FONTE DE TENSÃO USANDO REGULADOR EM CIRCUITO INTEGRADO, LM78M05

1. 2º TABALHO PRÁTICO DE SISTEMAS
ANALÓGICOS II
FONTE DE TENSÃO USANDO REGULADOR EM
CIRCUITO INTEGRADO
Prof.: Lícia
Curso: Engenharia Eletrônica de Telecomunicações
Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Alunos: Ciro Marcus Monteiro Campos
Belo Horizonte

2. 27 de outubro de 2006
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 03
1.1 Objetivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 03
1.2 Funcionamento da Ponte Retificadora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .03
1.3 Data Sheet LM78M05 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 04
2 DIAGRAMA ESQUEMÁTICO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 04
3 CÁLCULOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .05
4 COMPONENTES UTILIZADOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 08
5 SIMULAÇÃO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .09
5.1 Tensão de entrada da fonte (EM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 09
5.2 Tensão de saída da fonte (VDC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
5.3 Tensão de cada um dos didos na fonte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.4 Cálculo do fator de ripple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
6 RESULTADOS EXPERIMENTAIS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
7 CONCLUSÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
8 BIBILOGRAFIA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2

3. 1 INTRODUÇÃO
1.1 Objetivo
Neste projeto tivemos o objetivo de construir uma fonte de tensão utilizando regulador
em circuito integrado e as curvas de Shade, com saída de 5v, que nos seria muito útil
posteriormente em aplicações de trabalhos, já que esta tensão é equivalente à 3 pilhas em
série. Uma das aplicações dessa fonte é na alimentação da placa de protoboard (na qual
estamos desenvolvendo trabalho de digitais).
Através do roteiro, calculamos os componentes à serem utilizados através das curvas
de Shade, fizemos a simulação através do EWB e assim achamos as formas de ondas das
saídas e, utilizando um ociloscópio em laboratório conseguimos comprovar os resultados, já
que eram esperados pelos nossos cálculos.
1.2 Funcionamento da ponte retificadora
Conforme desenho da placa de circuito impresso:
- D1 e D3 polarizado diretamente (D2 e D3 polarizado reversamente) no semi-ciclo
positivo
- D2 e D4 polarizado diretamente (D1 e D3 polarizado reversamente) no semi-ciclo
negativo
Nosso transformador é de 127/9 V de corrente alternada. Esta corrente alternada
possui semi-ciclos positivos e semi-ciclos negativos. Como montamos em nosso circuito uma
ponte retificadora de onda completa, tanto nos semi-ciclos positivos quanto nos semi-ciclos
negativos a corrente irá circular pelo circuito, sendo que durante o semi-ciclo positivo os
diodos 1 e 3 conduzirão(polarizado diretamente) e durante o semi-ciclo negativo os diodos 2 e
4 conduzirão(polarizado diretamente).Isto se deve ao fato do diodo conduzir enquanto
polarizado diretamente e assim que o transformador vencer sua barreira de potencial.
3

4. 1.3 Data Sheet LM78M05
2 DIAGRAMA ESQUEMÁTICO
4

5. 3 CÁLCULOS
Dados do regulador LM78M05:
Vo = 5V e IL = 500mA
Foram utilizadas as curvas de Schade para se efetuar os cálculos.
Utilizando-se desta primeira curva fizemos os seguintes cálculos:
R = VS / Ii
VS = Vo + 3 + 1,4
VS = 5 + 3 + 1,4
VS = 9,4 V
Ii = IL +10%IL
Ii = 500mA + 10%
Ii = 550 mA
R = 9,4 / 0,55
R = 17,09 Ω
Rt = 0.1 x R
Rt = 1,709 Ω
Cálculo do C
Pela curva N=13
C = N / ωR
C = 13 / (2 x π x 60 x 17,09)
5

