Fontes de Alimentação em Eletrônica

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Prof. Carlos Antonio A. Oliveira
Eletrônica 2 
Fontes de Alimentação
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 Quais os temas abordados? 
■ Fontes de Alimentação 
■ Fonte Linear 
■ Fonte Chaveada
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 Fonte de alimentação CC 
■ Fontes de Alimentação Linear
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 Fonte de alimentação CC 
■ Fontes de Alimentação Chaveada
• Maior complexidade; 
• Opera com uma gama bastante ampla de tensões de entrada CA; 
• Opera independentemente da frequência de entrada; 
• Tamanho bastante reduzido; 
• Opera sobre uma larga faixa de demanda de corrente; 
• Baixa dissipação de calor (alta eficiência). 
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 Fonte de alimentação CC 
■ Tensão CA e CC
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 Fonte de alimentação CC 
■ Tensão CA
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 Fonte de alimentação CC 
■ Transformador – Usado para alterar o valor da amplitude da tensão alternada. Pode ser elevador ou abaixador 
■ Primário – Entrada de tensão 
■ Secundário(s) – Saída(s) de tensão.
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 Fonte de alimentação CC 
■ Retificadores – Convertem a tensão alternada em tensão contínua pulsante. 
■ Meia onda 
■ Onda completa com transformador com derivação central 
■ Onda completa em ponte
Vcc = (Vm- 0,7V)/π Vcc = 2(Vm* - 0,7V)/π Vcc = 2(Vm - 1,4V)/π
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 Fonte de alimentação CC 
■ Filtro capacitivo – Usado para reduzir a ondulação da tensão contínua 
pulsante.
Sinal retificado em meia ondaà r = 121% 
Sinal retificado em onda completa à r = 48%
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 Fonte de alimentação CC 
■ Filtro capacitivo – Usado para reduzir a ondulação da tensão contínua 
pulsante.
Icc (mA), RL (kΩ) e C (μF)
f é a frequência da tensão CA
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 Fonte de alimentação CC
Tensão CC com filtro
Ondulação com filtro
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 Fonte de alimentação CC
Período de condução e corrente de pico do diodo 
• Maiores valores de capacitâncias propiciam menos ondulação e maior tensão média na saída, o que 
resulta em melhor filtragem; 
• O valor da capacitância também afeta a corrente de pico drenada através dos diodos retificadores. 
Quanto maior o valor do capacitor, maior será a corrente de pico drenada através dos diodos; 
• Os diodos conduzem durante o período T1, devem fornecer a corrente média necessária para 
carregar o capacitor. Quanto menor for esse intervalo de tempo, maior será o fluxo de corrente de 
carregamento. 
• A corrente média drenada da fonte deve ser igual à corrente média do diodo durante o período de 
carregamento.
à
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 Fonte de alimentação CC 
Exemplo 2
Calcule a tensão de ondulação de um retificador 
de onda completa com um capacitor de filtro de 
100 µF conectado a uma carga que drena 50 mA.
Se o valor de pico da tensão retificada para o 
circuito de filtro no Exemplo 1 for igual a 30 V, 
calcule a tensão CC fornecida pelo filtro.
Exemplo 1
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 Fonte de alimentação CC
Exemplo 3
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 Reguladores de tensão
Regulador em Série com Transistor
• Se a tensão de saída diminuir, a tensão base-
emissor aumenta, fazendo o transistor 
conduzir mais, e, dessa forma, aumentar a 
tensão de saída, mantendo a saída constante. 
• Se a tensão de saída aumentar, a tensão 
base-emissor diminui, e o transistor Q1 
conduz menos, reduzindo, assim, a tensão na 
saída, mantendo a saída constante.
VO = VZ -VBE 
IZ = IR-IB
Cuidados no projeto 
1) Dimensionar R de acordo com Vi e os limites inferior 
e superior de IZ; 
2) Limitar a corrente de carga as capacidades de 
corrente e potência do transistor (deve-se usar 
dissipador de calor)
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 Reguladores de tensão
Regulador em Série com Amp-Op
Pode-se usar R1 variável e construir um regulador 
ajustável.
