TEC147_Projeto_eletrônicos_BAIXA

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SÉRIE ELETROELETRÔNICA
PROJETOS 
DE SISTEMAS 
ELETRÔNICOS
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA – CNI
Robson Braga de Andrade
Presidente
DIRETORIA DE EDUCAÇÃO E TECNOLOGIA
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor de Educação e Tecnologia
SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL – SENAI
Conselho Nacional
Robson Braga de Andrade
Presidente 
SENAI – Departamento Nacional
Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti
Diretor Geral
Gustavo Leal Sales Filho
Diretor de Operações
Regina Maria de Fátima Torres
Diretora Associada de Educação Profissional
SÉRIE ELETROELETRÔNICA
PROJETOS 
DE SISTEMAS 
ELETRÔNICOS
SENAI
Serviço Nacional de 
Aprendizagem Industrial 
Departamento Nacional
Sede
Setor Bancário Norte • Quadra 1 • Bloco C • Edifício Roberto 
Simonsen • 70040-903 • Brasília – DF • Tel.: (0xx61) 3317-9001 
Fax: (0xx61) 3317-9190 • http://www.senai.br
©2014. SENAI Departamento Nacional
©2014. SENAI Departamento Regional de São Paulo
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Esta publicação foi elaborada pela equipe do Núcleo de Educação a Distância do SENAI - São 
Paulo, com a coordenação do SENAI Departamento Nacional, para ser utilizada por todos os 
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SENAI Departamento Nacional 
Unidade de Educação Profissional e Tecnológica – UNIEP
SENAI Departamento Regional de São Paulo
Gerência de Educação – Núcleo de Educação a Distância 
FICHA CATALOGRÁFICA
S491g
Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional.
 Projetos de Sistemas Eletrônicos / Serviço Nacional de Aprendizagem 
Industrial. Departamento Nacional, Serviço Nacional de Aprendizagem 
Industrial. Departamento Regional de São Paulo. Brasília: SENAI/DN, 2014
 156 p. il. (Série Eletroeletrônica).
 ISBN 978-85-7519-804-9
 1. Projetos 2. Ferramentas de desenvolvimento 3. Dimensionamento 
4. Eletroeletrônica 5.Sistemas eletrônicos 6. Programação I. Serviço Nacional 
de Aprendizagem Industrial. Departamento Regional de São Paulo II. Título III. 
Série
CDU: 005.95
Lista de figuras, quadros e tabelas
Figura 1 - Itinerário informativo do curso Técnico de Eletroeletrônica. .........................................................14
Figura 2 - Diagrama em blocos de um PWM. ..........................................................................................................20
Figura 3 - Identificação dos terminais. .......................................................................................................................27
Figura 4 - Esquema de saída para uma fonte linear. .............................................................................................28
Figura 5 - Esquema de saída para uma fonte linear simétrica. .........................................................................28
Figura 6 - Identificação dos terminais ........................................................................................................................29
Figura 7 - Esquema de saída para uma fonte ajustável. ......................................................................................29
Figura 8 - Parâmetros de um diodo retificador. ......................................................................................................32
Figura 9 - Circuito e tensão fornecida. .......................................................................................................................34
Figura 10 - Gráfico da tensão Vdc. ...............................................................................................................................35
Figura 11 - Ligação para 110 V /220 V. .......................................................................................................................36
Figura 12 - Fonte de 5 V. ..................................................................................................................................................38
Figura 13 - Princípio de funcionamento do transistor bipolar. .........................................................................44
Figura 14 - A corrente de coletor aumenta conforme a relação entre a corrente 
de base e o ganho. ......................................................................................................................................44
Figura 15 - Cálculo da corrente no circuito. .............................................................................................................45
Figura 16 - Comparação de uma válvula hidráulica aberta com um transistor saturado. ......................45
Figura 17 - Comparação de uma válvula hidráulica fechada com o transistor em corte. .......................46
Figura 18 - Transistor como chave para acionar um LED. ...................................................................................47
Figura 19 - Transistor como chave para acionamento de uma lâmpada. .....................................................48
Figura 20 - A saída do microcontrolador em nível lógico um é equivalente a uma fonte. .....................50
Figura 21 - Transistor bipolar como chave, polarizado. .......................................................................................52
Figura 22 - Configuração Darlington. ....................................................................................................................... 53
Figura 23 - Transistor PNP como chave. ....................................................................................................................54
Figura 24 - Transistor como chave para acionamento de relé. .........................................................................55
Figura 25 - Interface de potência DC. .........................................................................................................................62
Figura 26 - Esquema interno de um optoacoplador, em blocos. .....................................................................63
Figura 27 - Emissores com um e dois LEDs. ............................................................................................................63
Figura 28 - Interface de potência DC. .........................................................................................................................66
Figura 29 - Interface de potência DC. .........................................................................................................................67
Figura 30 - MOSFET no corte .........................................................................................................................................69
Figura 31 - MOSFET na saturação ................................................................................................................................69
Figura 32 - Interface de potência para acionamento de motor DC. ...............................................................72
Figura 33 - Interface de potência para motor DC 12 V x 5 A. .............................................................................73
Figura 34 - Esquema interno do IGBT. ........................................................................................................................74
Figura 35 - Símbolo do IGBT. .........................................................................................................................................75
Figura 36 - Simbologia do SCR .....................................................................................................................................79
Figura 37 - Formas de onda. ..........................................................................................................................................81
Figura 38 - Disparo a 90º. ................................................................................................................................................82Figura 39 - Disparo a 150º ..............................................................................................................................................82
Figura 40 - Diodo ligado ao gatilho do SCR. ............................................................................................................84
Figura 41 - Transistor unijunção. ..................................................................................................................................85
Figura 42 - Oscilador de relaxação. .............................................................................................................................85
Figura 43 - Simbologia do TRIAC .................................................................................................................................86
Figura 44 - Valores máximos de um TRIAC. ..............................................................................................................87
Figura 45 - Quadrantes de disparo do TRIAC. ..........................................................................................................88
Figura 46 - Controle de potência com TRIAC e formas de onda. ......................................................................88
Figura 47 - SCR ligados em antiparalelo. ...................................................................................................................90
Figura 48 - Exemplo de ligação do optoacoplador. ..............................................................................................91
Figura 49 - Características elétricas MOC3010. .......................................................................................................92
Figura 50 - Microcontroladores de 8 e 18 terminais. ............................................................................................98
Figura 51 - Terminais de entrada/saída do 8051. ...................................................................................................99
Figura 52 - Configuração interna das saídas de um microcontrolador. ...................................................... 100
Figura 53 - Terminais do microcontrolador ligados como saída. .................................................................. 101
Figura 54 - Ligando uma tecla ao microcontrolador. ........................................................................................ 102
Figura 55 - Microcontrolador com resistor pull-up. ............................................................................................ 102
Figura 56 - Balança digital. .......................................................................................................................................... 104
Figura 57 - Circuito oscilador com cristal e capacitores. .................................................................................. 105
Figura 58 - Circuito power-on-reset. ......................................................................................................................... 106
Figura 59 - Display de cristal líquido. ........................................................................................................................ 107
Figura 60 - Ligação de um display LCD. .................................................................................................................. 108
Figura 61 - Comunicação RS 232. ............................................................................................................................. 110
Figura 62 - Comunicação entre dispositivos pela tecnologia I2C. ................................................................ 111
Figura 63 - Barramentos de comunicação entre o microcontrolador e a 
memória de programa. .......................................................................................................................... 116
Figura 64 - Comunicação entre o microcontrolador e a memória de programa. ................................... 116
Figura 65 - Organização das instruções na memória de programa. ............................................................ 117
Figura 66 - Instruções com diferentes tempos de execução. ......................................................................... 118
Figura 67 - Linguagens de programação após compilação. .......................................................................... 120
Figura 68 - Tarefa “Acordar”......................................................................................................................................... 123
Figura 69 - Programa “Acordar”, com as tarefas divididas em blocos. ......................................................... 124
Figura 70 - Tarefa “Acordar” com reaproveitamento de código. ................................................................... 124
Figura 71 - Comentário com apenas uma linha. ................................................................................................. 127
Figura 72 - Comentário com mais de uma linha. ................................................................................................ 127
Figura 73 - Exemplo de uso da diretiva #include. ................................................................................................ 128
Figura 74 - Exemplo de configuração de microcontrolador. .......................................................................... 129
Figura 75 - Procedimento main. ................................................................................................................................ 129
Figura 76 - Exemplo de vários procedimentos, em programação estruturada. ...................................... 130
Figura 77 - Exemplo de uma função que retorna o número 100. ................................................................. 131
Figura 78 - Exemplo de uma função com parâmetro. ....................................................................................... 132
Figura 79 - Exemplo de criação de variáveis. ........................................................................................................ 132
Figura 80 - Sintaxe do bloco de instruções while. ............................................................................................... 134
Figura 81 - Exemplo de um bloco while. ................................................................................................................ 134
Figura 82 - Sintaxe do bloco de instruções for. .................................................................................................... 135
Figura 83 - Exemplo de um bloco for. ..................................................................................................................... 135
