Relatório Regulador de Tensão

Relatorio No 02: Regulador de Tens ´ ao˜

Abstract—Este documento e um conjunto de informac¸ ´ oes ˜

utilizado para reportar os resultados obtidos no segundo experimento realizado no laboratorio de eletr ´ onica, sobre circuitos ˆ

reguladores de tensao. ˜

I. OBJETIVOS

O objetivo desse experimento e o estudo de circuitos reg- ´

uladores de tensao, entendendo sua funcionalidade e carac- ˜

ter´ısticas.

II. INTRODUC¸ AO˜

Um circuito regulador de tensao normalmente ˜ e formado ´

por diodos e circuitos integrados (semicondutores), que tem

por objetivo a manutenc¸ao da tens ˜ ao de sa ˜ ´ıda, obtendo uma

tensao constante a partir de uma tens ˜ ao vari ˜ avel. ´

A natureza pulsante da tensao de sa ˜ ´ıda produzida por

circuitos retificadores faz com que o mesmo seja inadequado

como uma fonte DC para circuitos eletronicos. Uma maneira ˆ

simples de reduzir a variac¸ao da tens ˜ ao de sa ˜ ´ıda e usar um ´

diodo com um capacitor em seguida. Esse capacitor funciona

como um filtro, e e conhecido como filtro capacitivo. ´

Fig. 1. Circuito retificador com capacitor de filtro. [1]

Sendo a entrada desse circuito senoidal com um valor

de pico Vp e supondo que o diodo e o ideal, quando ´ vl

fica positivo, o diodo conduz e o capacitor e carregado, ´

continuando assim ate atingir seu valor de pico ´ Vp. Depois

do pico, como o vl diminui, o diodo torna-se inversamente

polarizado e a tensao de sa ˜ ´ıda permanece constante no valor

Vp. Teoricamente, como o capacitor nao possui uma forma ˜

de descarregar, retera sua carga e tens ´ ao indefinidamente, ˜

fornecendo uma sa´ıda constante igual ao pico da onda de

entrada. Este comportamento pode ser visualizado na Figura

2.

Fig. 2. Grafico do circuito da sa ´ ´ıda do circuito da fig.1. Fonte [1]

Adicionando uma resistencia de carga R conectada em ˆ

paralelo com o capacitor C, teremos uma situac¸ao mais pr ˜ atica, ´

porem, ainda considerando o diodo como ideal. Assim como ´

no circuito anterior, o capacitor se carrega no pico da entrada

Vp, mas quando o diodo fecha, ele se descarrega atraves da ´

resistencia R. O capacitor se descarregar ˆ a por todo o meio ´

ciclo negativo da tensao de entrada, at ˜ e que chegue o momento ´

em que vl esteja no meio ciclo positivo e o capacitor se carrega

novamente. Desta forma, a tensao de sa ˜ ´ıda possui uma pequena

ondulac¸ao chamada de ripple, sendo poss ˜ ´ıvel visualiza-la na ´

Figura 3.

Fig. 3. Circuito retificador pratico. [1] ´

Com o objetivo de tornar a tensao de sa ˜ ´ıda efetivamente

constante sem a ondulac¸ao de ripple, ˜ e utilizado o diodo Zener. ´

Seu comportamento na regiao de ruptura permite a montagem ˜

de circuitos reguladores de tensao, a partir de fontes que ˜

fornec¸am tensoes onduladas. Quando o diodo Zener opera ˜

na sua regiao de ruptura, ele possibilita que a tens ˜ ao de ˜

sa´ıda permanec¸a praticamente invariavel independentemente ´

do consumo de corrente pela carga.

Para que possamos entender as etapas de regulac¸ao para ˜

uma tensao de entrada variante no tempo, a figura abaixo ˜

apresenta um diagrama de blocos representativo de uma fonte

de alimentac¸ao regulada a diodo Zener: ˜

Fig. 4. Diagrama de blocos de um circuito regulador de tensao.[4] ˜

III. MATERIAIS

Todos os materiais utilizados nesse experimento foram ´

fornecidos pelo laboratorio de eletr ´ onica da Universidade de ˆ

Bras´ılia.

• 1 diodo 1N4007

• 1 diodos Zener 1N4739 ou equivalente

• 2 resistores 1KΩ/ 0,25W

• 1 resistor 2,2KΩ/ 0,25W

• 1 resistor 560Ω/ 0,25W

• 1 resistor 330Ω/ 0,25W

• 1 capacitor eletrol´ıtico 100220µF/ 18V 40V

• 1 transformador 220µF/ 12V

• osciloscopio de dois canais ´

• mult´ımetro

IV. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

A. Parte I

Foi montado o circuito da Figura 5, e registrado a forma

de onda da sa´ıda nos terminais do capacitor, primeiro com o

resistor RL ausente do circuito, e em seguida com um resistor

de 2,2kΩ presente no circuito. O diodo usado foi o 1N4007.

Fig. 5. Circuito retificador com filtro capacitivo e carga.[1]

B. Parte II

Nesta