As fontes mais comuns são fontes de tensão.
Essas fontes têm por finalidade manter constante a tensão entre os terminais de uma carga, dentro de uma faixa de corrente drenada pela mesma. A figura 1 mostra o que ocorre.
Na prática, uma fonte de tensão não é perfeita, justamente devido ao fato de que ela possui uma resistência interna.
Conforme mostra a figura 2, essa resistência divide a tensão da fonte com a carga, de modo que à medida que a corrente drenada aumenta, a tensão na carga cai levemente.
As fontes estabilizadas eletronicamente, graças a ação dos circuitos estabilizadores, conseguem manter a tensão dentro de uma boa faixa de correntes, o que não ocorre com uma fonte comum.
Para que isso não ocorra, a fonte comum deve ter a menor resistência interna possível, minimizando assim os efeitos das variações da corrente de carga.
Ocorre, entretanto, que em algumas aplicações é muito mais importante manter a corrente constante numa carga e não a tensão aplicada.
Um exemplo disso é um elemento de aquecimento, conforme mostra a figura 3, que deve manter sua temperatura (função da corrente), mesmo quando a tensão de entrada varia.
Um outro caso é o de um LED, que precisa manter seu brilho, independentemente das variações da tensão de entrada, conforme mostra a figura 4.
Da mesma forma que as fontes de tensão, as fontes de corrente (constante) podem ter as mais diversas configurações.
A forma mais simples de se obter uma corrente constante para uma carga consiste em se utilizar uma tensão de alimentação bem mais alta do que ela precisa e ligar em série um resistor de valor elevado, conforme mostra a figura 5.
Nessas condições, considerando-se a variação da resistência da carga entre 0 e 10% da resistência ligada em série, essa será a variação da corrente no circuito.
Para aplicações menos críticas como carregadores de baterias, fontes para eletrólises (galvanoplastia), etc., esse tipo de configuração serve perfeitamente. Indo um pouco além, podemos usar circuitos eletrônicos com base em diodos zener, transistores e circuitos integrados para obter uma corrente constante numa carga, de uma forma muito mais precisa.
Assim, para o caso dos transistores, uma configuração muito usada é a mostrada na figura 6, que faz uso de um diodo zener como referência e um transistor.
Nessa configuração, a tensão do zener (somada à 0,6 V que é a queda de tensão entre o emissor e base do transistor) dividida pelo resistor em série com o transistor (R) determina a corrente constante que vai circular pela carga.
Trata-se de um circuito regulador bastante simples que é encontrado em muitos carregadores de baterias e pilhas de Nicad.
Uma forma mais elaborada de se obter uma regulagem de corrente é a que faz uso de circuitos integrados.
Os reguladores de tensão de 3 terminais, em especial, são bastante eficientes nessa tarefa.
Assim, na figura 7 temos a configuração típica de uma fonte de corrente constante usando um circuito integrado LM317 (até 1,5 A) ou LM350 (até 3 A).
A corrente na carga será obtida dividindo-se a tensão de 1,25 V da referência interna desses circuitos integrados pela resistência ligada em série.
Por exemplo, uma resistência de 12,5 ohms, resultará numa fonte de corrente constante de 100 mA.
Veja que os reguladores da série 78XX e 79XX também podem ser usados como reguladores de corrente, mas apresentam uma desvantagem.
A tensão de referência mais alta, exige o uso de resistores de valores maiores.
Além disso, a tensão de entrada deve ser sempre pelo menos 2 V maior do que a tensão de referência.
A partir do que vimos podemos passar a alguns projetos práticos de fontes de corrente constante.
Do livro Fontes de Alimentação de Newton C. Braga – Vol 1
Ver também:
• Fontes de alimentação (152)
• Retificação (99)
• Corrente elétrica (28)
• Reguladores de tensão (255)
