Reguladores com Entrada de Alta Tensão (ART2172)

A maioria dos circuitos integrados reguladores de tensão não admitem uma diferença entre a tensão de entrada e a saída maior que uns 35 V. Se precisamos operar com entradas maiores teremos problemas que no entanto podem ser resolvidos com facilidade. Neste artigo damos algumas sugestões de como fazer isso tomando como base o regulador LM340 da National.

Os circuitos integrados reguladores de tensão da série LM340 são indicados para saídas de S, 12 e 15 V com correntes máximas de até 1,5 A.

Os integrados da série com sufixo K são fornecidos em invólucro TO-8 e os da série com sufixo T são fornecidos em invólucro TO-220, figura 1.

 

Figura 1 - Invólucros
Figura 1 - Invólucros

 

 

A tensão máxima de entrada destes aumentar esta capacidade com circuitos adicionais que damos a seguida.

 

a) Versão básica

Na versão básica os LM340 são usados conforme mostra a figura 2 caso em que teremos a tensão nominal, dada pelo tipo de integrado usado.

 

Figura 2 – Aplicação básica
Figura 2 – Aplicação básica

 

 

Os capacitores C1 e C2 devem ser montados os mais próximos dos circuitos integrados, principalmente se o circuito descarga e o retificador ficarem longe deste componente.

 

b) Regulador de corrente

No circuito da figura 3 temos o uso do LM34O como regulador de corrente, cujo valor fixo é dado pela fórmula junto ao diagrama.

 

Figura 3 – Regulador de corrente
Figura 3 – Regulador de corrente

 

 

c) Regulador de saída ajustável

Para variarmos a tensão de saída temos o circuito da figura 4 que nos permite obter tensões diferentes dos 5, 12 ou 15 V especificados para este integrado.

 

Figura 4 – Regulador com saída ajustável
Figura 4 – Regulador com saída ajustável

 

 

APLICAÇÕES COM ALTA TENSÃO

Interessam-nos em especial os circuitos que podem operar com tensões de entrada maiores que os 35 V limites do integrado.

Temos então 3 diferentes circuitos possíveis:

O primeiro deles é mostrado na figura 5 e nos fornece uma tensão de A saída de 5 V (TTL) com corrente de até 1,5 A a partir de uma entrada de 48 V.

 

Figura 5 – Fonte TTL
Figura 5 – Fonte TTL

 

 

O transistor usado é o 2N3055 fazendo uma primeira redução de tensão para aproximadamente 15 V que então alimentam o circuito integrado.

O transistor deve ser dotado de bom radiador de calor e os capacitores são montados junto ao integrado.

O diodo zener de 1 W admite equivalentes e o resistor é de 2 W também.

O segundo circuito fornece uma tensão de saída de 15 V sob corrente máxima de 1,5 A e é mostrado na figura 6.

 

Figura 6 – Fonte de 15 V
Figura 6 – Fonte de 15 V

 

 

Neste caso os capacitores também devem ficar junto ao integrado, e o transistor deve ser dotado de bom radiador de calor.

Finalmente temos uma aplicação interessante que fornece uma tensão estabilizada de saída de 48 V a partir de 80 V de tensão de entrada.

Este circuito mostrado na figura 7 se baseia também numa pré-redução de tensão pelo 2N3055 com ajuda de um zener de 36 V.

 

Figura 7 – Circuito com pré-redução de tensão
Figura 7 – Circuito com pré-redução de tensão

 

 

O diodo D2 deve ser de germânio de sinal e é obtido com a ajuda de um transistor de germânio ligado conforme mostra o próprio diagrama.

Os capacitores devem ser montados junto às entradas e saídas de modo a melhorar a resposta do circuito aos transientes.

 

CONCLUSÃO

Os mesmos princípios usados com os reguladores da série LM340 também podem ser aplicados à reguladores de outras séries como, por exemplo, os LM350 e até mesmo os da série 78XX.

O leitor deve estar atento apenas as limitações de corrente e as tensões máximas que podem aparecer entre as entradas e saídas destes integrados.

 

Ref:

General Purpose Linear Devices Databook - National Semiconductor 1989

Linear Applications Handbook National Semiconductor – 1986

 


Opinião

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