Figura 84 - Sintaxe do bloco de instruções if. ....................................................................................................... 135
Figura 85 - Sintaxe do bloco de instruções if e else. ........................................................................................... 136
Figura 86 - Exemplo blocos if e else. ........................................................................................................................ 136
Figura 87 - Sintaxe do bloco de instruções switch. ............................................................................................ 137
Figura 88 - Exemplo de um bloco switch. .............................................................................................................. 137
Figura 89 - Verificando a temperatura com termômetro infravermelho. .................................................. 142
Quadro 1 - Transistores mais utilizados .....................................................................................................................55
Quadro 2 - Principais tipos de receptores encontrados nos optoacopladores. ..........................................64
Quadro 3 - Tipos de dados para microcontroladores da família PIC............................................................131
Quadro 4 - Operadores lógicos e aritméticos da linguagem C. ..................................................................... 133
Tabela 1 - Características dos reguladores de tensão. .........................................................................................27
Tabela 2 - Comparação entre circuitos retificadores. ...........................................................................................31
Tabela 3 - Tensão média na carga em função do ângulo de disparo. .............................................................83
Sumário
1Introdução .........................................................................................................................................................................13
2 Controle do desenvolvimento e da execução de projeto ...............................................................................17
2.1 O que é um projeto? ..................................................................................................................................17
2.2 Identificação dos pontos críticos ..........................................................................................................18
2.3 Controle de prazos .....................................................................................................................................21
3 Dimensionamentos de fonte linear ........................................................................................................................25
3.1 Informações necessárias para o dimensionamento .......................................................................25
3.2 Regulador de tensão ..................................................................................................................................26
3.2.1 Regulador de tensão fixa........................................................................................................26
3.2.2 Regulador de tensão ajustável .............................................................................................28
3.3 Circuitos retificadores ................................................................................................................................31
3.4 Circuito de filtragem ..................................................................................................................................33
3.5 Transformador de alimentação ..............................................................................................................35
3.6 Fusível de proteção e led indicador .....................................................................................................37
3.7 Etapas para o dimensionamento ..........................................................................................................38
4 Dimensionamento do transistor bipolar como chave .....................................................................................43
4.1 Princípio de funcionamento do transistor bipolar..........................................................................43
4.1.1 Transistor na região ativa .......................................................................................................43
4.1.2 Transistor na região de saturação .......................................................................................45
4.1.3 Transistor na região de corte ................................................................................................46
4.2 Polarização do transistor bipolar como chave .................................................................................48
4.3 Dicas de projeto ..........................................................................................................................................53
5 Dimensionamento da interface de potência DC ................................................................................................61
5.1 Princípio de funcionamento ...................................................................................................................61
5.2 Optoacopladores ........................................................................................................................................62
5.3 Transistor de potência ...............................................................................................................................67
5.3.1 Transistor MOSFET ....................................................................................................................68
5.3.2 Transistor IGBT ............................................................................................................................74
6 Dimensionamento de interface de potência AC ................................................................................................79
6.1 Retificador controlado de silício ............................................................................................................79
6.1.1 Circuito de disparo do SCR ....................................................................................................84
6.2 Triodo de corrente alternada – TRIAC ..................................................................................................86
6.3 SCR em antiparalelo ...................................................................................................................................90
6.4 Optoacoplador .............................................................................................................................................90
6.4.1 No zero-crossing e zero-crossing ...........................................................................................93
7 Projeto de sistemas microcontrolados ...................................................................................................................97
7.1 Arquitetura interna de um microcontrolador ...................................................................................97
7.2 Entradas e saídas .........................................................................................................................................99
7.2.1 Entradas e saídas digitais .................................................................................................... 100
7.2.2 Entradas e saídas analógicas .............................................................................................. 103
7.3 Circuito oscilador ..................................................................................................................................... 104
7.4 Circuito power-on-reset ....................................................................................................................... 105
7.5 Interface homem-máquina .................................................................................................................. 107
7.6 Interface de comunicação .................................................................................................................... 109
7.6.1 Comunicação serial ............................................................................................................... 109
7.6.2 Comunicação I²C .................................................................................................................... 110
7.6.3 Comunicação USB.................................................................................................................. 111
8 Programação para microcontroladores .............................................................................................................. 115
8.1 Funcionamento de um programa ...................................................................................................... 115
8.2 Linguagens de programação............................................................................................................... 119
8.3 Lógica de programação .........................................................................................................................121
8.4 Programação estruturada ..................................................................................................................... 122
8.5 Iniciando a programação ...................................................................................................................... 125
8.5.1 Ambiente para desenvolvimento .................................................................................... 125
8.5.2 Criando um projeto ............................................................................................................... 126
8.5.3 Estrutura básica de um programa.................................................................................... 127
8.5.4 Variáveis ..................................................................................................................................... 132
8.6 Principais operadores e instruções da linguagem C ................................................................... 133
8.6.1 Instrução WHILE...................................................................................................................... 134
8.6.2 Instrução FOR .......................................................................................................................... 135
8.6.3 Instrução IF e ELSE ................................................................................................................. 135
8.6.4 Instrução SWITCH .................................................................................................................136
9 Validação do projeto .................................................................................................................................................. 141
9.1 Medições e ajustes .................................................................................................................................. 141
9.2 Funcionamento de acordo com o projeto ...................................................................................... 144
9.3 Correção de possíveis falhas de projeto .......................................................................................... 144
9.4 Registros da validação............................................................................................................................ 145
Referências ........................................................................................................................................................................ 149
Minicurrículo do autor .................................................................................................................................................. 151
Índice .................................................................................................................................................................................. 153
A unidade curricular, Projetos de Sistemas Eletrônicos, faz parte do Módulo Específico III, 
que o qualificará a atuar como técnico em eletroeletrônica, conforme figura a seguir:
Introdução
1
14 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
Técnico em Eletroeletrônica (1200 h)
Mantenedor de
Sistemas
Eletroeletrônicos
(900 h)
Instalador de
Sistemas
Eletroeletrônicos
(600 h)
Entrada
Módulo Básico (300 h)
 • Comunicação Oral e Escrita (60 h)
 • Eletricidade (180 h)
 • Leitura e Interpretação de Desenho (30 h)
 • Qualidade, Saúde, Meio Ambiente e Segurança no Trabalho (30 h)
Módulo Específico I (300 h)
Instalação de Sistemas Eletroeletrônicos
 • Instalação de Sistemas Elétricos Prediais (90 h)
 • Instalação de Sistemas Eletroeletrônicos Industriais (90 h)
 • Instalação de Sistemas Eletrônicos (90 h)
 • Gestão da Instalação de Sistemas Eletroeletrônicos (30 h)
Módulo Específico II (300h)
Manutenção de Sistemas Eletroeletrônicos
 • Manutenção de Sistemas Elétricos Prediais (60 h)
 • Manutenção de Sistemas Eletroeletrônicos Industriais (120 h)
 • Manutenção de Sistemas Eletrônicos (60 h)
 • Gestão da Manutenção de Sistemas Eletroeletrônicos (60 h)
Módulo Específico III (300 h)
Desenvolvimento de Sistemas Eletroeletrônicos
 • Projeto de Sistemas Elétricos Prediais (60 h)
 • Projeto de Sistemas Eletroeletrônicos Industriais (120 h)
 • Projeto de Sistemas Eletrônicos (60h)
 • Projeto de Melhorias de Sistemas Eletroeletrônicos (60 h)
 
 
 • Projeto de Sistemas Eletrônicos (60 h)
 
Figura 1 - Itinerário informativo do curso Técnico de Eletroeletrônica.
Este livro contribuirá também para que você alcance as competências relativas às técnicas para o desenvolvi-
mento de projetos de sistemas eletrônicos. Além disso, favorecerá o estudo de aspectos sociais, organizativos e 
metodológicos, inerentes à atuação do técnico em eletroeletrônica nas situações de projeto.
15
Assim, esta unidade curricular se propõe a desenvolver as seguintes capacida-
des técnicas:
a) Estimar os prazos para execução de projeto de sistemas eletrônicos;
b) Avaliar a viabilidade técnica do projeto de sistemas eletrônicos;
c) Dimensionar sistemas eletrônicos e suas características;
d) Projetar sistemas eletrônicos;
e) Identificar as interfaces necessárias para integração de sistemas eletrônicos;
f ) Validar o projeto de sistemas eletrônicos. 
Para desenvolver essas capacidades, nosso livro didático foi dividido em nove 
capítulos, sendo este o capítulo 1.
No capítulo 2, Controle do desenvolvimento e da execução do projeto, fala-
remos sobre os pontos críticos e o controle dos prazos envolvidos em um projeto 
de equipamento eletrônico.
