Relatório - Projeto de uma fonte CC linear regulada a Zener

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS 
CURSO TÉCNICO EM EQUIPAMENTOS BIOMÉDICOS 
 
 
 
Bruna Ribeiro Santos 
Larissa de Castro Braga 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE ELETRÔNICA ANALÓGICA 
Projeto de uma fonte CC regulada a Zener 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, Minas Gerais 
Maio, 2016
Bruna Ribeiro Santos 
Larissa de Castro Braga 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE ELETRÔNICA ANALÓGICA 
Projeto de uma fonte CC regulada a Zener 
 
 
 
 
Trabalho de Prática de Eletrônica 
Analógica do curso integrado de 
Equipamentos Biomédicos do 
CEFET-MG, como requisito parcial 
para a aprovação no ano letivo de 
2016. 
 
Professor: David Mattos de 
Andrade Ávila. 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, Minas Gerais 
Maio, 2016 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO.............................................................................................. 1 
2. OBJETIVOS ................................................................................................. 2 
2.1 OBJETIVO GERAL .................................................................................. 2 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: .................................................................. 2 
3. MATERIAIS E METODOLOGIA ................................................................... 3 
3.1 LISTA DE FERRAMENTAS ..................................................................... 3 
3.2 LISTA DE COMPONENTES ELETRÔNICOS ......................................... 3 
3.3 ESTÁGIOS DA FONTE DE TENSÃO CC REGULADA ........................... 4 
3.3.1 Carga................................................................................................. 5 
3.3.2 Regulador de tensão a Zener ............................................................ 5 
3.3.2.1 Cálculos ...................................................................................... 6 
3.3.3 Filtro capacitivo ................................................................................. 9 
3.3.3.1 Cálculos .................................................................................... 10 
3.3.4 Ponte retificadora ............................................................................ 12 
3.3.4.1 Cálculos .................................................................................... 13 
3.3.5 Abaixador de tensão ....................................................................... 14 
3.3.5.1 Cálculos .................................................................................... 15 
3.4 SIMULAÇÃO NO PROTEUS ................................................................. 16 
3.4.1 Regulador de tensão a Zener .......................................................... 17 
3.4.1.1VE=VMÍN, com a carga................................................................. 17 
3.4.1.2 VE=VMÁX, com a carga; .............................................................. 17 
3.4.1.3 VE=VMÍN, sem a carga................................................................ 18 
3.4.1.4 VE=VMÁX, sem a carga ............................................................... 18 
3.4.2 Circuito da fonte CC completa ......................................................... 19 
3.4.2.1 Funcionamento com a carga ..................................................... 19 
3.4.2.2 Funcionamento sem a carga ..................................................... 21 
3.5 METODOLOGIA DE TESTES ............................................................... 22 
3.5.1 Regulador de tensão a Zener .......................................................... 22 
3.5.2 Fonte CC completa ......................................................................... 24 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................... 27 
4.1 REGULADOR A ZENER ....................................................................... 27 
4.1.1 VE=VMÍN ........................................................................................... 27 
4.1.2 VE=VMÁX ........................................................................................... 27 
4.2 FONTE CC COMPLETA........................................................................ 28 
4.2.2.1 Com a carga.............................................................................. 28 
4.2.2.2 Sem a carga .............................................................................. 31 
4.3 RELAÇÃO ENTRE OS VALORES OBTIDOS ....................................... 33 
4.4 QUESTIONÁRIOS ................................................................................. 34 
4.4.1 Regulador de tensão a Zener .......................................................... 34 
4.4.2 Fonte CC completa ......................................................................... 34 
5. CONCLUSÃO ............................................................................................. 37 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................... 38 
 
1 
1. INTRODUÇÃO 
 
A Eletrônica Analógica surgiu juntamente com a necessidade de controlar 
formas oscilatórias em todos os tipos de frequências, que estão presentes na 
alimentação de equipamentos e máquinas utilizadas no nosso dia a dia. 
A maioria dos sistemas eletrônicos, como aparelhos de televisão e 
computadores precisam da uma fonte de alimentação CC (contínua) para funcionar 
corretamente. Como a Energia Elétrica disponível é em tensão alternada, a primeira 
providência a ser tomada é converter a tensão da rede elétrica CA (alternada) em 
tensão CC. A parte do sistema eletrônico que produz a tensão CC é chamada de 
fonte de alimentação. Dentro de uma fonte de alimentação estão os circuitos que 
fazem a corrente elétrica circular em apenas um sentido. Eles são chamados de 
retificadores e com a implementação de outros componentes eletrônicos é possível 
obter uma forma de tensão na saída do circuito contínua. 
Como projeto para a disciplina “Prática de Eletrônica Analógica”, lecionada 
pelo professor David Mattos de Andrade Ávila, os alunos tiveram como objetivo a 
construção de uma fonte de tensão contínua regulada. Para isso, foram utilizados os 
conhecimentos teóricos lecionados nas disciplinas de Eletrônica Analógica e 
Circuitos Elétricos (no primeiro ano). 
2 
2. OBJETIVOS 
 
2.1 OBJETIVO GERAL: montar o circuito da fonte de tensão contínua regulada de 
forma que funcione adequadamente. 
 
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 
 Reconhecer um Transformador, entendendo o que são seus valores nominais 
de tensão e corrente, sendo capaz de escolher o Transformador mais 
apropriado para determinada fonte CC; 
 Saber escolher um trafo de acordo com a tensão de saída requerida pelo 
projeto da fonte regulada; 
 Saber determinar os parâmetros usados na escolha dos diodos e do capacitor 
de filtro para um circuito retificador; 
 Saber determinar os parâmetros usados na escolha dos componentes de um 
regulador Zener (resistor e diodo Zener); 
 Compreender o funcionamento do circuito retificador em ponte; 
 Entender os efeitos da etapa de filtragem em circuito de fonte regulada; 
 Entender a importância do Transformador para a obtenção da tensão 
requerida na saída do circuito; 
 Relembrar o uso do software ISIS para simulação de circuitos eletrônicos e de 
suas ferramentas principais para análise do funcionamento do circuito. 
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3. MATERIAIS E METODOLOGIA 
 
3.1 LISTA DE FERRAMENTAS 
 Alicate de bico; 
 Alicate de corte rente; 
 Multímetro 3 ½ dígitos; 
 Osciloscópio e pontas de prova; 
 Protoboard; 
 Kit de transformadores; 
 Cabos bananas; 
 Fios. 
 
Figura 1: Algumas das ferramentas