Eletronica Regulador de tensão

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SUL-
RIO-GRANDENSE 
CAMPUS CHARQUEADAS – RS 
 
CURSO TÉCNICO DE NÍVEL MÉDIO EM MECATRÔNICA 
 
ELETRÒNICA I 
 
 
 
 
REGULADORES DE TENSÃO 
 
 
 
 
 
 
FELIPE LOPES AMBOS DA SILVA 
MCT-2AM 
 
 
CHARQUEADAS 
2014 
SUMÁRIO 
 
INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 4 
FUNCIONALIDADE ......................................................................................................... 4 
TIPOS DE REGULADORES .............................................................................................. 4 
REGULADOR DA SÉRIE 78XX ...................................................................................... 5 
REGULADOR DA SÉRIE 79XX ...................................................................................... 6 
REGULADOR LM317 .................................................................................................. 7 
REGULADOR LM337 .................................................................................................. 9 
REGULADOR LM350 .................................................................................................. 9 
REGULADOR COM DIODO ZENER ............................................................................ 10 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................................... 11 
 
 
ÍNDICE DE IMAGENS 
 
Figura 1 - Pinagem do CI 78XX .......................................................................................... 5 
Figura 2 - Esquema de ligação dos reguladores 78XX ...................................................... 6 
Figura 3 - Pinagem do CI 79XX .......................................................................................... 7 
Figura 4 - Pinagem do LM317 ........................................................................................... 8 
Figura 5 - Circuito Regulador de tensão ajustável usando o CI LM317 ............................ 8 
Figura 6 - Pinagem do LM337 ........................................................................................... 9 
Figura 7 - Pinagem do LM350 ......................................................................................... 10 
Figura 8 - Circuito do LM350 funcionando como regulador .......................................... 10 
Figura 9 - Circuito regulador com diodo Zener .............................................................. 11 
 
 
 
ÍNDICE DE TABELA 
Tabela 1 - Tipos de LM78XX, tensão de saída e a faixa de entrada ................................. 6 
 
 
4 
 
REGULADORES DE TENSÃO 
 
INTRODUÇÃO 
 Os reguladores de tensão são dispositivos, geralmente formado por 
semicondutores, tais como circuitos integrados reguladores de tensão (CI's) e diodos 
zener, e que têm como objetivo a manutenção da tensão de saída de um circuito 
eletrônico. 
 
FUNCIONALIDADE 
 Sua função principal é manter a tensão produzida pelo gerador dentro dos limites 
exigidos pela bateria e pelo sistema eletrônico que está alimentando. E mesmo que a 
tensão de entrada seja menor à tensão de saída, é possível fazer a regulagem em sua 
chave seletora para que o mesmo forneça uma carga maior ao sistema que está 
alimentando e, com isso, o regulador mantém a tensão de saída constante (estabilizada) 
mesmo havendo diferença em sua tensão de entrada. Também é possível que a tensão 
de entrada seja superior a de saída, pelo que se deve sempre regular o aparelho 
conforme sua fonte de alimentação e a que está sendo alimentada, respeitando os limites 
do aparelho. 
 Ex: 
 Um regulador é utilizado em um aparelho qualquer, e este deve manter a saída 
para outro entre 9,5Volts e 10,5 Volts, sendo um valor bem adequado de 10Volts. No 
caso de aumento de tensão, a mesma poderia subir demasiadamente e vir a queimar ou 
danificar outros equipamentos do sistema. Ou, caso contrário, numa queda de tensão, 
ocorreria a descarga da bateria e viria a parar o aparelho. Sendo assim o regulador deve 
ser regulado conforme as diferenças de tensão para fornecer mais ou menos tensão 
elétrica ao aparelho que está alimentando. Este enfoque serve para reguladores 
automotivos, fonte de um computador, de uma TV ou qualquer outro dispositivo 
eletrônico. 
 
TIPOS DE REGULADORES 
 Os reguladores de tensão podem ser implementados com componentes simples 
ou podem ser obtidos na forma de circuito integrado (CI). Os reguladores de tensão na 
forma de CI são mais precisos e tornam o circuito mais compacto, pois ocupam menor 
espaço. Tem-se vários tipos de reguladores de tensão, dentre os quais podemos citar: 
 
5 
 
 CIs da série 78XX 
 CIs da série 79XX 
Outros tipos de reguladores de tensão são: 
 LM317 
 LM337 
 LM350 
 Regulador com diodo 
 
REGULADOR DA SÉRIE 78XX 
 Os circuitos integrados da família 78XX são reguladores de tensão que podem 
vir em vários encapsulamentos e, consistem em reguladores de tensão positiva com 
corrente máxima até de 1A (Ampère). O "XX" na sua nomenclatura, é substituído por 
um número que indica a tensão de saída. São bastante utilizados em fontes de 
alimentação analógicas com valores de saída fixos. 
 