VO = (1+R1/R2)VZ
Cuidados no projeto 
1) Dimensionar R3 de acordo com Vi e os limites inferior e 
superior de IZ; 
2) Limitar a corrente de carga as capacidades de corrente e 
potência do transistor (deve-se usar dissipador de calor); 
3) Deve ter seu uso evitado, pois não oferece proteção contra 
curto-circuito na saída, que pode gerar queima do transistor e 
possivelmente da carga.
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 Reguladores de tensão
Regulador com Circuito Integrado
Os circuitos integrados reguladores de tensão compreendem uma classe de CI’s largamente 
utilizados e que oferecem regulação para uma tensão positiva fixa, uma tensão negativa fixa ou 
uma tensão ajustável.
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 Reguladores de tensão
Especificações e um CI regulador de tensão
• Tensão de saída: É o valor típico da tensão de saída. 
• Corrente de saída: limite de corrente média de saída para o CI. 
• Regulação de linha: Capacidade do circuito manter a tensão de saída quando há uma 
variação na tensão de entrada. 
• Corrente de saída em curto-circuito: Limite de corrente se a saída for curto-circuitada 
(presumivelmente por acidente ou por falha de outro componente). 
• Corrente de pico na saída: Corrente superior a corrente média, que possibilita drenar um 
pouco mais de corrente (possivelmente por um breve período de tempo). 
• Tensão de dropout: Valor mínimo de tensão entre os terminais entrada-saída que deve ser 
mantido para que o CI opere como um regulador.
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 Reguladores de tensão
Reguladores de Tensão Positiva
A série 78 de reguladores fornece tensões reguladas fixas de 5 V até 24 V. 
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 Reguladores de tensão
Reguladores de Tensão Negativa
A série 79 de reguladores fornece tensões reguladas fixas de 5 V até 24 V. 
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 Reguladores de tensão
Reguladores de Tensão: Alguns exemplos
Regulador negativo de corrente alta (-5V/
4A com limitador de corrente de 5A)
Regulador para fonte simétrica (±15V)
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 Reguladores de tensão
Reguladores de Tensão: Alguns exemplos
Liga/Desliga remoto
Controle de luminosidade
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 Reguladores de tensão
Reguladores de Tensão Variável
O LM317 pode fornecer tensão regulada na saída com valor ajustável entre 1,2V e 37V. 
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 Fonte de alimentação CC 
■ Projeto de Fonte de Alimentação Linear com CI regulador
1. Definir o CI regulador com base na tensão de saída; 
2. Definir o circuito regulador com base na corrente máxima de saída; 
3. Calcular a tensão mínima de entrada no circuito regulador (Vimin≥Vout+3V); 
4. Calcular Vm sabendo que Vimin = Vm - Vr(p-p) (considerar Vr(p-p) = 0,1Vm) 
5. Calcular o transformador necessário usando a tensão Vm calculada e a corrente desejada 
na saída da fonte (considerar a queda de tensão no retificador); 
6. Escolher um valor padrão de tensão de secundário de transformador; 
7. Recalcular Vm, caso seja necessário. 
8. Calcular as especificações de corrente e VPI do diodo de acordo com o tipo de retificador 
desejado (usar margens de segurança de 30%); 
9. Calcular o capacitor usando a relação Vr(p-p) = 0,1Vm (considerar a queda de tensão no 
retificador); 
10. Calcular a tensão do capacitor considerando Vcap ≥ Vm/0,7;
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 Fonte de alimentação CC 
■ Projeto de Fonte de Alimentação Linear com CI regulador
Exemplo
Projeto de uma fonte estabilizada de 5V/200mA com CI regulador 7805, para uma tensão de entrada de 
220Vef.
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O B R I G A D O!