Fonte de Alimentação Regulada a Zener

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Manutenção Eletrônica
MAEL
FONTE DE ALIMENTAÇÃO 
REGULADA A ZENER
FONTE DE ALIMENTAÇÃO REGULADA 
A ZENER
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Bloco 1 – Transformação
• T1 = Transformador abaixador de
tensão:
• Vrede = 110 Vac
• Vout = 12 Vac
• F1 = Fusível = componente de
proteção contra sobretensão de
rede.
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Bloco 2 – Retificação • Existem 3 circuitos retificadores
utilizados em fontes de alimentação
linear; meia-onda (composto por um
diodo); onda-completa com center-
tape (composto por dois diodos) e
onda completa em ponte (composto
por quatro diodos).
• Circuito responsável pela eliminação
do semi - ciclo negativo da onda
senoidal.
• Termo inglês – BRIDGE.
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Bloco 3 – Filtragem capacitiva
• O capacitor utilizado para esse fim é o
eletrolítico polarizado, pois é o capacitor
com o maior poder de capacitância.
• É o elemento responsável por deixar a
tensão quase que constante.
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Bloco 4 – ESTABILIZAÇÃO
• Composto por um resistor em série com
o diodo Zener (denominado RS) e pelo
componente de estabilização, o diodo
Zener, universalmente utilizável para esse
fim.
• A função desse bloco é manter a tensão
de saída constante, mesmo havendo
flutuação de rede ou mesmo variação de
carga.
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Bloco 5 – CARGA
• A Carga RL é a responsável pelos cálculos 
do projeto em si, pode ser um aparelho, 
um motor, uma lâmpada, um circuito 
qualquer que necessite de tensão 
estabilizada DC.
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EXEMPLO: Determinar o valor de R1 (Resistor série) para que a tensão na 
carga permaneça constante mesmo havendo flutuação na rede AC.
Dados: DZ = 12 V / 1W e T1 = Vrede = 110 Vac -Vsaída = 12 Vac e RL = 330 Ω
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Começaremos determinando a tensão em C1 conhecida como tensão corrente 
contínua (VCC), para obtermos, temos que inicialmente calcular a tensão máxima:
𝑉𝑀Á𝑋 = 𝑉𝐸𝐹 . 2 → 𝑉𝑀Á𝑋 = 12 V . 2 → 𝑽𝑴Á𝑿 = 16,97 V, continuando, 
calcularemos a tensão de Ripple, no nosso caso o padrão: 
𝑉𝑅𝐼𝑃𝑃𝐿𝐸 = 10% . 𝑉𝑀À𝑋 → 𝑉𝑅𝐼𝑃𝑃𝐿𝐸 = 10% . 16,97 V → 𝑽𝑹𝑰𝑷𝑷𝑳𝑬 = 1,69 Vpp, 
então: 𝑉𝐶𝐶 = 𝑉𝑀À𝑋 −
𝑽𝑹𝑰𝑷𝑷𝑳𝑬
2
→ 𝑉𝐶𝐶 = 16,97 V −
1,69 Vpp
2
→ 𝑽𝑪𝑪 = 16,12 V
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Agora, vamos calcular os parâmetros do diodo 
Zener e a corrente de carga:
• Como nosso diodo adotado tem as seguintes características:
• Tensão de estabilização = 12 V e potência máxima = 1W;
• 𝐼𝑍𝑀Á𝑋 = 
𝑃𝑍
𝑉𝑍
→ 𝐼𝑍𝑀Á𝑋 = 
1𝑊
12 𝑉
→ 𝑰𝒁𝑴Á𝑿 = 83,33 mA
• 𝐼𝑍𝑀Í𝑁 = 10 % . 𝐼𝑍𝑀Á𝑋 → 𝐼𝑍𝑀Í𝑁 = 10 % . 83,33 mA → 𝑰𝒁𝑴Í𝑵 = 8,33 mA
• 𝐼𝑅𝐿=
𝑽𝒁
𝑹𝑳
→ 𝐼𝑅𝐿=
𝟏𝟐 𝑽
𝟑𝟑𝟎 Ω
→ 𝑰𝑹𝑳= 36,36 mA
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Equacionando a malha abaixo, temos:
𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝑅𝑆 − 𝑉𝑍 = 0 → 𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝑍 = 𝑉𝑅𝑆 → 𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝑍 = 𝑅𝑆 . 𝐼𝑅𝑆 →
𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝑍
𝐼𝑅𝑆
= 𝑅𝑆 →
𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝑍
𝐼𝑍 + 𝐼𝑅𝐿
= 𝑅𝑆
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Em se tratando da variação de Rs, teremos:
𝑅𝑆𝑀Í𝑁 = 
𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝑍
𝐼𝑍𝑀Á𝑋 + 𝐼𝑅𝐿
→ 𝑅𝑆𝑀Í𝑁 = 
16,12 𝑉 −12 𝑉
(83,33 𝑚𝐴+36,36 𝑚𝐴)
→ 𝑅𝑆𝑀Í𝑁 = 34,42 Ω
𝑅𝑆𝑀Á𝑋 = 
𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝑍
𝐼𝑍𝑀Í𝑁 + 𝐼𝑅𝐿
→ 𝑅𝑆𝑀Á𝑋 = 
16,12 𝑉 −12 𝑉
(8,33𝑚𝐴+36,36𝑚𝐴)
→ 𝑅𝑆𝑀Á𝑋 = 92,19 Ω
34,42 Ω ≤ RS ≤ 92,19 Ω
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EXERCÍCIO: Determinar o valor de R1 (Resistor série) para que a tensão na carga 
permaneça constante mesmo havendo flutuação na rede AC.
Dados: DZ = 9V 1/ 1W2 e T1 = Vrede = 110 Vac -Vsaída = 12 Vac e RL = 150 Ω
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