fonte estabilizada Simétrica

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLOGICA DE SANTA CATARINA 
CURSO TÉCNICO DE ELETRÔNICA 
ELETRÔNICA BÁSICA 
 
 
 
FONTE ESTABILIZADA 
 
SIMÉTRICA 
 
5,12 E -12V 
 
 
 
 
Equipe: João Heracto de Matos 
Valdo Rickes Paixão
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INDICE 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 3 pág. 
2. DIAGRAMA DE BLOCOS 3 pág. 
3. ETAPAS DO PROJETO 4 pág. 
4. LISTA DE MATERIAL 5 pág. 
5. TABELA DE PREÇOS 6 pág. 
6. FONTE LINEAR 7 pág. 
7. FUNCIONAMENTO 7 pág. 
8. TABELA DE MEDIDAS 9 pág. 
9. TABELA FONTE 9 pág. 
10. TEMPERATURA DOS COMPONENTES 9 pág. 
11. MONTAGEM DA FONTE 10 pág. 
12. MONTAGEM NA MATRIZ DE CONTATO 10 pág. 
12.1 FORMAS DE ONDA NO OSCILOSCÓPIO 11 pág. 
14. MONTAGEM NA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO 11 pág. 
14.1 DESENHO DA PLACA 12 pág. 
15. CONCLUSÃO 17 pág. 
16. REFERÊNCIAS 17 pág. 
17. ANEXOS 18 pág. 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
A fonte simétrica estabilizada apresentada é própria para utilização em 
bancada devido as suas características e a sua boa capacidade de corrente e 
de grande utilidade para alimentar projetos que estejam em matriz de 
contatos e necessite de tensões especiais não encontradas em fontes 
comerciais. 
 
 
Características: 
 
• Tensão de entrada: 220VCA 
• Tensão de saída: 12VCC;-12VCC e 5VCC 
• Corrente máxima: 1A 
 
 
 
2. DIAGRAMA DE BLOCOS 
 
 
 
O diagrama de blocos é constituído de um transformador abaixador, 
retificador, filtro capacitivo, regulador e filtro para proteção contra 
eventuais pulsos de comutação rápida. 
 
 
 
Fig. 1 – diagrama de blocos 
 
 
 
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3. ETAPAS DO PROJETO 
 
 
 
• Foi escolhido um circuito simples, porém que atendesse as 
necessidades de uma bancada, para alimentar projetos em testes e 
equipamentos com baixo consumo. 
 
• Estudado o projeto e verificada a viabilidade técnica e de fabricação 
através de simulação (PROTEUS), o qual foi aprovado. 
 
• Após aprovação iniciou-se a aquisição dos componentes. 
 
• Em seguida iniciou-se a montagem da fonte na matriz de contato em 
etapas. A cada etapa eram feitas as medidas. 
 
• Com a montagem da fonte concluída na matriz de contato foi feita 
aquisições durante o funcionamento sem carga 
 
• Desenhada a placa de circuito impresso com auxilio do programa 
para desenho de placas EAGLE. 
 
• Feito a transferência do desenho para a placa de circuito impresso e 
logo após a corrosão da mesma. 
 
• Realizada a montagem e solda de todos os componentes do circuito 
na placa. 
 
• Com a placa pronta foi dado inicio a todos os testes e aquisições 
finais para iniciar a documentação (relatório final). 
 
 
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4. LISTA DE MATERIAL 
 
 
 
9 T1 - 15+15V X 2A Transformador com o primário de acordo com a 
rede local. 
 
9 CI 1 – 7812 – Circuito integrado regulador positivo de tensão. (12V) 
 
9 CI 2 – 7805 – Circuito integrado regulador positivo de tensão. (5V) 
 
9 CI 3 – 7912 - Circuito integrado regulador negativo de tensão. (-12) 
 
9 D1 a D4 – Diodos de silício – 1N4007. 
 
9 R1 – Resistor – 4,7kΏ x 1/2W. 
 
9 LED 1 – Led vermelho comum. 
 
9 C1 e C2 – Capacitores eletrolíticos – 1000uF x 35V. 
 
9 C3-C4-C5 – Capacitores cerâmicos – 100nF. 
 
9 C6-C7-C8 – Capacitores eletrolíticos – 100uF x 16V. 
 
9 S1- Interruptor simples. 
 
9 F1- 1A- Fusível. 
 
9 J1, J2, J3 e J4 – Bornes isolados. 
 
 
 