A seguir, estudaremos as tecnologias e o dimensionamento dos componentes 
encontrados nos principais circuitos eletrônicos, como segue:
a) Capítulo 3: Dimensionamento de fonte linear;
b) Capítulo 4: Dimensionamento do transistor bipolar como chave;
c) Capítulo 5: Dimensionamento da interface de potência DC;
d) Capítulo 6: Dimensionamento da interface de potência AC;
Já no capítulo 7, Projeto de sistemas microcontrolados, falaremos sobre a 
arquitetura interna dos microcontroladores e outros aspectos que devem ser le-
vados em consideração, ao utilizar esse componente;
No capítulo 8, Programação para microcontroladores, estudaremos o prin-
cípio de funcionamento de um programa e as principais instruções utilizadas na 
programação de um microcontrolador;
Por fim, no capítulo 9, Validação do projeto, abordaremos os procedimentos 
de testes necessários para validar o projeto, bem como os relatórios envolvidos 
nesse processo.
Preparado? Então vamos lá!
1 INTRODUÇÃO
2
Controle do desenvolvimento 
e da execução de projeto
A ideia de um projeto eletrônico surge da necessidade de criar soluções para um determi-
nado problema, que na nossa área está relacionado à criação de circuitos eletrônicos capazes 
de automatizar determinada tarefa, como, por exemplo, controlar a velocidade de um motor 
ou o brilho de uma lâmpada.
Entre a concepção desse projeto e a entrega do produto final, há um longo caminho a ser 
percorrido, que demanda um bom planejamento para evitar problemas no desenvolvimento 
do projeto. Por isso, antes de sair por aí soldando componentes e interligando placas, é preciso 
pensar nos detalhes que envolvem a criação e a montagem de um circuito eletrônico.
Assim, neste capítulo, falaremos sobre o planejamento inicial de um projeto, o que lhe dará 
subsídios para:
a) identificar os pontos críticos de um projeto; e
b) planejar prazos para execução de um projeto.
2.1 O QUE É UM PROJETO?
Muito provavelmente você já ouviu falar em projetos, mas sabe o que eles significam e para 
que são produzidos? Um projeto nos dá subsídios para organizar ideias, fazer diagnósticos ou 
análises sobre uma determinada realidade, fazer pesquisas, propor melhorias ou criar soluções 
para um determinado problema. Assim, podemos dizer que projeto é o planejamento de um 
conjunto de atividades a serem desenvolvidas por um determinado período, para atender uma 
necessidade.
Em projetos eletrônicos, é necessário planejar cuidadosamente os detalhes que envolvem a 
criaçãode um produto, no caso, um circuito eletrônico. Além disso, é preciso estimar o tempo 
necessário para a sua execução. É por isso que falaremos, a seguir, sobre os pontos críticos que 
envolvem a criação de um circuito eletrônico, e, mais adiante, sobre o controle de prazos.
18 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
2.2 IDENTIFICAÇÃO DOS PONTOS CRÍTICOS
Já sabemos que um projeto eletrônico tem como objetivo desenvolver um 
plano de ação para atender determinada necessidade, que, no nosso caso, está 
relacionada à produção de um equipamento eletrônico a ser concebido por você, 
quando for atuar como projetista. 
Assim, antes de iniciar um projeto, é necessário entender as necessidades do 
cliente, ou seja, o que ele precisa que seja desenvolvido por você. Muitas vezes, ele 
não possui conhecimentos técnicos em eletrônica, e, por isso, não tem condições 
de avaliar a viabilidade do projeto, tanto nas questões técnicas, que irão definir 
se é possível criar um equipamento que atenda às necessidades dele, quanto na 
questão financeira, para saber se está disposto a pagar pela solução. Portanto, o 
primeiro passo é entrevistá-lo para saber o que será possível desenvolver.
Nessa fase, já começam as preocupações com alguns pontos críticos, que são 
os fatores que podem impedir o funcionamento adequado do equipamento, ou 
que podem ocasionar falhas ou defeitos ao longo do tempo. Além disso, questões 
que afetam a segurança das pessoas devem ser atentamente observadas.
Portanto, ao fazer o levantamento dos requisitos indicados acima, é necessário 
verificar o ambiente em que o equipamento será exposto e para o qual será pro-
duzido um projeto. Veja:
a) Temperatura: os componentes eletrônicos possuem limites mínimos e 
máximos de temperatura. Por isso, é importante verificar as condições em 
que o equipamento será exposto, tanto para as temperaturas altas quan-
to para as baixas. Altas temperaturas podem exigir o uso de dissipadores 
maiores ou o uso de ventiladores. Baixas temperaturas também podem 
trazer problemas para alguns componentes, causando mau funciona-
mento. Portanto, é muito importante consultar nos Datasheets dos compo-
nentes os seus limites de temperatura;
b) Poeira e umidade: o acúmulo de poeira sobre a PCI pode causar mau 
funcionamento, assim como nos ambientes úmidos. A umidade em uma 
camada de poeira é capaz de conduzir eletricidade, interferindo no fun-
cionamento da PCI. Para estes casos, pode-se utilizar uma fina lâmina de 
plástico sobre a PCI, com o objetivo de evitar o depósito de poeira dire-
tamente sobre as ilhas. Caso a temperatura não seja um fator crítico, é 
possível utilizar uma caixa vedada para instalar o equipamento;
c) Vibração: caso o equipamento seja instalado em locais sujeitos a vi-
brações, é necessário utilizar conectores apropriados para esta condição. 
Se um conector inadequado for utilizado, podem surgir problemas de mau 
contato, ao longo do tempo. Outro fator importante é a escolha dos pontos 
19
de fixação da PCI na caixa do equipamento. Se a placa for grande e estiver 
apoiada em poucos pontos, as vibrações podem causar, em longo prazo, a 
quebra de trilhas e o descolamento de ilhas da PCI;
d) Gases inflamáveis: alguns ambientes possuem gases inflamáveis suspen-
sos no ar, como ocorre em postos de combustíveis e refinarias. O uso de 
dispositivos que produzem faíscas, como é o caso dos relés, pode causar 
uma explosão. Assim, é necessário encontrar substitutos para os compo-
nentes que produzem faísca, quando se tratar de ambientes com gases in-
flamáveis;
e) Ruídos elétricos: ambientes com muitos equipamentos que geram ruí-
dos elétricos podem ocasionar falhas no funcionamento do seu produto. 
Dentre os equipamentos geradores de ruídos, podemos citar os motores 
elétricos e os equipamentos de solda industrial. Neste tipo de ambiente, 
considere o uso de filtros de linha na entrada da alimentação do circuito, 
para evitar problemas.
De posse dessas informações, você poderá escolher as tecnologias mais ade-
quadas para atender às necessidades do cliente. Quando dizemos “mais adequa-
das”, estamos nos referindo a uma análise que envolve custo e benefício, ou seja, 
a tecnologia escolhida deve contemplar os seguintes parâmetros:
a) Funcionalidade: para atender às necessidades do cliente, o projeto tem 
que funcionar da maneira que foi especificado;
b) Confiabilidade: para ser confiável, o projeto precisa estar isento ou possuir 
baixo risco de falhas e defeitos;
c) Segurança: para ser seguro, o projeto deve garantir a integridade física das 
pessoas;
d) Ecoeficiência: para ser ecoeficiente, o projeto tem que consumir menos 
energia elétrica e minimizar os impactos ambientais;
e) Custo: para ser economicamente viável, o custo do projeto precisa estar 
dentro de uma faixa de valores que o cliente esteja disposto a pagar;
f) Descarte: prefira utilizar tecnologias limpas para minimizar os impactos 
ambientais quando o equipamento for descartado no futuro. 
O critério para a escolha das tecnologias não é fechado, ou seja, o peso ou a 
importância de cada parâmetro poderá ser diferente em cada projeto. Assim, a 
ideia é chamar sua atenção quanto ao que deve ser observado, para que você 
tome as decisões de acordo com a necessidade de cada projeto. Muitas vezes, não 
existe o certo e o errado, mas escolhas que trazem vantagens e desvantagens em 
relação a outras.
2 CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO E DA EXECUÇÃO DE PROJETO 
20 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
Como sugestão, reúna todas as opções possíveis. Depois disso, compare todas 
elas e veja qual delas apresenta o maior número de vantagens e o menor número 
de desvantagens, sem se esquecer do custo.
Embora o custo seja um aspecto importante na concepção 
de um projeto, a segurança vem em primeiro lugar! 
Jamais comprometa a segurança das pessoas em busca de 
redução de custos.
 FIQUE 
 ALERTA
Outro ponto considerado crítico em um projeto é a ordem em que as tecno-
logias são escolhidas. Note que estamos falando sobre tecnologias, no plural, o 
que significa dizer que um projeto é constituído pela união de diferentes circui-
tos eletrônicos. Imagine um projeto para controlar a velocidade de um motor de 
corrente contínua por PWM. Para que ele funcione, são necessários três circuitos: 
controle, potência e fonte de alimentação. O circuito de controle gera os pulsos; 
o circuito de potência aciona o motor; a fonte de alimentação alimenta os dois 
circuitos e o motor. 