Figura 1 - Pinagem do CI 78XX 
 
 Os circuitos integrados da série 78XX possuem proteção interna contra curtos 
circuitos na saída e não necessitam de componente externo. 
 Sua tensão máxima de entrada deve ser 35 V e a mínima de entrada deve ser 
aproximadamente 3V acima da tensão de saída. (Como mostra a tabela 1). E sua 
máxima potência dissipada pode ser de 15Watts. 
Componente Saída (V) Faixa Entrada (V) 
LM7805 5 7 – 25 
LM7806 6 8 – 25 
LM7808 8 10,5 – 25 
LM7809 9 11,5 – 25 
 
6 
 
LM7810 10 12,5 – 25 
LM7812 12 14,5 – 30 
LM7815 15 17,5 – 30 
LM7818 18 21 – 33 
LM7824 24 27 – 38 
Tabela 1 - Tipos de LM78XX, tensão de saída e a faixa de entrada 
 
 Ex: 
O circuito integrado 7812 é um regulador que baixa a tensão no pino de entrada 
(IN) para 12V no pino de saída (OUT). Noutro exemplo, o regulador 7805 
fornece 5V no pino de saída (OUT). 
 
 A aplicação deste tipo de CI é simples, ele deve ser colocado na saída do circuito 
retificador, entre a carga e o capacitor. O esquema de ligação desses reguladores está na 
figura abaixo (Figura 2). Os capacitores C1 e C4 geralmente pertencem à própria fonte 
de alimentação. Porém, é recomendável a utilização dos capacitores C2 e C3 o mais 
próximo do regulador de tensão para que o desempenho do circuito seja melhor. 
 
Figura 2 - Esquema de ligação dos reguladores 78XX 
 
REGULADOR DA SÉRIE 79XX 
 Os circuitos integrados da família 79XX são reguladores de tensão negativa. 
Para este regulador, o pino 2 é a entrada, pino 3 a saída de tensão negativa regulada e o 
 
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pino 1 é o GND (Terra). O "XX" na sua nomenclatura, também indica a tensão de saída. 
O 79XX também suporta corrente máxima de 1A. 
 
Figura 3 - Pinagem do CI 79XX 
 
 O funcionamento é exatamente o mesmo de o do circuito integrado 78XX, 
porém este é com tensão negativa. 
 Ex: 
 O circuito integrado 7905 nos fornece uma tensão -5V no pino de saída(OUT). 
 
REGULADOR LM317 
 O mais popular dos circuitos integrados reguladores de tensão, o CI LM317M 
foi construído para fontes ajustáveis com corrente de saída máxima de 500 mA e tensão 
de saída ajustável entre 1,2 V e 37 V. Este componente é simples de usar e com apenas 
dois resistores externos é possível ajustar a tensão de saída. O mesmo ainda possui 
proteção interna contra curto circuito e proteçãocontra sobre aquecimento, o que torna 
o componente difícil de queimar. 
 O LM317 tem uma vasta aplicação. Este pode ser usado como fonte fixa, onde a 
tensão de saída foge ao padrão dos outros circuitos integrados com tensão fixa. Outra 
aplicação deste regulador é em fonte onde a tensão de saída tem que ser ajustada na 
fábrica ou ainda em fontes de alimentação onde a saída deva ser ajustada pelo operador. 
 A pinagem desse componente é bem diferente de outros CIs de tensão fixa. 
Neste tipo de CI, não há o pino de terra e sim o pino de ajuste (Adjust). (Observe a 
pinagem deste na figura 4). 
 
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Figura 4 - Pinagem do LM317 
 
Exemplo de funcionamento do LM317 sendo usado como regulador de tensão ajustável: 
 
Figura 5 - Circuito Regulador de tensão ajustável usando o CI LM317 
 
 Neste circuito usando o LM317 (figura 5), o resistor R1 é o resistor de ajuste da 
tensão de saída e o resistor R2 é fixo no valor de 240 Ohm sendo este um valor 
recomendado pelo fabricante. A ideia básica do circuito é ter um circuito integrado com 
saída fixa entre os pinos Vout e o pino de ajuste. A tensão de saída no CI LM317 é de 
1,25 V e é chamada de tensão de referência. Esta tensão fixa sobre o resistor R2 gera 
uma corrente constante em direção ao resistor R1 (resistor ajustável). 
 O funcionamento do circuito é que a corrente sobre R1 é devido principalmente 
a corrente gerada sobre R2 desde que a corrente interna do CI que flui pelo pino de 
 
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ajuste é muito baixa. O fabricante constrói o circuito integrado (CI) de forma a ter uma 
corrente no pino de ajuste (pino 1) bem inferior a corrente sobre o resistor R2 (resistor 
fixo), de forma que esta corrente possa ser desprezada, ou seja, ignorada no cálculo da 
tensão de saída. 
 Para calcular a tensão de saída Vout, deve-se utilizar a seguinte fórmula: 
Vout = 1,25V (1+ (R2/R1)) + ( I adj x R2) 
 
 Também são empregados capacitores para estabilizar o circuito, e os mesmos 
devem ser de tântalo, e se caso forem comuns de alumínio, o valor deles devem ser 
aumentado dez vez mais. 
 