Diversos: placa de circuito impresso, caixa para montagem, cabo de 
alimentação, suporte para fusível, suporte para LED, fios, solda, radiadores 
d calor para os integrados, etc. 
 
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5. TABELA DE PREÇOS 
 
 
 
Componentes Quantidade Preço (R$) 
Regulador 7815 1 1,15 
Regulador 7912 1 1,15 
Regulador 7805 1 1,15 
Diodo 1n4007 4 0,05 
Led 5 mm 1 0,19 
Resistor 1W 1 0,14 
Capacitor Eletrolítico 2 1,80 
Capacitor Eletrolítico 3 0,15 
Capacitor Cerâmico 3 0,12 
Chave 1 0,95 
Porta Fusível 1 0,90 
Fusível 1A 1 0, l8 
Borne 4 0,60 
Trafo 15 V/2 A 1 18,60 
TOTAL 14 31,42 
 
 
 
 
6. FONTE LINEAR 
 
 
Equipamento eletrônico que fornece alimentação continua a partir de uma 
alimentação alternada. As fontes lineares geram poucos problemas visto 
que são formadas por circuitos mais simples e seus componentes trabalham 
em baixa freqüência. Na fig. 02 apresentamos o esquemático da fonte 
projetada. 
 
 
 
 
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Fig. 2 – desenho da fonte (PROTEUS) 
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7. FUNCIONAMENTO 
 
 
 
O transformador recebe da rede 220 Volts no primário e abaixa no 
secundário para 2 x 15 Volts, estas tensões são retificadas pelos quatro 
diodos (D1 a D2). A retificação já é feita de modo a obtermos tensões 
simétricas em relação à saída central do transformador que passa a ser o 
ponto de 0 Volts do circuito. Um LED indicador entre os extremos da fonte 
onde temos 30 Volts serve para monitorar o funcionamento. A filtragem da 
tensão retificada é realizada por dois capacitores eletrolíticos de 1000uF. A 
regulagem da fonte é feita por circuitos integrados comuns. O LM 7812 e 
o 7805 são os reguladores positivos enquanto o 7912 é o regulador 
negativo, com um dissipador de calor apropriado, os LM78xx podem 
fornecer até mais que 1A de corrente. Ele também possui proteção contra 
sobre-temperatura e curto-circuito. Na saída dos reguladores temos três 
capacitores de filtragem e três de desacoplamento. Os capacitores menores 
servem para desviar eventuais pulsos de comutação rápidos (ruídos) que 
não seriam absorvidos pelos eletrolíticos em vista de sua indutância 
residual. Na entrada da fonte, há um fusível de 1A para proteção contra 
eventuais curto circuito. Devemos salientar que foi acrescido no diagrama 
original o circuito para fornecer 5 V de tensão regulada. 
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8. TABELA DE MEDIDAS 
 
 Tensão 
Trafo (primário) 220V 
Trafo (secundário) 15+15V 
Diodos 15,4V 
Reguladores 21V 
 
 
 
 
 
9. TABELA FONTE 
 
Saídas Sem Carga 75% de Carga 100% de Carga 
V1 5,08V 5,02V 5,0V 
V2 12,6V 12,4V 12,43V 
V3 -12,26V -12,57V -12,05V 
 
 
 
 
10. TEMPERATURA DOS COMPONENTES 
 
Componentes Frio Quente 75% de Carga 100% de Carga 
Regulador 23°C 29°C 52°C 57°C 
Dissipador 24°C 30°C 70°C 96°C 
Trafo (Núcleo) 25°C 28°C 31°C 35°C 
Trafo (Bobina) 24°C 26°C 32°C 35°C 
Diodo 24°C 25°C 28°C 35°C 
Capacitor 23°C 30°C 40°C 45°C 
 
 
 
 
 
11. MONTAGEM DA FONTE 
 
A montagem da fonte constitui-se de duas etapas, sendo a primeira etapa na 
matriz de contato e após na placa de circuito impresso. 
 
