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Projeto Fonte de Alimentação

Por:   •  19/3/2016  •  Trabalho acadêmico  •  726 Palavras (3 Páginas)  •  516 Visualizações

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Universidade Federal de Minas Gerais

Dispositivos e Circuitos Eletrônicos Básicos

Projeto de Fonte de Alimentação

Letícia Diniz da Cruz

23 de abril de 2014

Curso: Engenharia de Sistemas

Projeto

Projete a fonte de alimentação da Figura 1, com a seguinte Especificação: tensão de saída 10V c.c. e capacidade de corrente de 30mA. (O transformador disponível é de 127V/(14+14)V 1 A).

[pic 1]

Figura 1 - Circuito de uma fonte de alimentação c.c. com regulador de tensão shunt a diodo

4.1. Especificação do Zener:

 Qual a tensão nominal do diodo zener?

A tensão nominal no diodo zener será 10 V, pois é a tensão de saída desejada na fonte cc que se conectará a carga.

Quando a fonte está a vazio, sem carga, toda a corrente circula pelo diodo zener. Especifique a corrente máxima que deve circular pelo diodo zener nesta condição. Considere uma corrente mínima (IZmin) no zener de 5mA.

Quando a fonte conectada à carga, temos o seguinte circuito:

[pic 2]

Se o circuito estiver fechado, deve entregar 30 mA à carga. Portanto IL = 30 mA.

Considerando que quando a carga está recebendo 30 mA o zener estará recebendo uma corrente mínima de 5 mA e que I = IZMIN + IL, temos:

I = 5 + 30 = 35 mA.

Então, 35 mA é a corrente máxima que passa no zener na ausência de carga.

Nesta condição, a potência dissipada no diodo zener é máxima. Calcule a potência máxima dissipada no diodo zener.

A potência dissipada no diodo zener quando a carga está ausente é:

PZ = VZ x IZMAX = 10 x 0,035

PZ = 0,35 W

Consulte o catálogo e especifique o diodo zener (Código do diodo a ser utilizado).

O diodo zener que será utilizado é o BZX84C10L que entrega 10 V até 1 W de potência.

4.2. Especificação do Capacitor de filtro:

Em função da tensão desejada na saída, da tensão máxima na saída do retificador e considerando inicialmente um ripple de 4V calcule o valor do capacitor.

[pic 3]

Então:

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

Determine a tensão máxima aplicada no capacitor.

[pic 7]

[pic 8]

Especifique o capacitor com tensão de trabalho e valor de capacitância comercial.

Nichicon, UPL1E151MPH, 150 uF, 25 V

4.3. Especificação do resistor do regulador:

Calcule o valor do resistor R.

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

Qual a potência dissipada neste resistor.

[pic 16]

4.4. Especificação dos diodos do retificador:

Qual a corrente média máxima que circula em cada diodo?

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

Qual a tensão reversa máxima em cada diodo?

[pic 21]

[pic 22]

Consulte o catálogo e especifique os diodos retificadores (Código do diodo a ser utilizado).

OnSemi – 1N914

Simulações:

O circuito simulado no LTSpice é mostrado abaixo.

[pic 23]

Curva da tensão de entrada do retificador:

[pic 24]

Sem carga:

Curva da potência instantânea de entrada do retificador:

[pic 25]

Curva da tensão no capacitor:

[pic 26]

Curva da corrente no zener:

[pic 27]

Curva da potência instantânea no zener:

[pic 28]

Curva da corrente no resistor de polarização do zener:

[pic 29]

Curva da potência instantânea no resistor de polarização do zener:

[pic 30]

Condição de carga nominal (30 mA)

Curva da potência instantânea de entrada do retificador:

[pic 31]

Curva da tensão no capacitor:

[pic 32]

Curva da tensão de saída (carga):

[pic 33]

Curva da corrente no zener:

[pic 34]

Curva da potência instantânea no zener:

...

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