6. C = 2,017 mF
Usando a segunda curva de Schade observamos que p = 0,73
Então,
Em = VS / p
Em = 9,4 / 0,73
Em = 12,87 V (PICO)
Em = 12,87 / 1,41
Em = 9,12 V (EFICAZ)
6

7. Fazendo a análise desta terceira curva tiramos os seguinte dados:
n = 2 (ONDA COMPLETA)
Q = 6
Idc = Ii / 2
Idc = 550 / 2
Idc = 275 mA
Ipico = Idc x Q
Ipico = 275 mA x 6
Ipico = 1,65 A
IF (PK) = Ipico = 1,65 A
IF (AV) = Idc = 275 mA
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8. Através da quarta e última curva de Schade obtemos que H = 2,3.
Então,
Ief = Idc x H
Ief = 275 mA x 2,3
Ief = 632,5 mA
4 COMPONENTES UTILIZADOS
Quantidade Material Especificação
1 Regulador de Tensão LM7805C
1 Capacitor de Poliester(C2) 330nF
1 Capacitor de Poliester(C3) 100nF
1 Capacitor eletrolítico 2200µF
4 Diodos 1N400
1 Transformador 127/9V rms Ief=2A
3 Bornes para bucha banana
1 Placa para circuito impresso Fibra de Vidro
1 Dissipador de calor para CI
1 Chave liga-desliga
1 fusível 1A
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9. 1 Porta fusível
1 Resistor (150Ω ou maior)
1 Led vermelho
1 Cabo de energia Com plugue
macho
1 Base de madeira
5 SIMULAÇÃO
5.1 Tensão de entrada da fonte (EM)
5.2 Tensão de saída da fonte (VDC)
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10. 5.3 Tensão de cada um dos didos na fonte
Considerando o desenho da placa de circuito impresso:
- D1 e D3 polarizado diretamente (D2 e D3 polarizado reversamente) no semi-ciclo
positivo
- D2 e D4 polarizado diretamente (D1 e D3 polarizado reversamente) no semi-ciclo
negativo
5.4 Cálculo do fator de ripple
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11. 6 RESULTADOS EXPERIMENTAIS
• Ligar a fonte de alimentação na tomada de 127 Volts ;
• Medir a tensão da fonte a vazio (sem carga) ; usar o osciloscópio no canal 1 para
Vi
e canal 2 para Vo .
Valor encontrado Vi = volts
Valor encontrado Vo = volts
• Calcular a resistência de carga a ser ligada na saída, usando os valores de Vo e Io
especificados por você no início do projeto.
Ro = Vo / Io
Valor encontrado Ro = ohms
• Selecionar o valor da carga na caixa de cargas (arredondar para valor superior) e
ligá-la na fonte através de um amperímetro em série ; Medir nessa situação :
Tensão de entrada ; Vi = volts
Tensão de saída ; Vo = volts
Corrente na carga Io = miliamperes
Tensão de ripple em Vi VAC(pp) = volts
Tensão de ripple em Vo VAC(pp) = volts
Calcular VAC(RMS) = VAC(pp) / 2 3 para Vi e para Vo
Vi AC(RMS) =
Vo AC(RMS) =
• Calcular em Vi e em Vo o fator de ondulação ( ripple ) pela expressão:
r % = ( VAC(RMS) / VDC ) x 100%
r% (Vi ) =
r% (Vo ) =
• Medir a corrente de curto circuito
Io(CURTO) = miliamperes
• Calcular a redução de ripple em dB.
• Fazer comentários com relação ao comportamento da fonte .
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12. 7 CONCLUSÃO
Esse projeto foi muito útil já que nos proporcionou construir nossa própria fonte e
assim através de nossos próprios cálculos descobrir os componentes a serem utilizados.
Através da análise das ondas e simulação obtemos resultados satisfatórios já que os resultados
esperados foram obtidos.
8 BIBILOGRAFIA
www.national.com
Acesso 20/10/2003
www.eletronica.com.br
Acesso 20/10/2003
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