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Transistor como Regulador de Tensão

Transistor como Regulador de Tensão
Eng.: Roberto Bairros dos Santos. Um empreendimento Bairros Projetos didáticos www.bairrospd.kit.net
Este artigo descreve como identificar e analisar circuitos reguladores de tensão série usando transistores!

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Transistor como Regulador de Tensão

Conteúdo
1 2 3 4 5 6 7 8Introdução:......................................................................................................... 3 Circuito Básico de uma fonte série: ..................................................................... 4 Análise do circuito regulador tensão série básica. ................................................ 5 Transistores na configuração Darlington: ............................................................ 6 Fontesérie com divisor de tensão: ....................................................................... 7 Fonte série ajustável: .......................................................................................... 8 Fonte série ajustável com zener:.......................................................................... 9 Exemplos:........................................................................................................ 10

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Transistor como Regulador de Tensão

1 Introdução:
Uma das principais aplicações do transistor é em fontes de alimentação estabilizada e regulada. Em uma fonte de alimentação estabilizada o componente eletrônico responsável em manter a tensão de saída estabilizada é o diodo zener, no entanto um circuito usando somente diodo zener não conseguefornecer correntes altas para a carga é ai que entra a aplicação do transistor. O transistor é usado para reforçar a corrente de saída em fontes de alimentação estabilizada. Neste tipo de circuito o transistor é colocado em série com a carga, por isto, este tipo de circuito é chamado regulador série e o transistor vai funcionar como um resistor variável. A fonte de alimentação que utilizatransistor série é chamada de fonte de alimentação linear, existe outro tipo, chamada de fonte de alimentação chaveada que funciona de forma muito diferente! A vantagem da fonte linear é a sua simplicidade a sua desvantagem é que o transistor funcionando como um resistor esquenta e este calor é uma perda de energia, a fonte chaveada tem uma perda de energia muito menor! Nos parágrafos seguintes você veráa análise dos principais circuitos de fonte estabilizada com transistor série! Este tipo de circuito é a base para a construção de muitos circuitos integrados especialmente desenvolvidos para funcionarem como reguladores de tensão e serão mostrados em outro capítulo!

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Transistor como Regulador de Tensão

2 Circuito Básico de uma fonte série:
O circuito da figura abaixo mostra uma fontesérie básica. O diagrama mostra um circuito regulador zener convencional com um transistor em série com a carga! O diodo zener tem a função de estabilizar a tensão fixando a tensão de saída e o transistor tem a função de reforçar a corrente na carga RL!

Figura 1: Fonte de tensão série básica!

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Transistor como Regulador de Tensão

3 Análise do circuito regulador tensão série básica.
Aanálise do circuito para determinar a tensão de saída Vo sobre RL e determinada pela malha de saída assinalada em vermelho na figura abaixo!

Figura 2: Análise das malhas para determinar a tensão de saída! Olhando para a malha de saída a equação fica:

+ VZ − 0,7V − VO = 0 VZ = 0,7 + VO VO = VZ − 0,7

A tensão de saída VO depende somente do valor da tensão zener menos 0,7V, não depende dotransistor, o único componente que influi na tensão de saída é o zener! Com este circuito você pode fazer uma fonte para qualquer tipo de tensão de saída, basta escolher o zener e transistor apropriado! Note que a tensão de saída é determinada pelo zener, mas a corrente da carga é fornecido pelo transistor como é mostrado na figura acima pela linha em azul! Neste circuito a tensão de saída é...
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