Os circuitos reguladores de tensão transistorizados ou integrados podem ser usados não apenas no projeto de fontes de alimentação, mas também em muitas outras aplicações práticas. Consultando manuais e inclusive nosso arquivo de circuitos publicados ao longo de muitos anos, encontramos muitas configurações que podem ser de grande utilidade para os leitores. Na verdade, ter um artigo guardado que possua muitas configurações é interessante para o leitor, que terá maior probabilidade de encontrar aquela que atenda às suas necessidades de momento.
Fornecemos a seguir, uma boa quantidade de circuitos que se baseiam na regulagem de tensão ou de corrente. Estes circuitos são ou podem ser usados em fontes de alimentação e em muitas outras aplicações. Realmente, com as informações contidas em muitos deles, a modificação para serem usados em outras aplicações se torna possível, e com isso aumenta-se a utilidade deste artigo.
Observamos que muitos dos circuitos são sugeridos pelos próprios fabricantes dos componentes em seus manuais de fábrica.
1. FONTE SEM TRANSFORMADOR
Nas aplicações em que não exista o perigo de qualquer contato com pontos vivos do circuito por parte do usuário, pode ser usada uma fonte sem isolamento da rede de energia. Este tipo de fonte tem a vantagem de não precisar de um transformador, que além de ser um componente caro, ocupa muito espaço.
A fonte sugerida na figura 1 pode fornecer tensões de saída entre 3 e 12 V, determinada pelo diodo zener, sob correntes de até 100 mA.
O transistor deve ser dotado de um pequeno radiador de calor e o capacitor de entrada de 4,7 µF deve ser de poliéster metalizado com pelo menos 250 V de tensão de trabalho, se a rede for de 110 V. O circuito pode ser ligado em 220 V utilizando-se um capacitor de 2,2 µF com pelo menos 400 V de tensão de trabalho. Os diodos da ponte retificadora admitem equivalentes.
Esta fonte pode ser usada para alimentar calculadora, rádios portáteis pequenos e outros dispositivos semelhantes.
2. FONTE DE 22,5 VOLTS
Alguns multímetros antigos possuem uma escala de alta resistência que tem um circuito interno alimentado por uma bateria de 22,5 V. Além de ser muito difícil (senão impossível) encontrar esta bateria atualmente, seu custo é muito alto. Uma alternativa consiste no uso de uma fonte que é justamente a exemplificada na figura 2.
Esta fonte pode ser usada também em circuitos de polarização que exijam uma tensão neste valor (22,5 V) sob corrente muito baixa.
O transformador tem enrolamento primário de acordo com a rede de energia, e secundário de 12 V com pelo menos 50 mA de corrente. O diodo zener é de 400 mW e os capacitores devem ter tensão de trabalho de 50 V ou mais. O mesmo circuito, com modificações, como, por exemplo, a inversão de todos os diodos e capacitores, pode ser usado como fonte de tensão negativa para polarização de circuitos.
3. FONTE DE 1 kV
Este circuito nada mais é do que um quadruplicador de tensão que pode gerar perto de 1 000 V a partir dos 220 V obtidos de um auto-transformador, que não será necessário se a rede local já for de 220 V. O circuito dado na figura 3 usa capacitores de poliéster metalizado com uma tensão mínima de trabalho de 600 V.
Os diodos admitem equivalentes e a corrente de saída é de apenas alguns miliampères, pois deve-se considerar a reatância capacitiva dos capacitores usados no sistema quadruplicador.
4. REDUTOR DE 48 V PARA 15 V / 1,5 A
Para operar com tensões elevadas de entrada utilizando um regulador de tensão de 3 terminais como o Lm340-15, podemos usar o circuito indicado na figura 4.
Este circuito também serve para circuitos integrados que não admitem mais do que uns 25 V de entrada. Tanto o circuito integrado regulador de tensão quanto o transistor de potência 2N3055 devem ser montados em bons radiadores de calor. O diodo zener é de 1 W. Observe que neste circuito a tensão de saída é de 15 V, mas podem ser usados outros integrados com saídas diferentes de acordo com a aplicação desejada. A corrente máxima de saída deste circuito é de 1,5 ampères.
5. REGULADOR DE 6 V PARA DÍNAMOS
O circuito apresentado na figura 5 é indicado para fontes alternativas de energia como, por exemplo, as obtidas a partir de um dínamo de bicicleta.
O dínamo pode ser acoplado a sistemas mecânicos de produção de energia tais como: quedas de água, moinhos de vento, etc. O circuito integrado 7806 deve ser dotado de um bom dissipador de calor e a corrente máxima obtida na saída não deve superar 1 ampère.
Com a presença do regulador o circuito pode alimentar com segurança pequenos aparelhos eletrônicos como rádios, gravadores, etc., sem o perigo de sobrecargas causadas pela flutuação da tensão que um dínamo comum apresenta quando em funcionamento normal. O LED serve apenas para indicar que a energia está sendo produzida, e funciona como uma carga para o circuito quando não há nada ligado em sua saída.
6. FONTE MULTI-TENSÃO
O circuito da figura 6 pode fornecer tensões de 5, 8,9 e 12,5 V em sua saída, fazendo tudo isso a partir de um regulador fixo de tensão de 5 V.
