eletrônica de potência

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O AOP em Circuitos de Potência
Nome do Professor: Lélio Guimarães Valério
Disciplina: Eletrônica Analógica
Data: 13/11/2020
IntroduIntroduIntroduIntroduçççção:ão:ão:ão:
Um AOP não tem capacidade de suprir correntes elevadas em sua saUm AOP não tem capacidade de suprir correntes elevadas em sua saUm AOP não tem capacidade de suprir correntes elevadas em sua saUm AOP não tem capacidade de suprir correntes elevadas em sua saíííídadadada.
Assim, não se pode ligar um consumidor de resistência muito baixa em sua 
saída.
A título de exemplo, a corrente máxima de saída do AOP 741 é de Io = 25 mA
(especificada como corrente de curto-circuito de saída ou “output short 
circuit current”).
Na prática, não é recomendável drenar correntes maiores do que Io = 10 mA
para não sobrecarregar o componente nem distorcer o sinal de saída.
Ainda considerando-se o AOP 741, um valor típico para a carga (consumidor) 
ligada à saída é de RL = 10 kΩ, não sendo aconselhável ligar cargas menores 
do que RL = 2 kΩ.
IntroduIntroduIntroduIntroduçççção:ão:ão:ão:
A Figura abaixo mostra um exemplo de Amplificador Inversor em 
que, R1 = 10 kΩ, Rf = 100 kΩ (resultando, portanto, em um ganho 
de malha fechada, Avf = – 10).
Em sua saída encontra-se ligado um consumidor RL = 10 kΩ.
Entretanto, existem situações práticas em que são exigidas correntes bem maiores do que a 
máxima corrente que o AOP pode fornecer. Para se resolver essa situação, pode-se utilizar 
um AOP de PotênciaAOP de PotênciaAOP de PotênciaAOP de Potência ou utilizar um AOP comum como elemento acionador de transistoresAOP comum como elemento acionador de transistoresAOP comum como elemento acionador de transistoresAOP comum como elemento acionador de transistores.
IntroduIntroduIntroduIntroduçççção:ão:ão:ão:
O Uso de um ReforO Uso de um ReforO Uso de um ReforO Uso de um Reforççççador ador ador ador 
de Corrente (de Corrente (de Corrente (de Corrente (““““BoosterBoosterBoosterBooster””””):):):):
A Figura ao lado apresenta um 
circuito com transistor 
denominado reforçador 
(“Booster”) de corrente, ligado 
na saída do AOP.
O diodo D tem como objetivo proteger o transistor quando a saída do AOP assumir um potencial 
negativo superior (em módulo) ao potencial negativo do emissor. O resistor R3 tem a função de limitar a 
corrente na base do transistor e no diodo D.
Devido ao fato de um transistor ser um componente unidirecional para a corrente, o circuito 
apresentará sua plena funcionalidade apenas para sinais positivos na saída (Vo > 0 V).
É importante salientar que os componentes R3, D, Q1 e RE estão ““““dentrodentrodentrodentro”””” da malha de realimentada malha de realimentada malha de realimentada malha de realimentaçççção ão ão ão 
negativanegativanegativanegativa, forçando o circuito a se comportar praticamente como se não houvesse o “Booster” de 
corrente.
O ganho em malha fechada continua sendo dado apenas pelo resistor do ramo de realimentação e pelo 
resistor do ramo de entrada, ou seja: 
1
2
R
R
Avf −=
O transistor encontra-se na configuração seguidor de emissor, a qual apresenta uma resistência de entrada 
bastante alta e uma resistência de saída muito baixa. 
Exemplo de um AOP de Potência:Exemplo de um AOP de Potência:Exemplo de um AOP de Potência:Exemplo de um AOP de Potência:
Conforme mencionado na Introdução deste roteiro, a outra opção para acionar cargas de 
potência consiste na utilização de AOP’s de Potência.
Estes AOP’s podem ser utilizados em controle de velocidade de motores, em projetos de 
fontes de corrente, em amplificadores de áudio, em reguladores de tensão etc.
Como exemplo de AOP de Potência, pode-se mencionar o LM 675, com capacidade de 
corrente da ordem de 3 A, potência de saída da ordem de 20 W e tensão de alimentação até
60 V.
A Figura abaixo mostra o LM 675 em seu encapsulamento TO-220.
Este AOP apresenta saída com transistores na configuração “push-pull”, a qual pode suprir 
ao consumidor tanto o semiciclo positivo quanto o semiciclo negativo. 
Outra ConfiguraOutra ConfiguraOutra ConfiguraOutra Configuraçççção de Reforão de Reforão de Reforão de Reforççççador de ador de ador de ador de 
Corrente (Corrente (Corrente (Corrente (““““BoosterBoosterBoosterBooster””””):):):):
Uma forma de se conseguir uma corrente de carga bidirecional é utilizar um seguidor de 
emissor “push-pull” classe B, conforme mostra a Figura abaixo. 
É importante salientar novamente que o “Booster” de corrente está ““““dentrodentrodentrodentro”””” da malha de da malha de da malha de da malha de 
realimentarealimentarealimentarealimentaçççção negativaão negativaão negativaão negativa. A realimentação negativa ajusta então, automaticamente, os valores 
de VBE, quaisquer que sejam seus valores, de forma a entregar na saída o valor desejado.
Este circuito é semelhante ao estágio reforçador de corrente interno do LM 675. 
Outra ConfiguraOutra ConfiguraOutra ConfiguraOutra Configuraçççção de Reforão de Reforão de Reforão de Reforççççador de ador de ador de ador de 
Corrente (Corrente (Corrente (Corrente (““““BoosterBoosterBoosterBooster””””):):):):
Como o circuito com AOP é um Amplificador Inversor, haverá inversão de fase do sinal de 
saída em relação ao sinal de entrada e:
Quando a tensão de entrada estiver em seu semiciclo positivo, o transistor Q2 conduzirá e a 
tensão na carga estará em seu semiciclo negativo.
Quando a tensão de entrada estiver em seu semiciclo negativo, o transistor Q1 conduzirá e a 
tensão na carga estará em seu semiciclo positivo.
Referências BibliogrReferências BibliogrReferências BibliogrReferências Bibliográáááficas:ficas:ficas:ficas:
Pertence Júnior, Antônio, Amplificadores Operacionais e 
Filtros Ativos, 5ª. Edição, Editora Makron Books, São Paulo, 
1996.
Malvino, Albert Paul, Eletrônica, Volume II, 4ª. Edição, 
Editora Makron Books, São Paulo, 1995.
Data Sheet LM 675 da Texas Instruments.