Assim, podemos dizer que o equipamento para controlar a velocidade de um 
motor possui três circuitos diferentes, interligados, que podem ser representados 
por blocos, conforme a Figura 2, a seguir. 
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
Rede elétrica
(tomada)
Fonte de
alimentação
Circuito de
potência Motor
Circuito de
controle
Figura 2 - Diagrama em blocos de um PWM.
Para cada bloco, podemos escolher diferentes tecnologias. Veja: o circuito de po-
tência pode ser feito por vários tipos de transistores. O circuito de controle pode ser 
microcontrolado ou construído a partir de um circuito integrado 555. Caso opte por 
um circuito microcontrolado, existem muitos modelos diferentes. Para o caso da 
fonte, existe a opção de se utilizar uma fonte linear ou uma chaveada. 
Como você pode ver, a definição das tecnologias envolve uma série de op-
ções. Nos próximos capítulos, estudaremos o dimensionamento dos circuitos 
eletrônicos mais utilizados. Isso servirá de base para a escolha das tecnologias 
mais apropriadas para cada ocasião. O que nos importa, agora, não é conhecer as 
tecnologias em si, mas chamar a sua atenção sobre a ordem em que são definidas.
21
Ao projetar uma casa, você não poderá definir as dimensões dos pilares sem 
saber quantos andares serão construídos. Se a casa tem apenas um andar, e pi-
lares muito largos serão construídos, você desperdiçará dinheiro. Se a casa tem 
muitos andares, e os pilares forem muito estreitos, haverá riscos de desabamen-
to. Assim, os pilares precisam ser calculados de acordo coma estrutura da casa. 
Em eletrônica não é diferente. Alguns circuitos precisam ser dimensionados com 
base nas informações de outros, interligados a ele. 
Retomando o exemplo do PWM, não é possível especificar a fonte de alimen-
tação sem, antes, conhecer as características do motor ou mesmo do circuito de 
controle. Uma coisa está associada à outra. Assim, falhas no dimensionamento 
podem causar desperdício de dinheiro ou promover riscos de acidentes. O mes-
mo pode ocorrer com uma tecnologia superdimensionada ou um projeto susce-
tível a falhas, com tecnologias subdimensionadas.
Não é nossa intenção que você faça essas escolhas agora. A ideia é que você 
saiba que os circuitos eletrônicos podem estar interligados e dependentes uns 
dos outros. Sabendo disso, ao estudar o dimensionamento dos circuitos eletrôni-
cos nos próximos capítulos, você terá subsídios para tomar suas decisões.
2.3 CONTROLE DE PRAZOS
Uma vez identificados os pontos críticos e definidas as tecnologias, você pode-
rá pensar nos prazos de execução do projeto. Esses prazos devem ser estimados 
com base nas etapas que percorrerá para desenvolver seu projeto, as quais envol-
vem as seguintes atividades:
a) Elaboração do circuito: é a concepção do circuito eletrônico, baseado nas 
necessidades do cliente e nos pontos críticos do projeto, ou seja, é a fase 
em que as tecnologias são escolhidas;
b) Desenvolvimento de firmware: é a programação do microcontrolador, 
necessária quando o projeto envolver o uso de tecnologias desse tipo;
c) Montagem de protótipo: é a criação de uma versão preliminar do produ-
to.Antes de disponibilizar o produto final ao cliente, é muito importante 
realizar a montagem de uma versão para testes, por meio da qual você 
poderá certificar-se de que o funcionamento está alinhado com o que foi 
especificado no projeto. Além disso, o protótipo permite avaliar o compor-
tamento do circuito quanto à temperatura e aos outros pontos críticos le-
vantados, ou seja, ele pode ser utilizado na validação do projeto. Assim, 
considere a montagem de um protótipo ao definir os prazos;
2 CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO E DA EXECUÇÃO DE PROJETO 
22 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
d) Documentação do equipamento: é a criação dos manuais de usuário, 
dos procedimentos de trabalho para instalação e validação. O tempo para 
elaborar de toda a documentação precisa ser levado em consideração;
e) Produção: é a fabricação do circuito eletrônico. Após validar o protótipo, 
a versão definitiva do equipamento deve ser produzida. Trata-se da versão 
que será efetivamente entregue ao cliente;
f) Validação: são os testes de funcionamento e o preenchimento da docu-
mentação envolvida. É necessário validar o equipamento após a produção, 
assim como vimos no livro de Instalação de Sistemas Eletrônicos;
g) Instalação e parametrização: é a instalação e a configuração do circuito 
eletrônico. Alguns projetos precisam ser instalados e configurados no am-
biente do cliente. Caso seja esse o caso para o seu projeto, não se esqueça 
de prever o tempo para essa atividade.
O prazo não pode simplesmente ser imposto pelo 
projetista. Uma boa prática é compartilhar e negociar 
os prazos com o cliente. Isso garante a transparênciada 
execução do projeto junto ao cliente – uma qualidade 
muito importante para obter sua satisfação.
 VOCÊ 
 SABIA?
Como podemos observar, o desenvolvimento de um projeto envolve várias ativi-
dades, que devem ser planejadas. Uma boa ferramenta para controlar prazos é o cro-
nograma, conforme vimos no livro de gestão da instalação. Assim, você poderá apli-
car os conceitos de gestão, tendo como base as atividades que envolvem um projeto.
Uma ferramenta que pode contribuir para a definição de 
várias etapas de um projeto é a 5W1H. Para saber mais 
sobre essa ferramenta, acesse o site http://pmgee.blogspot.
com.br/2011/11/5w1h-e-os-planos-de-acao.html.
 SAIBA 
 MAIS
 CASOS E RELATOS
O planejamento é a chave do sucesso
Há mais de trinta anos na área de projetos eletrônicos, o Sr. Salomão sabe 
muito bem como atender aos elevados níveis de exigências de seus cli-
entes. Segundo ele, além de receber um produto confiável e com preço jus-
to, o cliente espera ser tratado com respeito, o que envolve transparência 
no levantamento de requisitos do projeto e compromisso com os prazos.
23
Ainda, de acordo com o Sr. Salomão, muitos técnicos em eletroeletrônica 
que trabalharam em sua empresa importavam-se apenas com a parte téc-
nica, no caso, o circuito eletrônico. Para ele, no entanto, é preciso, à base 
de muita conversa, mostrar para esses funcionários que toda a razão do 
trabalho está focada no cliente e que o circuito eletrônico é apenas parte 
do processo. O cliente espera muito mais do que um simples equipamento. 
Assim, ao longo do tempo, os técnicos foram percebendo que cada fase 
de um projeto tem sua importância. Para garantir a satisfação dos clientes, 
portanto, é necessário planejar minuciosamente cada uma das etapas, de 
modo a elaborar um cronograma detalhado, levando em consideração as 
questões de segurança, do custo, do meio ambiente e dos pontos fracos 
que podem interferir no funcionamento do projeto. 
Por meio desse relato, podemos concluir que o planejamento é fundamen-
tal para a execução de um bom projeto, pois além de garantir um produto 
de qualidade, ele representa o respeito e o profissionalismo concedidos ao 
cliente, itens essenciais para garantir sua satisfação.
 RECAPITULANDO
Neste capítulo, vimos que um projeto pode ser definido como um conjunto 
de atividades planejadas para atender a uma necessidade.
Conhecemos os pontos críticos que envolvem a elaboração de um pro-
jeto, que vão desde o ambiente em que o equipamento será exposto até 
questões sobre confiabilidade, segurança e custo.
Pudemos verificar ainda que um projeto pode conter várias tecnologias in-
tegradas e que a escolha de uma delas pode depender das características 
da outra.
Por fim, falamos sobre as principais atividades que envolvem um projeto e 
que devem ser consideradas para o controle dos prazos, geralmente, por 
meio de cronogramas.
 
2 CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO E DA EXECUÇÃO DE PROJETO 
3
Dimensionamentos de fonte linear
No livro de Manutenção de Sistemas Eletrônicos, vimos que as fontes de tensão lineares 
são constituídas por um transformador, um circuito retificador, um filtro e um regulador de ten-
são. Conhecemos também a função de cada um dos componentes eletrônicos usados nesse 
tipo de fonte de alimentação.
Neste capítulo, vamos saber como projetar uma fonte de tensão linear. Para isso, precisamos 
aprender a escolher os componentes corretos por meio de cálculos matemáticos e selecioná-
-los nos manuais técnicos dos fabricantes de componentes eletrônicos.
Assim, ao final deste capítulo, você terá subsídios para:
a) fazer os cálculos de dimensionamento para uma fonte de tensão linear;
b) consultar catálogos técnicos de fabricantes de componentes eletrônicos; e
c) escolher os componentes corretamente.
3.1 INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS PARA O DIMENSIONAMENTO
Para dimensionarmos uma fonte de alimentação, precisamos saber:
1 – o valor da tensão de entrada;
2 – o valor da tensão de saída;
3 – o valor da intensidade da corrente elétrica necessária à carga.
