Regulador de Tensão, aplicação, regulador ajustável e exemplo

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@malu.eng 
 
Um circuito integrado que tem como função regular a tensão de saída, limitando a tensão de entrada e a variação 
de carga. 
Possui uma precisão e estabilização muito maior do que a utilização de um diodo zener em série com um resistor, 
seu consumo diferente do circuito com o diodo zener não é constante, apenas consumindo da bateria quando 
a carga também estiver. 
Nos projetos a sua utilização é simples, pois é necessário apenas verificar alguns parâmetros, como tensão de 
entrada, tensão de saída, corrente máxima e potência máxima suportada. 
Modelos mais comuns de reguladores de tensão 
❖ Série 78xx; 
❖ Série 79xx  Utilizada para gerar valores de tensão negativas; 
❖ LM 317  regulador ajustável; 
❖ Série 78Lxx e 79Lxx  Possui capacidade de corrente bem menor do que a 78xx e a 79xx; 
 
Utilizado para eliminar a ondulação de uma onda de tensão e obter um valor ajustado. 
 
Características 
❖ O regulador possui 3 pinos, um de entrada, um de saída e um na referência que é comum a entrada e 
saída; 
❖ Na entrada do regulador vai ter a tensão de saída de um circuito, como a de um retificador; 
❖ Todo regulador tem próximo a seus terminais alguns capacitores, que são dos tipos cerâmicos 
❖ Para a série 78xx a tensão de entrada deve ser pelo menos 2V maior que a tensão de saída; 
@malu.eng 
 
 
Temperatura máxima de junção 
❖ Normalmente em torno de 125ºC 
❖ Precisa garantir que o dispositivo com a carga máxima não vai ultrapassar essa temperatura interna; 
Regulação de linha e de carga 
❖ Parâmetros relacionados a pequena variação que existe na tensão de saída em função da tensão de 
entrada ou da própria carga; 
❖ Fórmulas  𝐿𝑖𝑛ℎ𝑎 = 
∆𝑉𝑜
∆𝑉𝑖
 e 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 = 
∆𝑉𝑜
∆𝐼𝑜
 
Corrente quiescente 
❖ Corrente consumida pelo circuito interno do regulador; 
❖ Circula pelo pino de referência; 
❖ Idealmente ela não existiria, contudo existe um autoconsumo bem pequeno; 
Tensão de dropout 
❖ A diferença mínima entre a tensão de entrada e saída exigida pelo componente; 
Resistência Térmica Junção-Ar 
❖ Relacionado com a temperatura máxima de junção; 
❖ A resistência térmica entre a junção e o ambiente; 
Tolerância 
❖ A variação na tensão de saída em relação ao valor nominal; 
Variação térmica da tensão de saída 
❖ Com o aumento da temperatura existe uma variação na tensão de saída, que pode ser negativo ou 
positivo; 
@malu.eng 
 
 
Projetar uma fonte de tensão de 5V a partir de uma fonte de 12V, com uma corrente de saída de 500mA e 
temperatura ambiente de 50ºC. 
O regulador que será utilizado tem as seguintes características: 
❖ Temperatura de junção máxima = 125º C 
❖ Rja = 65ºC/W 
❖ Rjc = 6º C/W 
 
1º Calcular qual a potência dissipada pelo regulador 
𝑃𝑑 = 𝐼𝑂 ∙ (𝑉𝑖𝑛 − 𝑉𝑜) → 𝑃𝑑 = 0,5 ∙ (12 − 5) → 𝑃𝑑 = 3,5 𝑉 
 
2º Verificar se é necessário de um dissipador 
Para fazer essa verificação se utiliza o cálculo térmico considerando a não utilização de um dissipador. 
𝑇𝑗 = 𝑇𝑎 + 𝑃𝑑 ∙ 𝑅𝑗𝑎 → 𝑇𝑗 = 277º 
Nesse caso Tj é maior que a temperatura de junção máxima, logo é necessário um dissipador 
 
3º Obter a temperatura da capsula do dissipador 
Esse valor é necessário para o cálculo da resistência do dissipador 
𝑇𝑐 = 𝑇𝑗 − 𝑅𝑗𝑐 ∙ 𝑃𝑑 → 𝑇𝑐 = 125 − 6 ∙ 3,5 → 𝑇𝑐 = 104º 
 
4º Encontrando a resistência necessária do dissipador para Tj ser menor que Tjmax 
𝑅𝑐 =
(𝑇𝑐 − 𝑇𝑎)
𝑃𝑑
 → 𝑅𝑐 =
(104 − 50)
3,5
 → 𝑅𝑐 = 15,4 º 𝐶/𝑊 
Com isso temos que é necessário selecionar um dissipador para o regulador com uma resistência de 15,4º C/W 
 
@malu.eng 
 
O regulador LM317 é um dispositivo ajustável, isso significa que a sua tensão de saída pode variar entre 1,2V e 
37V, e a sua corrente de saída até de 1A em condições ideais. 
Em um circuito de aplicação temos o regulador, e dois resistores, um de 240 Ω e outro com uma resistência 
ajustável ou um valor especifico de resistência que você queira. 
A relação entre a resistência dos resistores e o valor de saída é expressado pela formulado abaixo: 
𝑉𝑜 = 1,25 ∙ ൬1 + 
𝑅2
𝑅1
൰ + 𝐼𝑎𝑑𝑗 ∙ 𝑅2