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12. MONTAGEM NA MATRIZ DE CONTATO 
 
Nesta montagem, o procedimento foi por etapas, primeiro foi montado o 
trafo com os diodos e feita às medições e verificada a forma de onda; 
colocado os capacitores de filtro e feito medições; colocado os reguladores 
e verificado as tensões de saída, para finalizar foi colocado capacitores para 
filtragem e de desacoplamento, feita as medições e verificadas as formas de 
ondas. Na matriz de contato foram feitas às primeiras aquisições para 
melhor observar as formas de onda e também para ter maior noção de como 
se comportava o circuito 
 
 
12.1 FORMAS DE ONDA NO OSCILOSCOPIO: 
 
 
 
 
Fig.3 Tensão de entrada 
 
 
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Fig.4 tensão de saída 
 
 
 
 Fig.5 Riplle 
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14. MONTAGEM NA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO 
 
Foi feito o desenho da placa (EAGLE) e esquemático, depois de passado o 
desenho para placa, feita a corrosão, a furação para efetuar a soldagem dos 
componentes e iniciadas a soldagem dos mesmos. Com os componentes 
soldados foi inserido o transformador no circuito, feito os ensaios previstos 
(tensões, formas de ondas e temperatura dos componentes quando 
aplicadas cargas conforme a tabela 10) e constatado o perfeito 
funcionamento.Para finalizar foi colocada a fonte no gabinete, observando o afastamento 
da placa de circuito impresso (inserindo material isolante entre a placa e o 
gabinete) para evitar curto circuito. 
 
 
14.1 DESENHO DA PLACA 
 
 
 
 
 
Fig. 6 Desenho da Placa 
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Fig.7 Tensões do Secundário do Trafo
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 Fig.8 Vcc 01 e Vcc 02 
 
 
Fig. 9 Riplle da saída +12Vcc 
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Fig. 10 Riplle da Saída -12Vcc 
 
 
Fig. 11 Medidas na Fonte com meia carga na saída 12Vcc 
 
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Fig. 12 Medidas na Fonte com meia carga na saída -12Vcc 
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15. CONCLUSÃO 
 
 
Durante todo o processo de montagem do projeto não houve nenhum tipo 
de problema que pudesse trazer dificuldades ou interromper o cronograma 
pré-estabelecido. Os componentes foram facilmente adquiridos no 
mercado. Os resultados obtidos ficaram dentro do esperado, visto que por 
se tratar de projeto simples e de fácil levantamento dos parâmetros 
analisado. 
Nos ensaios da fonte com carga foi analisado o comportamento dos 
componentes, registrando suas temperaturas à medida que era alterado o 
valor destas cargas. Como a maior preocupação estava relacionada ao 
comportamento dos reguladores, foi constatado que a temperatura máxima 
atingida nos reguladores (57°C) e nos dissipadores (96°C) com 100% de 
carga no intervalo de tempo de 10 minutos, ficou distante do ponto de 
atuação da proteção de sobre temperatura que é de 125°C. As tensões 
reguladas permaneceram inalteradas. Nos demais componentes as 
temperaturas não apresentaram variações significativas permanecendo 
próximas às levantadas durante o ensaio da fonte sem carga. 
Pode-se afirmar que após a realização dos ensaios com e sem carga que 
este equipamento esta aprovado para ser utilizado de acordo com suas 
especificações técnicas. 
 
 
 
 
16. REFERÊNCIAS 
 
• SABER ELETRÔNICA N° 227/91 
NEWTON C. BRAGA 
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ANEXOS