Aula 12 - Reguladores de Tensão Integrado LM78LXX, LM78XX e LM317.

Os reguladores de tensão integrados, são circuitos eletrônicos compactos capazes de manter a tensão em sua saída constante dentro de certos limites. Em sua maioria possuem 3 pinos, podendo regular tensões positivas ou negativas, sendo assim possível a construção de fontes simétricas. 

As famílias mais comum de reguladores são: 78XX e 79XX. 

Estes reguladores possuem tensão de saída fixa, e o termo “XX” representa a tensão se saída do regulador. A Série 78XX de reguladores é utilizada para se regular tensões positivas, com capacidade de corrente máxima de 1 A utilizando-se dissipadores de calor, caso contrário não deve-se ultrapassar 10% de sua corrente máxima. Os valores de tensão de saída são 5 volts para o 7805 até 24 volts para o 7824. Os reguladores de tensão são fabricados com as seguintes características:

• Corrente de saída de até 1A;
• Tensões de saída de 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24V;
• Proteção contra sobrecarga térmica;
• Proteção contra curto-circuito;
• Proteção de área de operação segura do transistor de saída.

Regulador LM7805

A tensão de entrada do regulador LM7805 não deve superior a 15 V e inferior a 3 V acima da tensão de saída, caso estes limites não sejam obedecidos, os fabricantes não se responsabilizam pelo desempenho dos reguladores. As figuras abaixo mostram os encapsulamentos mais comuns e suas respectivas pinagens. Pino 1: Entrada, Pino 2: Terra e Pino 3: Saída.

Observe que o encapsulamento A possui uma aleta com um furo, este furo é utilizado para se fixar com o auxílio de um parafuso o regulador a um dissipador de calor. A aleta do encapsulamento está eletricamente ligada ao pino 2 do circuito integrado, sendo assim, requer-se cuidado e atenção ao manipular o componente, devendo ser o mesmo parafusado no dissipador utilizando-se um parafuso com arruela isolante, pasta térmica para transferência de calor e uma pequena lâmina de mica, isolando o corpo do CI do dissipador. 

Informações sobre reguladores de tensão integrado podem ser obtidas no link: 20_05_01 Reguladores 78XX.

A Séries 78LXX possui as mesmas características de regulação de tensão que as anteriores, porém possui capacidade de corrente de saída menor, 100 mA.

Regulador LM78L05

O regulador de tensão 78L05 é um regulador linear de tensão, que pode fornecer até 100mA de corrente com uma tensão de saída de 5V. Ele é muito popular graças a sua versatilidade, possuindo apenas 3 pinos: um para entrada, um para terra e outro para saída.

• Tensão de Saída: 5V;
• Corrente Máxima: 100mA;
• Tipo do Regulador: Linear;
• Encapsulamento: TO-92.

O relatório da Atividade Prática está disponível em: 24_09_06 Regulador integrado LM78L12.

Regulador LM317

Outro regulador de tensão integrado bastante utilizado é o LM317. Os reguladores de tensão da família LM317 são fabricados com as mesmas características do reguladores anteriores, adicionados de:

• Limitação de corrente por aumento de temperatura;
• Operação flutuante para aplicações de alta tensão.

O circuito com LM317 mostrado na figura abaixo é a configuração típica do diagrama do circuito regulador de tensão LM317 incluindo os capacitores de desacoplamento. 

Este circuito LM317 é capaz de fornecer fonte de alimentação DC variável com uma saída de 1,5A e pode ser ajustado até 30V. O circuito consiste em um resistor de lado baixo e um resistor de lado alto conectados em série formando um divisor de tensão resistivo que é um circuito linear passivo usado para produzir uma tensão de saída que é uma fração de sua tensão de entrada.

Os capacitores de desacoplamento são usados ​​para desacoplar ou impedir o acoplamento indesejado de uma parte de um circuito elétrico de outra parte. Para evitar o efeito do ruído causado por alguns elementos do circuito sobre os elementos restantes do circuito, os capacitores de desacoplamento no circuito são usados ​​para endereçar o ruído de entrada e os transientes de saída. Um dissipador de calor é usado com o circuito para evitar que os componentes fiquem superaquecidos devido a mais dissipação de energia.

O relatório da Atividade Prática está disponível em: 24_09_07 Regulador integrado LM317.

Aplicações: Na Figura abaixo temos o diagrama esquemático de um regulador positivo onde podemos utilizar qualquer um dos tipos para as diversas tensões de saída, devendo observar a tensão de  entrada em relação ao regulador que será utilizado.

Neste circuito devemos escolher a tensão de trabalho do capacitor C1 de acordo com a tensão de entrada e o regulador utilizado, este capacitor deve ter seu valor de tensão em pelo menos o dobro da tensão de entrada; o valor em uF para qualquer tipo de regulador utilizado poderá ser sempre o valor de 1000uF à 2200uF. Os capacitores C2 e C3 melhoram a resposta a transientes da tensão, e seus valores podem ser 330nF para C2 e 10nF para C3.

Se o circuito for montado em uma placa de circuito impresso, as trilhas VCC e GND deverão ser as mais largas possíveis. O transformador TR1 deverá ser capaz de fornecer uma corrente no secundário de pelo menos 1 Amperes, e os diodos retificadores também devem acompanhar esta corrente média, como por exemplo os da série 1N4001 À 1N4007.

Você pode usar a calculadora para saber o valor da tensão de saída do circuito com regulador LM317 disponível no link: Calculadora de tensão regulada com LM317.

Iremos energizar uma lâmpada automotiva com a fonte de alimentação regulada produzida em aula estando o diagrama disponível em: 24_05_01 Fonte de Alimentação com regulador SRG.

© Direitos de autor. 2019: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/04/2024