Além dessas três informações, precisamos escolher o tipo de regulagem desejada na saída 
da fonte de alimentação. Essa regulagem pode ser do tipo paralelo, usando diodo zener, tipo 
série, com o uso de transistores ou com o uso de circuitos integrados lineares. 
Faremos nosso estudo utilizando os circuitos lineares que, além de serem os mais encontra-
dos em fontes lineares, possuem um estabilizador de tensão com limitação de corrente e com 
compensação de temperatura. Eles podem fornecer, ainda, vários níveis de tensão na saída, de 
acordo com as especificações técnicas do regulador, simplificando o trabalho de dimensiona-
mento da fonte.
26 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
Para aprofundar seus conhecimentos sobre como 
dimensionarfontes de alimentação, tendo como regulador 
o diodo zener ou o transistor,sugerimos o livro “Teoria e 
Desenvolvimento de Projetos de Circuitos Eletrônicos”, 
de Antonio Marco V. Cipelli, Otávio Markus e Waldir 
Sandrini (Editora Érica). Nessa obra, você encontrará vários 
exemplos de projetos de fontes lineares.
 SAIBA 
 MAIS
No item a seguir, vamos conhecer os tipos de reguladores de tensão e apren-
der como usá-los. 
3.2 REGULADOR DE TENSÃO
Você sabe para que servem os reguladores de tensão? Eles são utilizados para 
regular a tensão fornecida por uma fonte de alimentação linear, independente-
mente das variações de tensão que possam ocorrer na rede de energia elétrica. 
Eles podem ser de dois tipos: com tensão de saída fixa ou com tensão de saída 
variável. Vejamos cada um deles.
3.2.1 REGULADOR DE TENSÃO FIXA
Como exemplo de regulador de tensão fixa, vamos citar dois tipos muito uti-
lizados: LM78XX, que é um regulador de tensão positivo, e LM79XX, que é um 
regulador de tensão negativo. Essa série é formada por um circuito integrado de 
três terminais em um encapsulamento TO220. Possui proteção interna que limita 
a corrente de saída em 1 A e proteção térmica que desliga o circuito integrado, em 
caso de aquecimento excessivo. As letras XX indicam o valor da tensão de saída 
do regulador.
Acompanhe os exemplos a seguir:
a) LM7805 regulador de tensão positivo de 5 volts;
b) LM7815 regulador de tensão positivo de 15 volts;
c) LM7909 regulador de tensão negativo de 9 volts;
d) LM7924 regulador de tensão negativo de 24 volts.
Observe, na Figura 3, a imagem do regulador de tensão da série LM78XX e 
LM79XX com a identificação dos terminais de ligação.
27
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
1 Entrada
2 GND
3 Saída
1 GND
2 Entrada
3 Saída
LM78XX
1 2 3
LM79XX
1 2 3
Figura 3 - Identificação dos terminais.
Repare agora, na Tabela 1 que segue, como podemos interpretar as ten-
sões mínimas e máximas de entrada e de saída para os modelos comerciais 
de reguladores da série LM78XX, com corrente de carga entre 5 mA e 1 A e 
dissipação máxima de potência máxima de 15 W.
Tabela 1 - Características dos reguladores de tensão.
CÓDIGO DO
COMPONENTE
TENSÃO DE ENTRADA (V) TENSÃO DE SAÍDA (V)
MÍNIMO MÁXIMO MÍNIMO TÍPICO MÁXIMO
LM7805 7,0 20,0 4,75 5,0 5,25
LM7806 8,0 21,0 5,7 6,0 6,3
LM7808 10,5 23,0 7,6 8,0 8,4
LM7809 11,5 24,0 8,6 9,0 9,4
LM7810 12,5 25,0 9,5 10,0 10,5
LM7812 14,5 27,0 11,4 12,0 12,6
LM7815 17,5 30,0 14,25 15,0 15,75
LM7818 21,0 33,0 17,1 18,0 18,9
LM7824 27,0 38,0 22,8 24,0 25,25
Iremos considerar como exemplo o regulador LM 7809. Ele precisa ter uma 
tensão mínima de entrada de 11,5 V e máxima de 24 V, assim ele fornecerá uma 
tensão de 9 V na saída que poderá variar entre 8,6 V e 9,4 V.
Na prática, normalmente, adotamos uma tensão de entrada de aproximada-
mente 10% acima da tensão mínima de entrada do regulador. Com esse valor, é 
possível reduzir o calor gerado pela fonte, sem comprometer o funcionamento do 
regulador de tensão devido às oscilações da rede elétrica de alimentação.
A Figura 4 ilustra a saída de uma fonte linear, usando o regulador LM78XX.
3 DIMENSIONAMENTOS DE FONTE LINEAR
28 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
Saída
0.1 µF0.33 µF
Entrada
2
31
C2C1
LM78XX
Figura 4 - Esquema de saída para uma fonte linear.
Veja, na Figura 5, como deve ser montado o esquema de uma fonte linear si-
métrica, usando os reguladores LM78XX e LM79XX.
Figura 5 - Esquema de saída para uma fonte linear simétrica.
Fonte: Datasheet do regulador LM78xx
Os capacitores utilizados nos dois circuitos apresentados fazem parte da etapa 
de regulação e servem para evitar que transientes interfiram no funcionamento 
do regulador.
3.2.2 REGULADOR DE TENSÃO AJUSTÁVEL
O LM317 é um regulador de tensão positivo com uma tensão de saída ajustável 
de 1.2 V a 37 V, capaz de fornecer uma corrente de até 1,5 A. Esse regulador vem 
em um encapsulamento TO220, possui proteção contra curto-circuito e proteção 
térmica que desliga o circuito integrado, em caso de aquecimento excessivo. A 
tensão de entrada mínima é de 3 V e a máxima de 40 V, ou seja, a tensão aplicada 
ao pino de entrada deverá estar entre esses dois valores.
Observe, na Figura 6, a imagem do LM317 e a identificação de seus terminais.
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
29
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
1 Ajuste
2 Saída
3 Entrada
LM317
1 2 3
Figura 6 - Identificação dos terminais
Podemos usar o LM317 se quisermos dimensionar uma fonte de alimentação 
variável entre 1,2 V e 37 V com uma corrente de saída máxima de 1,5 A. Para isso, 
devemos acrescentar ao CI dois resistores, um fixo e outro ajustável. 
Veja, na Figura 7, o esquema de ligação do LM317 para uma fonte ajustável.
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
Saída
0.1 µF
R1
1 µFC1 C2
+
--
+ 2
Saída3
Entrada
≤ 40 volts
Saída
1,2 V
a 37 V
1
LM317
R2
Figura 7 - Esquema de saída para uma fonte ajustável.
A seguir, aprenderemos como selecionar os valores dos resistores R1 e R2 para 
obtermos uma tensão específica na saída do regulador LM 317.
Escolha dos resistores R1 e R2
É por meio do valor dos resistores R1 e R2 que podemos determinar a tensão 
de saída do regulador.
O valor de R1 deve estar compreendido entre 120 Ω e 270 Ω, de acordo com o fa-
bricante do circuito integrado. O valor normalmente usado para esse resistor é 220 Ω.
3 DIMENSIONAMENTOS DE FONTE LINEAR
30 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
A equação que determina a tensão de saída é esta:
 Vo = 1, 25 1+
R2
R1
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ + IADJ.R2
Em que:
 IADJ é a corrente de ajuste em R2. Como seu valor é muito pequeno (< 100uA), 
é possível simplificar a equação por:
Vo = 1, 25 1 + 
R2
R1
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
O resistor R2 é um resistor ajustável e o valor de sua resistência pode ser calcu-
lado do seguinte modo:
R2 = 
Vo
1, 25
 - 1
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ . R1
O valor de R1 é conhecido (um valor entre 170 Ω e 220 Ω) e Vo é a tensão de 
saída desejada.
Vejamos o exemplo de aplicação, a seguir, para entendermos melhor como 
usar essas equações:
Imagine que um técnico precisa de uma fonte de alimentação variável de 1,2 
V a 25 V.
O valor de 1,2 V é o mínimo que o circuito integrado fornece. Por isso, o técnico 
não precisará se preocupar com ele. Basta calcular o valor do resistor ajustável 
R2 para que a tensão máxima seja de 25 V. O valor de R1 adotado será de 170 Ω. 
Assim, teremos:
R2 = 
25
1, 25
 - 1
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ . 170
R2 = 3230 Ω
O valor comercial mais próximo do valor calculado é 3,3 kΩ, o que fará com 
que a saída seja de 25,5 V.
Vale lembrar que esses reguladores aquecem um pouco. Sendo assim, é neces-
sário o uso de dissipadores de calor, como aprendemos no item 5.1.2. “Dissipado-
res de calor”, do livro de Instalação de Sistemas Eletrônicos.
Existem várias versões de reguladores de tensão fixos e 
variáveis. Digite nos sites de pesquisa de sua preferência 
“regulador de tensão LM”, para que você possa conhecer os 
tipos e as característicasde outros reguladores de tensão.
