosa Alano 
Técnico mecatrônico, atuando na área da mecânica industrial, Cursando atualmente o Superior de tecnologia Mecatrônica Industrial, pela Faculdade de Tecnologia SENAI (2019).