Fonte de 1,2 - 24 V x 3 A com o LM350T (ART022)

Escrito por Newton C Braga

Uma excelente fonte variável para a bancada com capacidade para fornecer correntes até 3 A pode ser elaborada facilmente, com poucos componentes, utilizando-se o circuito integrado LM350T. Na verdade, esta é uma das fontes mais versáteis com que o leitor pode contar na sua bancada. Ela é uma das muitas fontes que o leitor encontrará no livro Fontes de Alimentação de minha autoria. Veja na seção de Livros Nacionais mais sobre este livro.

O circuito integrado LM350 consiste num regulador de tensão linear, que também pode ser configurado como regulador de corrente, capaz de alimentar cargas até 3 A. Na figura 1 temos a pinagem deste componente. Observe que, diferentemente de muitos reguladores de tensão comuns, o pino central não é o ajuste (Adj), mas sim a saída. Isso é justificado, pois em componentes de potência, o pino central também é ligado ao tab (aleta) para ajudar na dissipação de calor do componente, que deve ser montado em radiador de calor. O sufixo T deste componente indica o invólucro TO-220, já que existe o mesmo com outro componente em invólucro metálico TO-5.

 

 


Figura 1 – Pinagem do LM350-T.

O circuito integrado LM350 também possui recursos importantes para a elaboração de fontes como a proteção contra curto - circuitos, o shut-down ou desligamento quando houver sobreaquecimento, além de proporcionar excelente regulagem que se reflete na fonte descrita. Observamos ainda que o LM350-T possui um diodo zener interno de 1,2 V de referência, daí ser esta a tensão mínima do circuito, pois quando Adj é aterrado, no mínimo do ajuste, o diodo em questão permanece no circuito fixando neste valor a tensão mínima de saída.

Montagem
Na figura 2 temos o diagrama completo da fonte.

 


Figura 2 – Diagrama completo da fonte.

Sua montagem pode ser feita com base em uma ponte de terminais (já que o circuito não é crítico) ou ainda numa placa de circuito impresso, com o padrão mostrado na figura 3.

 


Figura 3 – Montagem utilizando placa de circuito impresso.

Observamos que, no caso da placa de circuito impresso, as trilhas por onde passam as correntes mais intensas devem ser mantidas largas. É costume deixar pelo menos 1 mm de largura para cada ampère, o que implica em trilhas de 3 mm para as correntes principais fornecidas por esta fonte. O transformador é o componente que basicamente vai determinar a tensão máxima de saída. A tensão máxima de saída será aproximadamente 2 V abaixo da tensão de entrada do circuito. Essa tensão também vai depender do valor de P1 que pode ser de 2,2 k ohms a 4,7 k ohms. Também é importante que o transformador seja de boa qualidade, sendo realmente capaz de fornecer uma corrente de 3 A, principalmente com as tensões mais altas de saída. Um transformador de má qualidade pode apresentar uma queda de tensão quando correntes mais intensas forem solicitadas, afetando assim as tensões mais altas de saída. O circuito integrado deve ser montado num bom radiador de calor, e se for possível até mesmo fora da caixa. As posições de todos os componentes polarizados, diodos , capacitores eletrolíticos e outros, devem ser observadas.

Para indicar a tensão de saída, existem diversas opções como, por exemplo, um indicador analógico que consiste num microamperímetro de 0-200 uA com um resistor de 10 k ohms em série com um trimpot de 100 k ohms. Um miliamperímetro de 0-1 mA também pode ser usado com a mesma finalidade e a calibração será obtida com base nas indicações de um multímetro comum.Outra possibilidade consiste em se usar um módulo digital de 3 ½ dígitos como os que podem ser obtidos com base no circuito integrado 7106 (Intersil). Esses módulos podem ser facilmente configurados como voltímetros digitais de boa precisão. Finalmente, uma solução interessante (e até econômica), consiste em se embutir na caixa da fonte um multímetro de baixo custo, do tipo que pode até ser encontrado em supermercados, fixando sua escala em DC volts e usando suas indicações de saída, conforme mostra a figura 4.

 


Figura 4 – Utilizando um multímetro comum como voltímetro para indicar a tensão de saída.

Uma sugestão de caixa pode ser obtida facilmente a partir da linha da Patola (www.patola.com.br) que possui uma excelente variedade de caixas para a montagem de fontes. A saída de tensão pode ser feita a partir de bornes (vermelho e preto), to tipo que possui também encaixa para plugues banana.
Assim, o leitor pode ainda contar com um par de cabos (vermelho e preto) com garras jacaré, facilitando sua conexão na fonte e alimentação de circuitos externos, conforme mostra a figura 5.

 


Figura 5 – Cabos com garras são úteis para usar a fonte na alimentação de aparelhos diversos.


Prova e Uso
Terminada a montagem, confira-a com cuidado e se tudo estiver em ordem ligue sua fonte de alimentação à rede de energia. Para testes iniciais ligue um multímetro na saída e como carga um resistor de 15 ohms a 50 ohms x 10 W na saída. Ligando a fonte, a tensão indicada pelo multímetro deve aumentar até o valor máximo previsto. Se ela parar antes do esperado, pode ser sinal que o transformador não fornece realmente a corrente máxima esperada.

Para usar, sempre respeite a corrente máxima que a fonte pode fornecer e observe a polaridade da conexão do circuito alimentado pois, uma inversão acidental pode causar sua queima. Nunca mude de tensão de alimentação de uma carga sensível, como um aparelho eletrônico, quando ele estiver ligado à fonte. Sempre desligue antes a carga, mude a tensão e depois ligue-a novamente.



Lista de Material
CI-1 – LM350T – circuito integrado, regulador de tensão
D1, D2 – 1N5404- diodos retificadores de silício
D3 – 1N4002 – diodo retificador de silício
LED1 – LED vermelho comum
C1 – 4 700 uF ou 10 000 uF x 40 V – capacitor eletrolítico
C2 – 100 nF – capacitor cerâmico
C3 – 100 uF x 36 V – capacitor eletrolítico
R1 – 2,7 k ohms x 1/8 W – resistor – vermelho, violeta, vermelho
R2 – 220 ohms x ½ W – resistor – vermelho, vermelho, marrom
R3 – 10 k ohms x 1/8 W – resistor – marrom, preto, laranja
M1 – 100 uA – indicador de bobina móvel
T1 – Transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de 22,5 a 25 V com corrente de 3 A – ver texto
P1 – 4,7 k ohms – potenciômetro lin ou log
P2 -100 k ohms – trimpot
S1 – Interruptor simples
F1 – 1 A – fusível

Diversos:
Placa de circuito impresso, cabo de força, suporte para fusível, caixa para montagem, radiador de calor para o circuito integrado, fios, solda, etc.