 SAIBA 
 MAIS
31
Agora que já sabemos como selecionar e dimensionar o regulador de tensão 
para uma fonte linear, vamos aprender a dimensionar o circuito retificador, o ca-
pacitor de filtro e a potência do transformador.
3.3 CIRCUITOS RETIFICADORES
Antes de iniciar o estudo sobre o dimensionamento dos circuitos retificadores, 
sugerimos que retome o item 2.2.2. do livro de Manutenção de Sistemas Eletrô-
nicos, para relembrar sobre seu funcionamento e quais são as formas de onda.
Há três tipos de circuitos retificadores que podem ser aplicados nas fontes li-
neares:
a) retificador de meia onda;
b) retificador de onda completa center tape;
c) retificador em ponte.
Vejamos, na Tabela 2, a comparação entre as características de cada um desses
circuitos retificadores, onde:
Vp = tensão de pico na saída do transformador (em volts);
Ip = corrente de pico (em ampères);
Pdc = potência contínua na carga (em watts).
Tabela 2 - Comparação entre circuitos retificadores.MEIA ONDA ONDA COMPLETA-CENTER TAPE
RETIFICADOR EM 
PONTE
Tensão média na carga VDC
Vp
π
2.Vp
π
2.Vp
π
Tensão eficaz na carga VEF
Vp
2
Vp
2
Vp
2
Tensão reversa de pico sobre
os diodos – VR
Vp 2.Vp Vp
Frequência de ondulação 60 Hz 120 Hz 120 Hz
Fator de ripple 120% 48% 48%
Corrente média Idc nos diodos
Ip
π
Ip
π
Ip
π
Tipo de enrolamento no 
secundário do transformador
Simples
Com derivação 
central
Simples
Capacidade do transformador 3,49.Pdc 1,75.Pdc 1,23.Pdc
3 DIMENSIONAMENTOS DE FONTE LINEAR
32 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
Considerando-se a Tabela 2, podemos concluir que o retificador de meia onda 
fornece uma tensão média VDC menor em relação aos outros dois circuitos retifi-
cadores, e o ripple dele é alto (120%). Observe, no entanto, que os retificadores de 
onda completa center tape e em ponte fornecem o mesmo nível de tensão média 
(VDC). Além disso, precisam de transformadores diferentes para serem montados. 
Outro detalhe muito importante é que, no retificador em onda completa center 
tape, a tensão reversa sobre o diodo é duas vezes maior em relação aos retificado-
res de meia onda e em ponte. A corrente média Idc é a mesma para cada circuito 
retificador.
De acordo com o tipo de retificador que escolhermos, precisaremos adotar al-
guns parâmetros. Por exemplo, para um retificador de onda completa center tape, 
o transformador deverá ser aquele que possui derivação central no secundário e 
os diodos deverão ser dimensionados para uma tensão reversa duas vezes maior 
que a tensão máxima fornecida pelo transformador.
Há três parâmetros muito importantes na escolha dos diodos. Conheça-os:
- VRRM
1
- IF(AV)
2
- IFSM
3
Quando acrescentamos um filtro ao circuito retificador (falaremos do filtro 
mais adiante), o diodo, em todos os tipos de retificadores, estará submetido a 
duas vezes a tensão de pico. Sendo assim, devemos escolher um diodo em que a 
tensão reversa VRRM seja duas vezes maior que a tensão de pico.
Outro parâmetro importante a ser considerado em relação ao diodo é a sua 
corrente de surto, que é a corrente provocada pela rápida carga do capacitor de 
filtro. Desse modo, não é recomendado que seja utilizado o diodo na sua capaci-
dade máxima de corrente, quando se utilizam filtros capacitivos.
Observe, na Figura 8, esses parâmetros, extraídos do Datasheet do diodo reti-
ficador da série 1N400x.
Za
na
 C
os
ta
SYMBOL PARAMETER
VALUE
UNITS
Peak Repetitive Reverse Voltage
Non-Repetitive Peak Forward Surge Current
8,3 ms Simgle Half-Sine-Wave
4001 4002 4003 4004 4005 4006 4007
50 100 200 400 600 800 1000 V
 1,0
 30
A
A
VRRM
I F(AV)
IFSM
Averange Recti�ed Forward Current
375” lead length @ T = 75ºCA 
Figura 8 - Parâmetros de um diodo retificador.
1 VRRM (PEAK REPETITIVE 
REVERSE VOLTAGE):
Tensão de pico reversa 
repetitiva que o diodo 
suporta.
2 IF(AV) (AVERAGE RECTIFIELD 
FORWARD CURRENT): 
Corrente média retificada 
máxima que o diodo 
suporta.
3 IFSM (NON REPETITIVE 
PEAK FORWARD SURGE 
CURRENT):
Corrente de surto não 
repetitiva.
33
Como exemplo de aplicação, vamos calcular a tensão de saída e a tensão rever-
sa sobre o diodo em um circuito retificador de onda completa, em que a tensão 
de saída do transformador é de 12 VCA.
Para fazermos o cálculo da tensão de pico, usamos estas equações:
Vp=12.√2
Vp=12.1,414
Vp=16,96V
Para o cálculo da tensão média, estas:
Vdc = 
 2.Vp
π
Vdc = 
2.16, 69
3,14
Vdc= 10,63 V
Para o cálculo da tensão reversa no diodo, estas:
VR = 2.Vp
VR = 2.16,69
VR = 33,38 V
Observe que, nos circuitos retificadores de meia onda e de onda completa cen-
ter tape, em que a tensão a ser retificada for menor que 10 V, devemos descontar o 
valor da queda de tensão de 0,7 V do diodo, no cálculo da tensão média Vdc. Para 
os retificadores em ponte, esse desconto passa a ser de 1,4 V para as tensões VCA 
menores de 20 V.
3.4 CIRCUITO DE FILTRAGEM
Você sabe para que serve um circuito de filtragem? Ele tem como função eli-
minar as variações da tensão fornecidas pelo circuito retificador. É este circuito 
que fornece uma tensão contínua pulsante, o que deixa a filtragem dessa tensão 
mais estável. 
Veja, na Figura 9, a tensão fornecida por um circuito retificador sem filtro e 
outra fornecida por um circuito retificador com filtro.
3 DIMENSIONAMENTOS DE FONTE LINEAR
34 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
Figura 9 - Circuito e tensão fornecida.
O filtro mais simples é composto por um capacitor que armazena energia du-
rante a condução do diodo e a fornece à carga, no momento em que o diodo está 
bloqueado (inversamente polarizado). 
Uma equação importante é a que expressa o valor da capacitância em função 
de valores facilmente medidos.Veja:
C = 
I
f.Vr
Em que: C = valor do capacitor em farads
I = corrente da carga em amperes
f = frequência de ondulação em hertz
Vr = tensão de ondulação pico a pico em volts
Para o valor da tensão de ondulação, adotamos um valor prático de 10% da 
tensão de Vdc.
O capacitor sempre é carregado com a tensão de pico; assim, a tensão média 
fornecida pelo circuito de filtro será:
Vdc = Vp -
Vr
2
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
A tensão Vdc é o valor da tensão que deve estar presente 
na entrada do regulador de tensão.
 FIQUE 
 ALERTA
35
A Figura 10 ilustra a tensão fornecida pelo circuito de filtro.
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
E
Vp
Tensão de ondulação
(Vr)
Vdc
t
Figura 10 - Gráfico da tensão Vdc.
Para ilustrarmos melhor as equações que vimos anteriormente, acompanhe 
como determinar o valor de um capacitor de filtro para uma fonte linear que de-
verá fornecer uma tensão de saída de 12 V e uma corrente de 100 mA, consideran-
do-se que o circuito retificador poderá ser de onda completa center tape ou o reti-
ficador de onda completa em ponte, onde a frequência de ondulação é de 120 Hz.
C = 
I
f.Vr
C = 
0,1
120.1, 2
C = 694uF
Não se esqueça de que é preciso especificar a tensão de trabalho do capacitor. 
Como esse componente se carrega com o valor da tensão de pico, logo, ele de-
verá ter uma tensão de trabalho superior à tensão máxima, fornecida pelo trans-
formador que alimenta o circuito retificador. Nesse exemplo, a tensão aplicada ao 
capacitor é de 12,6 Vp (tensão de pico).
Assim, esse capacitor deverá ser de 1000 µF x 16 V (valor comercial).
Os capacitores eletrolíticos podem explodir se forem 
polarizados reversamente. Por isso, observe sua polaridade 
antes de ligá-los ao circuito.
 FIQUE 
 ALERTA
3.5 TRANSFORMADOR DE ALIMENTAÇÃO
Você constatou, no item anterior, que a tensão de saída é dada por esta 
equação:
Vdc = Vp - 
Vr
2
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
3 DIMENSIONAMENTOS DE FONTE LINEAR
36 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
Considerando que, na prática, uma tensão de ondulação (Vr) é de 10% da ten-
são desejada na carga, vamos determinar agora a tensão de saída necessária ao 
transformador.
