Projeto De Fonte De Alimentação

Projeto de Fonte de Alimentação

Proposta

Projetar uma fonte de alimentação de 30V(1+1+4+0+9+1+4+10) para um circuito eletrônico, cujo consumo de corrente varie entre 0 e 100mA. A tensão da rede é de 220V (eficaz).

Circuito de Entrada do Estabilizador de Tensão

O circuito utilizado é mostrado a seguir:

Transformador

A tensão de entrada, deve ser pelo menos 50% maior que a tensão de saída desejada, portanto, estima-se a tensão de entrada em:

Ve = 1,5*Vs => Ve = 1,5*30 => Ve = 45V

O circuito utiliza um transformador com derivação central, as tensões V2a e V2b devem ter um valor de pico próximo à entrada estipulada. A tensão eficaz no secundário deve ser próxima de:

V2a(rms) = Ve/√2 => V2a(rms) = 45/√2 => V2a(rms) = 31,82V

Portanto será utilizado um transformador de 220V/35+35V – 500mA. Permitindo folga caso o mesmo trabalhe em máximo consumo de corrente.

Diodos Retificadores e Capacitor de Filtro

Diodos do tipo 1N4001 (100V/1A).

Capacitor 1000µF/40V.

Características do Circuito Retificador com Filtro

Utilizando-se os dispositivos citados, as características da tensão de entrada do circuito estabilizador podem ser estimadas em:

VeM = V2a(rms)*√2-Vy => VeM = 35*√2-0,7 => VeM = 48,8V

Considerando um ripple Vr = 5V,

Vem = VeM – Vr => Vem = 48,8 – 5 => Vem = 43,8V

Transistor

Calculando a máxima potência de coletor, temos:

Pcmax = (VeM - Vs) * IsM => (48,8-30) * 100*10^-3 = 1,88W = 1880mW

Portanto, é possível utilizar o transistor BD137, pois o mesmo possui potência máxima de 8W bem mais que o dobro da potência desejada, satisfazendo com folga a necessidade do circuito.

Diodo Zener

O diodo zener deve ter uma tensão de:

Vz = Vs + Vbe => Vz = 30 + 0,7 = 30,7V

Para tal é utilizado o diodo zener BZG03C33-TR, com Vz = 35V e PzM = 3W. Tem-se, portanto:

IzM = PzM / Vz => IzM = 85,72mA

Izm = 0,1*IzM => Izm = 8,572mA

Resistor Limitador Rs

Rsm = 48,8–35 / 85,72*10^-3 => 161Ω

RsM = 43,8–35 / 8,572*10^-3 => 1026,6Ω

Assim: 161Ω ≤ Rs ≤ 1026,6Ω => Valor adotado: Rs = 600Ω

PrsM = V²rsM/Rs => (48,8-35) ² / 600 => PrsM = 0,32W

Portanto, será utilizado: Rs = 600Ω / 2W

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