REGULADOR LM337 
 O LM337 é um regulador de tensão negativo ajustável de três terminais, ou seja, 
três pinos, em que tem que colocá-lo no negativo da fonte para ele funcionar 
corretamente. O mesmo trabalha em C.C.(corrente contínua). Este é capaz de fornecer 
corrente de 1,5A , numa faixa de tensão de 1,2V até 37V do intervalo de saída. E requer 
apenas dois resistores externos para ajustar a saída de tensão. No Vin é colocado um 
dissipador de calor. (Observe a pinagem deste na figura 6). 
 
Figura 6 - Pinagem do LM337 
 
REGULADOR LM350 
 O circuito integrado LM350 consiste num regulador linear positivo de 3 A, com 
tensões de saída de 1,2 V a 33 V. Este também possui recursos importantes para a 
elaboração de fontes como a proteção contra curto circuitos ou até mesmo desligamento 
 
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caso aconteça um sobreaquecimento. O LM350 possui um diodo zener interno de 1,25 
V de referência, e portanto, esta é a tensão mínima do circuito. 
 
Figura 7 - Pinagem do LM350 
 
 Nas aplicações comuns desse componente, o mesmo pode ser usado tanto como fonte 
de corrente constante ou regulador ajustável de tensão. Na aplicabilidade deste CI como 
regulador ajustável, um potenciômetro de 10k deve determinar a tensão que é somada à 
referência interna de 1,25 V, conforme mostra o circuito comum de aplicação da figura 8. 
(Nota-se que o circuito é bem semelhante ao do LM313, e o LM350 em si, também é bem 
parecido). 
 
Figura 8 - Circuito do LM350 funcionando como regulador 
 
REGULADOR COM DIODO ZENER 
 Diodo Zener é um diodo que funciona na região inversa de operação. O diodo 
Zener possui como principal característica a estabilização do seu nível de tensão (tensão 
de Zener) quando se apresenta então, polarizado inversamente. Quando uma fonte 
variável polariza o diodo no sentido inverso e em série com um certo resistor, após um 
 
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certo valor de tensão de entrada, a tensão nos terminais do diodo se mantém constante. 
Um valor mínimo e um valor máximo de entrada tem que ser respeitado para que o 
diodo mantenha a sua condição de regulação ou para que não provoque a sua queima. 
 
 
Figura 9 - Circuito regulador com diodo Zener 
 
Como dito anteriormente,o diodo Zener se danifica caso a corrente que passe por 
ele seja maior que a corrente zener mínima (Izm),ou caso a potência dissipada por ele 
seja superior a potência zener máxima (Pzm). Esta condição limita o valor máximo da 
tensão de entrada (Vem) e o valor mínimo da resistência limitadora de corrente (Rsm). 
 Então, para calcular a tensão máxima da entrada, usa-se a fórmula: 
 
Vem = Rsm x Izm + Vz 
 
Calculo do Resistor limitador: 
 
 
 
 
Sendo: 
Vcc = tensão média na carga; 
Vz = tensão no zener; 
Izmax = corrente zener máxima; 
Rzmin = resistência zener mínima; 
Rzmaz = resistência zener máxima.
 
 
12 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
http://www2.feg.unesp.br/Home/PaginasPessoais/ProfMarceloWendling/2---ci-
reguladores-de-tensao---v1.0.pdf 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Regulador_de_tens%C3%A3o 
http://www.lsi.usp.br/~bariatto/fatec/aca/aula4-reguladores.pdf 
http://www.lpm.fee.unicamp.br/~carlos_reis/m_m_pelicia.pdf 
http://blogradiotecnico.institutopadrereus.com/?p=32 
http://www.aprendereletronica.com.br/2014/05/diferencas-entre-reguladores-de-
tensao.html 
http://eletronicasilveira.forumeiros.com/t923-reguladores-de-tensao-78xx-e-79xx 
http://forum.clubedohardware.com.br/topic/1075158-regulador-de-tens%C3%A3o-
lm337/ 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Diodo_Zener 
http://baudaeletronica.blogspot.com.br/2012/06/regulador-de-tensao-ajustavel-12v-
25v.html 
http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/52-artigos-diversos/6268-art961