A corrente máxima de saída é de 1 ampère e o circuito integrado regulador de tensão deve ser dotado de um bom radiador de calor, principalmente se o leitor pretender trabalhar em seus limites de corrente. Os diodos zener são de 400 mW e o capacitor de entrada precisa ter uma tensão de trabalho maior do que a de entrada. O capacitor de saída pode ser de 16 V.
7. CONTROLE DE TEMPERATURA
Com o circuito da figura 7 é possível controlar a quantidade de calor gerada pelo elemento de aquecimento.
O elemento de aquecimento pode operar com tensões de até 25 V e corrente máxima de 3 ampères. A tensão máxima de entrada deste circuito é de 35 V, e para um funcionamento normal deve ser de pelo menos 2 V a mais do que a tensão exigida pelo elemento de aquecimento.
O sensor do circuito é um LM334 que deve ser colocado junto ao local em que está o aquecedor para detectar a temperatura de seu ambiente. O circuito pode ser usado em estufas, chocadeiras e em experimentos de biologia. O ajuste do circuito é feito no potenciômetro de 100 k Ω para a temperatura que se deseja manter.
8. REGULADOR DE 10 V
O circuito da figura 8 fornece uma saída de precisão estabilizada em 10 V e faz uso de um regulador de tensão LM117, da National Semiconductor.
O circuito integrado deve ser montado num bom radiador de calor. O zener também é da National Semiconductor. O circuito deve ser alimentado por uma tensão pelo menos 3 V maior que a tensão de saída.
9. MICROREGULADOR DE TENSÃO
Com o microregulador de tensão ilustrado na figura 9 podemos elaborar uma fonte de alimentação para pequenos rádios, calculadoras, relógios e outros aparelhos cujo consumo não seja maior do que 50 mA.
A entrada pode ser feita com tensões de 9 a 15 V. O diodo zener é de 400 mW e o capacitor eletrolítico tem uma tensão de trabalho de 6 V ou mais.
10. FONTE VARIÁVEL DE 1,2V - 25V x 3A
A fonte apresentada na figura 10 fornece tensões de saída na faixa de 1,2 a 25 V com correntes de até 3 ampères.
O circuito integrado regulador de tensão pode ser o apresentado em invólucro metálico TO-3 ou o plástico TO-220, mas em ambos os casos ele deve ser dotado de um bom radiador de calor. O capacitor de 100 nF assim como o de 1 µF devem ser montados mais próximos possível do circuito integrado. O transformador tem enrolamento primário de acordo com a rede de energia e os diodos podem ter correntes maiores que as especificadas. Este circuito é sugerido pela National Semiconductor.
11. CARREGADOR DE BATERIA DE 12 V
O carregador de baterias sugerido na figura 11 tem sua corrente limitada pelo resistor R1. Este componente pode ter valores para cargas mais lentas (maior impedância de saída).
O circuito integrado deve ser montado num bom radiador de calor e a corrente máxima de saída é de 3 ampères. A fórmula junto ao diagrama permite calcular o valor da corrente de saída (corrente de carga) em função dos resistores. O circuito é sugestão da National Semiconductor.
12. CARREGADOR DE BATERIA DE 6 V
O circuito mostrado na figura 12 se caracteriza pela existência de um limitador de corrente com base no transistor 2N2222.
Este circuito é sugerido para a carga de pequenos acumuladores de 6 V. O circuito integrado deve ser montado num pequeno radiador de calor e a corrente de carga pode ser modificada pela troca do resistor de 0,3 Ω. Lembramos que a corrente máxima de carga admitida é de 3 A.
13. REGULADOR DE TENSÃO ALTERNADA
A National Semiconductor sugere o circuito da figura 13 para a estabilização do valor de pico de uma tensão alternada. O circuito é calculado para que a tensão de pico seja de 6 V, entretanto, modificações podem ser feitas para se obter o ajuste em outros valores.
O circuito recebe uma entrada alternada de 12 V pico-a-pico e fornece uma tensão de saída de 6 V pico-a-pico com uma corrente máxima de 3 ampères. Os circuitos integrados devem ser montados em radiadores de calor.
14. REGULADOR DE 10 V DE ALTA ESTABILIDADE
Alta estabilidade é a principal característica do circuito regulador de 10 V mostrado na figura 14 e sugerido pela National Semiconductor.
O circuito integrado deve ser montado num radiador de calor e os resistores usados são de precisão com uma tolerância de 1%. A tensão de entrada é de 15V.
15. REGULADOR AJUSTÁVEL DE CORRENTE
O circuito da figura 15 é um regulador de corrente com ajuste na faixa de 0 a 3 ampères.
O circuito integrado regulador de tensão deve ser montado num radiador de calor e é preciso contar com uma fonte auxiliar de tensão negativa para a polarização. Esta fonte auxiliar deve ter tensões entre -5 e -10 V.
16. REGULADOR DE 10 A
O circuito da figura 16 é sugerido pela National Semiconductor e pode servir de base para uma excelente fonte ajustável de 1,2 a 25 V com corrente de saída de até 10 ampères.
Todos os circuitos integrados devem ser montados em bons radiadores de calor. Os resistores de 0,1 Ω em série com os reguladores devem ser de fio de pelo menos 2 W de dissipação. A tensão de entrada precisa ser pelo menos 2 V maior que a tensão desejada na saída no ponto máximo.
As trilhas de circuito impresso para a montagem deste circuito regulador têm que ser largas o suficiente para que possam trabalhar com as elevadas intensidades das correntes de saída.
