Transcript Regulador Zener

Diodo Zener
Diodos Zener são diodos projetados para operar na região de ruptura, onde
grandes variações de corrente produzem pequenas variações de tensões
desta forma permitindo que se construa um regulador de tensão
IZT
Características Elétricas
Izmin=menor corrente que mantém a tensão Vz = Izk=corrente de
joelho
IZT= corrente de teste
Izmáx= maxima corrente permitida sem que ocorra a destruição
por efeito Joule
Vznom = tensão Zener nominal = tensão especificada a IZT
Pzmáx= máxima potencia que pode dissipar
Pzmáx=Vznom.Izmáx
Em geral Izmin=Izmáx/10
Modelos do Zener (polarização reversa)
≡
simplificado
Considera a resistência do Zener
Em polarização direta o Zener se comporta como diodo comum
Os valores de potência mais conhecidos são:
0,25W - 0,5W - 1W - 5W - 10W- 50W.
Os valores de tensão Zener estão compreendidos entre 3,3V e 75V
Exemplos de Zeners comerciais:
1N4729A para 3,6V - 1N4730A para 3,9V - 1N4735A para 6,2V
Se escolhermos o 1N4735A de 1W a máxima corrente que ele pode conduzir
Izmax=1W/6,2V = 161mA e a mínima aproximadamente 16mA
Circuito regulador com Zener
Rs deve ser dimensionada de forma que o circuito mantenha a regulação
mesmo que a carga varie entre um máximo e um mínimo ao mesmo tempo
que a tensão de entrada varie entre dois limites (Vemáx e Vemin)
Exercício
Considerando o Zener 1N4735 de 0,5W (VZ=6,2V IZmáx=80mA e
IZmin=8mA) no circuito a seguir calcule os limites que pode ter RL para
que o Zener possa operar dentro da região de regulação.
Solução:
Estando o Zener operando normalmente (VL=VZ=6,2V) a corrente IS
valerá:
12V  6,2V
IS 
 96,6m A
0,06K
O que acontece se RL diminuir de valor?
A corrente de carga aumenta, diminuindo a corrente no Zener, logo o RLmin
está associado à menor corrente no Zener (Izmin)
Circuito com Izmin
IL= 96,6 – 8 =88,6mA o que significa uma resistência de
6,2V
RL 
 70
88,6m A
Valor mínimo antes de perder a regulação
Se RL aumentar diminui a corrente na carga, aumentando a corrente no Zener.
logo o RLmáx está associado à maior corrente no Zener (Izmáx)
Se RL for infinito (circuito aberto) toda a corrente em RS (96,6mA)
circulará no Zener o que significará a destruição do mesmo.
Qual o RL máximo?
Consideremos o caso limite superior de corrente no Zener.
A corrente na carga será igual a: IL= 96,6 – 80 =16,6mA
6,2V
RL 
 376
16,6m A
No circuito o diodo é ideal com Vz = 12V, Rs = 920 ohms
e RL = 2400 ohms. Determine a corrente na carga, no diodo zener e da fonte
para Vin = 25V
Para o circuito, determine a faixa de Vi que manterá VL em 8V e
não exceda potência máxima nominal do diodo zener
Obs: Considerar Izmin=Izmáx/10
No circuito a corrente IL é igual a 100mA. A tensão de saída Vs é de 12V
e a tensão Ve varia entre 20 e 25V. Se Rs= 72 ohms, determinar a
potência máxima dissipada no diodo zener
Regulador de Três Terminais
Geram uma tensão de referencia fixa entre dois terminais a partir de uma
entrada não regulada
Entrada não regulada
IN = terminal de entrada
OUT = terminal de saida
ADJ (GND) = terminal de ajuste (terra)
saída regulada
Principal aplicação: Substituição de uma única fonte local por varias no
local onde é necessária
Regulador de Três Terminais – Tensão Fixa
São os reguladores da família 78XX e 79XX – XX são os valores da tensão
78XX – Tensão positiva
79XX – Tensão negativa
•Proteção contra curto circuito na saída.
• Tensões: 5V/6V/12V/15V/24V.
•Vinmin=XX+3V.
•Vinmáx: 35V
•Imáx: 1A
•PDmáx: 15W (PD=Vin – Vout).IL
Encapsulamentos
TO-220
78XX
Plastic Package
79XX
Aplicações
C1 deve ser usado se o filtro estiver longe.
C2 melhora a resposta melhora a resposta a transientes
Aplicações
Para manter a regulagem: VIN - Vout >3V
onde Vout =5V+VL
Aplicações
Fonte: http://ivairijs.vilabol.uol.com.br/regulador1.html
Aplicações Típicas
Fonte: http://ivairijs.vilabol.uol.com.br/regulador1.html
Aplicações
Fonte: http://ivairijs.vilabol.uol.com.br/regulador1.html
Regulador de Três Terminais - Ajustável
Estes reguladores fornecem uma tensão de referencia de 1,25V entre
os dois terminais OUT e ADJ. Os principais CIs são LM117 e LM317
1,25V
•Podem fornecer tensões entre 1,25V a 37V com corrente até 1,5A.
•Quando a entrada variar de 3V a 40V.
•Variação na saída de no máximo 1%.
•Garantia de no maximo 0,01% de regulação de linha (melhor que os fixos)
•Garantia de no maximo 0,3% de regulação de carga.
•Proteção contra curto circuito na saída.
Fonte: http://www.national.com/mpf/LM/LM317.html#Overview
Regulação de Carga
Linha
rlinha % 
Vs
x100
Ve
Vs (corrente m áxim a)  Vs (corrente min im a)
rc arg a% 
x100
Vs (corrente no min al)
Encapsulamentos
Circuito Básico
1,25V
VS
IADJ
I2
U1
I2 
1,25V
R2
IADJ=0
VS=1,25V + U1
I1=I2
U 1  R1.
R1
VS  1,25.(1 
)
R2
Se R1 for ajustável a saída será ajustável
1,25V
R2
Quais os limites para a tensão na saída (Vs)?
Fonte: http://ivairijs.vilabol.uol.com.br/regulador1.html