A equação para determinar a tensão de saída do transformador é dada por:
A variável vd acrescentada na equação é para compensar a queda de tensão 
no(s) diodo(s) do circuito retificador, sendo seu valor igual a 0,7 V, para circuito 
retificador em meia onda ou onda completa center tape e 1,4 V para retificador 
de onda completa em ponte. Não se esqueça, no entanto, de que esse ajuste só é 
valido para tensões abaixo dos valores já comentados no item 3.3 deste capítulo.
Os transformadores utilizados nos projetos de fontes de alimentação lineares 
são especificados pelo valor da tensão de saída do enrolamento secundário e pela 
corrente que esse enrolamento pode fornecer.
Para concluir a especificação do transformador, é necessário determinar o tipo 
do enrolamento primário que o transformador deverá ter, de acordo com as ne-
cessidades do projeto, ou seja, se a fonte for projetada para duas tensões de ali-
mentação (110/220), o enrolamento primário deveráter dois enrolamentos; se a 
fonte for projetada para apenas uma tensão de entrada, o enrolamento primário 
deverá ter apenas um enrolamento.
Veja, na Figura 11, o esquema de ligação de um transformador com uma chave 
H-H para selecionar a tensão de entrada 110 V ou 220 V.
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
Enrolamento
primário
chave H-H
rede
I1
F1
I2
F2
Enrolamento
secundário
Figura 11 - Ligação para 110 V /220 V.
Podemos montar uma fonte de alimentação de 
baixa tensão de saída 12 V, por exemplo, sem usar 
transformador para reduzir a tensão de entrada.
 VOCÊ 
 SABIA?
37
3.6 FUSÍVEL DE PROTEÇÃO E LED INDICADOR
Um fusível ligado ao enrolamento primário do transformador é uma medida 
de proteção contra curto-circuito na fonte de alimentação. Para especificar esse 
fusível, é preciso determinar a corrente que circula pelo enrolamento primário do 
transformador. A equação para esse cálculo é esta:
I
1
 = 
V
2
 . I
2
V
1
Em que: I1 – corrente no enrolamento primário do transformador
 I2 – corrente no enrolamento secundário do transformador
 V1 – tensão no enrolamento primário do transformador
 V2 – tensão no enrolamento secundário do transformador
Acompanhe o exemplo a seguir para compreender melhor esse assunto.
Suponha que uma fonte de alimentação tenha um transformador em que a ten-
são de saída é de 12 V, que fornece uma corrente de 850 mA e que esteja ligada a 
uma rede elétrica de 127 V. O fusível para a proteção dessa fonte deverá ser de:
I
1
 = 
V
2
 . I
2
V
1
I
1
 = 
12.0, 85
127
I
1
 = 0, 08A
A corrente do enrolamento primário é de 0,08 A. Os transformadores apre-
sentam uma pequena perda de potência e para compensar essa perda, há um 
aumento da corrente do enrolamento primário em torno de 10% a 20%, depen-
dendo da qualidade do transformador. Assim sendo, um fusível de 100 mA é o 
suficiente para a proteção.
Podemos colocar na saída da fonte, um LED que irá indicar quando a fonte es-
tiver ligada. Para isso, devemos colocar um resistor em série com o LED, limitando 
a corrente em 20 mA. Para o cálculo desse resistor, é necessário:
1. saber o valor da tensão de trabalho do LED, que varia em função de sua cor;
2. subtrair do valor de saída do regulador; 
3. dividir o resultado por 0,02 (que é a corrente para o LED).
A maioria dos LEDs funciona com uma corrente de 20 mA e uma queda de tensão 
entre 1,2 V e 1,8 V, dependendo da cor emitida por eles. Para saber o valor correto da 
tensão e da corrente de um LED, consulte sempre o datasheet do fabricante.
3 DIMENSIONAMENTOS DE FONTE LINEAR
38 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
Acompanhe, agora, o cálculo do resistor para um LED da cor vermelha, 
com queda de tensão de 1,8 V, ligado a uma fonte de 5 V. Para isso, de-
vemos aplicar a seguinte equação:
R
1
 = 
Vcc - 1, 8
0, 02
R
1
 = 
5 - 1, 8
0, 02
Para o cálculo da potência necessária do resistor, aplicaremos a equação a seguir:
PR1 = R.I
2
PR1 = 160.0,02
2
PR1 = 0,064W
Assim, o resistor para um LED de cor vermelha, ligado a uma tensão de 5 V 
deve ser de180 Ω x ¼ w (valor comercial).
Observe, por fim, na Figura 12, o LED indicador e o resistor que limita sua corrente.
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
Figura 12 - Fonte de 5 V.
3.7 ETAPAS PARA O DIMENSIONAMENTO
Para finalizar nosso estudo sobre dimensionamento de fonte linear, vejamos 
as etapas que devem ser seguidas para dimensionar uma fonte de alimentação.
a) escolherum regulador de tensão, em função do tipo de fonte linear que 
quisermos dimensionar (fixa ou variável) e do valor da tensão de saída;
b) consultar, no Datasheet do fabricante do regulador, as tensões mínima e máxi-
ma que poderemos aplicar ao reguladore à corrente máxima do regulador;
39
c) escolher o tipo do circuito retificador (meia onda, onda completa center 
tape ou em ponte);
d) determinar como serão os enrolamentos primário e secundário do transfor-
mador, em função do tipo do circuito retificador escolhido;
e) dimensionar o capacitor de forma que a tensão filtrada satisfaça as caracte-
rísticas do regulador escolhido;
f ) calcular os parâmetros dos diodos retificadores e escolher, nos Datasheet 
dos fabricantes, o diodo que atenda as necessidades de nosso projeto;
g) especificar a corrente de saída do transformador;
h) calcular a corrente de interrupção do fusível de proteção;
i) selecionar um LED, e dimensionar seu resistor, para indicar que a fonte está 
ligada.
Para controlar estas etapas e ter a garantia que todas elas foram realizadas, 
você pode utilizar um checklist.
 CASOS E RELATOS
Eliminando as pilhas alcalinas.
Uma família comprou um brinquedo que promoveu momentos de muita 
alegria. Ele produzia uma sequência de sons e luzes, proporcionando muita 
diversão. No entanto, toda essa alegria não durou muito tempo, pois as 
pilhas se desgastaram rapidamente, provocando na família a vontade de 
brincar um pouco mais.
Foi nesse instante que Moisamir, técnico em eletroeletrônica, resolveu faz-
er uma fonte de alimentação para o novo brinquedo, eliminando as pilhas 
que se desgastaram.
Com uma calculadora em mãos e os Datasheet dos componentes, ele 
começou a projetar a fonte de alimentação e pouco tempo depois ela es-
tava pronta, para a alegria de todos.
Porém, esse contentamento durou pouco, pois a fonte queimou nova-
mente. Analisando o fato ocorrido, Moisamir constatou que o regulador de 
tensão havia queimado e, ao refazer os cálculos, descobriu a causa: excesso 
de calor. Ele se esqueceu de usar o dissipador térmico, tão necessário ao 
regulador de tensão. Além disso, percebeu que não havia a necessidade de 
3 DIMENSIONAMENTOS DE FONTE LINEAR
40 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
uma tensão tão elevada na entrada do regulador, bastavam apenas alguns 
volts acima da tensão de saída para o funcionamento correto do regulador. 
Ao fazer os ajustes necessários, o problema do aquecimento estava solucio-
nado e, assim, o brinquedo voltou a funcionar para a felicidade de todos.
O relato acima demonstra que o técnico deve observar atentamente as reco-
mendações dos fabricantes dos componentes eletrônicos, principalmente 
no que se refere ao seu aquecimento e, antes de liberar um equipamento 
projetado ou consertado por ele, deve manter esse equipamento em teste 
durante um período, para se certificar de que não houve falhas de projeto.
 RECAPITULANDO
Nesse capítulo, aprendemos os conceitos necessários para se projetar uma 
fonte de alimentação linear, utilizando um regulador de tensão.
Vimos que há diversos tipos de reguladores e cada qual com suas caracte-
rísticas de tensão de entrada e de saída, oferecendo diversas possibilidades 
de projeto de fonte linear.
Conhecemos, ainda, três parâmetros muito importantes na escolha dos di-
odos retificadores: a corrente máxima que pode circular por ele, sua tensão 
reversa máxima e a corrente de surto que o diodo suporta.
Aprendemos também a calcular a corrente de saída de um transformador e 
o capacitor de filtro para a eliminação da ondulação do circuito retificador.
E, por fim, vimos como dimensionar o resistor limitador de corrente para 
um diodo LED.
 
41
Anotações:
3 DIMENSIONAMENTOS DE FONTE LINEAR
4
Dimensionamento do 
transistor bipolar como chave
No livro de Manutenção de Sistemas Eletrônicos, estudamos o uso de um transistor bi-
polar atuando como chave, utilizado para acionar componentes de maior potência a partir de 
correntes elétricas bem menores. Agora, estudaremos o dimensionamento dos componentes 
eletrônicos necessários para o funcionamento desse circuito.
Assim, ao final deste capítulo, você terá subsídios para:
a) Conhecer o princípio de funcionamento de um transistor bipolar;
b) Escolher o transistor mais adequado para o circuito;
c) Polarizar o transistor para funcionar como chave.
4.1 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO TRANSISTOR BIPOLAR
Para facilitar o entendimento do funcionamento de um transistor operando como chave, 
precisamos, primeiro, estudar o princípio de funcionamento desse componente.
4.1.1TRANSISTOR NA REGIÃO ATIVA
A principal característica de um transistor bipolar é fazê-lo atuar como amplificador, de for-
ma que pequenas variações de corrente elétrica introduzida na sua base provoquem grandes 
variações de corrente no coletor. 
Para ilustrar melhor como isso ocorre, veja, na Figura 13, um exemplo de como um transistor 
bipolar funciona, em comparação com uma válvula hidráulica.
44 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
A quantidade de
voltas altera o volume
de água que passa
pela válvula
Do mesmo modo que
ocorre com a válvula, a
quantidade de corrente
elétrica na base altera a
corrente que circula
no coletor
Pequenas variações de
corrente na base
provocam grandes
variações de corrente
no coletor
IC = 600 mA
IB = 2 mA
A
B1
Q1 9 V
+
+
Figura 13 - Princípio de funcionamento do transistor bipolar.
Sendo assim, para você controlar a corrente do coletor do transistor basta va-
riar a corrente aplicada à sua base.
A proporção entre a corrente na base (IB) e a corrente no coletor (IC) depende 
de um fator conhecido como ganho, presente em todos os transistores. Como 
exemplo, vamos imaginar um transistor com ganho igual a 300. 
Veja, na Figura 14, que a corrente elétrica no coletor é 300 vezes maior que a 
corrente da base. 
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
600 mA
2 mA
Ganho = 300
A
B1
Q1 9 V
+
+
300 mA
1 mA
Ganho = 300
A
B1
Q1 9 V
+
+
Figura 14 - A corrente de coletor aumenta conforme a relação entre a corrente de base e o ganho.
Devido a imprecisões no processo de fabricação, mesmo em transistores de 
igual modelo, o ganho pode apresentar valores diferentes, e por essa razão, os 
Datasheets informam os valores mínimos e máximos de ganho para cada modelo, 
que representam a faixa de ganho tolerável. Assim, o transistor de um determina-
do modelo poderá ter, na prática, qualquer valor compreendido entre o mínimo e 
o máximo informados no Datasheet.
45
É importante dizer que o ganho também é conhecido por outros nomes tais 
como β (lê-se béta), relação de transferência direta de corrente ou hFE (lê-se da 
forma que se escreve). Assim, dizer que um transistor possui β = 300 ou hFE = 300 
é o mesmo que um ganho igual a 300. Note, ainda, que o ganho é adimensional, 
ou seja, não possui unidade de medida.
4.1.2 TRANSISTOR NA REGIÃO DE SATURAÇÃO
No entanto, o aumento da corrente na base tem limite. Chega um momento 
em que a corrente na base não consegue mais influenciar a corrente no coletor, 
ou seja, quando o limite de corrente na base é atingido, ela permanece constante. 
Nessa condição, dizemos que o transistor está saturado. Retomando a compara-
ção que fizemos com uma válvula hidráulica, seria o mesmo que abri-la ao máxi-
mo. Mesmo que você queira, não conseguirá fazer passar mais água.
Assim, a corrente de coletor que determina a saturação do transistor depen-
de do circuito. Vamos analisar como isso ocorre: considere um circuito formado 
apenas por uma fonte e um resistor, como podemos observar na Figura 15. Co-
nhecendo-se a tensão da fonte e a resistência, podemos calcular a corrente, utili-
zando a lei de Ohm. Veja:
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
200 mA
R1
45
B1
9 V
+
U
I = = = 200 mA
R
9
45
Figura 15 - Cálculo da corrente no circuito.
Agora, vamos acrescentar um transistor ao circuito. 
A Figura 16 ilustra a modificação. Comparando o transistor com uma válvula 
hidráulica completamente aberta, o transistor saturado não interfere na circula-
ção da corrente, logo, a corrente máxima continuará sendo de 200 mA. Mesmo 
que você queira, a corrente nunca ultrapassará esse valor. Assim, para o circuito 
da Figura 16, a corrente de saturação é de 200 mA, determinada pelo resistor en-
tre o coletor e a fonte.
4 DIMENSIONAMENTO DO TRANSISTOR BIPOLAR COMO CHAVE
46 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
A válvula completamente
aberta permite a máxima
passagem da água,
conforme a capacidade
do cano.
Da mesma forma que a
válvula completamente
aberta, o transitor saturado
não interfere na circulação
da corrente no coletor.
200 mA
B1
Q1 9 V
R1
45
+
Figura 16 - Comparação de uma válvula hidráulica aberta com um transistor saturado.
Na prática, o transistor em saturação causa uma pequena 
redução na corrente do coletor, mas por ser muito 
pequena, costuma ser desprezada. Essa pequena queda 
pode ser observada por meio da tensão presente entre 
os terminais emissor e coletor, quando o transistor está 
saturado, conhecida como VCESAT.
 VOCÊ 
 SABIA?
4.1.3 TRANSISTOR NA REGIÃO DE CORTE
Oposto à saturação, há a condição em que o transistor entra em corte, ou seja, 
quando não existir corrente na base, o transistor não permitirá a circulação de cor-
rente no coletor, como se fosse uma válvula hidráulica completamente fechada.
A Figura 17 ilustra essa situação.
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
0 mA
B1
Q1 9 V
R1
45
+
Com a válvula
completamente
fechada, a água ficará
retida na válvula
Da mesma forma que a
válvula fechada, o transitor
não permitirá a circulação
de corrente no coletor.
Figura 17 - Comparação de uma válvula hidráulica fechada com o transistor em corte.
47
Assim, podemos resumir o funcionamento do transistor em três situações:
1) Quando a corrente no coletor aumenta proporcionalmente, conforme a 
corrente na base. Nessa condição, dizemos que o transistor esta funcion-
ando em sua região ativa;
2) Quando a corrente na base não consegue mais alterar a corrente no coletor. 
O transistor esta saturado;
3) Quando não há corrente na base, o transistor bloqueia a passagem de cor-
rente no coletor. O transistor esta em corte.
Nossa intenção, neste capítulo, é utilizar o transistor como chave. Usado dessa 
forma, ele se comportará, literalmente, como uma chave que serve para ligar 
ou desligar alguma coisa – um motor, o acionamento de um relé etc. Assim, 
considerando as três situações em que um transistor pode funcionar, pare um 
instante e analise quais refletem o funcionamento do transistor como chave. 
Pensou? Então, vamos lá! 
Considere um LED ligado ao coletor do transistor, conforme a Figura 18, a seguir.
G
ab
rie
la
 C
as
el
la
to
Figura 18 - Transistor como chave para acionar um LED.
1) Quando o transistor estiver em corte, a corrente não circulará no coletor, 
logo, o LED permanecerá apagado;
4 DIMENSIONAMENTO DO TRANSISTOR BIPOLAR COMO CHAVE
48 PROJETOS DE SISTEMAS ELETRÔNICOS
2) Quando o transistor estiver na região ativa, a corrente no coletor poderá 
aumentar ou diminuir, de acordo com a corrente na base. Assim, a corrente 
no LED poderá ser inferior à necessária para acendê-lo e, por isso, ele não 
acenderá corretamente, estando sujeito a oscilações;
3) Quando o transistor estiver saturado, a corrente no coletor será máxima, de-
terminada pelo resistor e pelo LED, logo, o LED acenderá com brilho total.
Assim, podemos concluir que, para um transistor atuar como chave, a condi-
ção de funcionamento deverá estar apenas em corte ou em saturação. A região 
ativa não é adequada, pois a corrente não seria suficiente para acionar o LED ou 
qualquer outro dispositivo ligado ao transistor.
A região ativa do transistor é utilizada quando esse 
componente funciona como amplificador. Quando 
o transistor exerce essa função, ao contrário do que 
ocorre com a chave, a situação de corte e saturação são 
indesejáveis. Para conhecer mais sobre o funcionamento 
do transistor como amplificador, consulte o livro 
Eletrônica – volume I, de Albert Paul Malvino. Editora 
Makron Books – São Paulo.
 SAIBA 
 MAIS
Como fazer, então, para garantir que o transistor funcione apenas em corte ou 
em saturação? Para isso, precisamos dimensionar, ou seja, calcular um resistor que 
garanta a quantidade certa de corrente na base. 
O ato de dimensionar componentes para determinar a faixa de atuação do 
transistor é conhecido como polarização do transistor. Assim, para que funcio-
ne como chave, devemos polarizar o transistor de modo que opere apenas em 
corte