Circuitos de fonte com regulador de tensão 78xx Tutorial

Como projetar circuitos de fonte com regulador de tensão usando circuito integrado da família 78xx

Com os circuitos integrados da família 78xx é possível montar um circuito de fonte de alimentação com facilidade e eficiência

Os circuitos integrados reguladores de tensão são uma classe de circuitos integrados, bastante utilizados, esses circuitos apresentam em sua estrutura interna, circuitos para a fonte de referência, amplificador de erro, dispositivo de controle e proteção de sobrecarga, tudo num único encapsulamento. Os reguladores de tensão de três terminais positivos, são disponíveis em vários encapsulamentos, os mais comuns e encontrados com mais facilidades o TO-92 (78Lxx máx. 70mA) e TO-220 (78xx máx. 1A). Os valores fixos de tensão são compreendidos de 5 a 24 volts.
Esses circuitos integrados aliam alguns fatores para um bom desempenho: limitação interna de corrente, área segura de compensação e paralisação térmica, tornando esse componente bastante confiáveis quando a tolerância exigida pelo circuito for igual +/- 4%.
Para operar o ci 78xx precisa de manter uma diferença de tensão saída entrada, o que significa que a tensão de entrada deve ser maior que a tensão de saída do circuito integrado. Como existem vários fabricantes desses circuitos integrados podemos encontrar esses componentes com vários prefixos, como KIA7805, LM7805, ua7805, etc.
Abaixo uma tabela com os números do ci e a tensão de entrada mínima:

Circuito básico de aplicação para fonte usando circuito integrado 78

Circuito regulador usando um diodo Zener como referência

Nesse caso Vout = Vout(IC)+Vz.

I1 ≥ Vout(ic)/R1. I1 ≥ 5mA.

Então ao projetar circuito de fonte regulada usando esse esquema, a tensão de saída será a tensão do circuito integrado + a tensão de trabalho do diodo zener, assim quando queremos uma fonte de certa tensão e não encontramos o ci regulador com a tensão que queremos, podemos usar esse esquema acima, lembrando que ao calcular o circuito a corrente I1 deve ser maior ou igual a 5mA e I1 maior ou igual a vout(ic)/R1.

Circuito usando resistor como boost

Um circuito igual ao esquema anterior, porém agora usando um resistor como referência, a fórmula é Vout=Vout(ic)(1+(R2/R1) + R2*IB.

Assim dá para estender a tensão de saída do circuito integrado regulador.

Para fazer esses cálculos estabeleçam o valor do resistor R1 para encontrar os outros valores.
IB é a corrente quiescente do circuito integrado = 5mA e vout(ic) é a tensão de trabalho co regulador.

Circuito de fonte reguladora usando sistema de proteção adicional

Mesmo que o próprio CI regulador apresente circuito de proteção contra curtos e sobrecarga, nesse esquema de fonte é usado componentes adicionais o diodo zener na entrada é para proteção de sobretensão de entrada, lembre de usar fusível, pois o zener vai entrar em curto se a tensão subir.

A tensão do diodo zener deve maior do que a tensão de entrada.

O segundo diodo de silício é para quando usamos capacitores eletrolíticos na saída, para que o capacitor não se descarregue nos pontos de baixa corrente do circuito integrado danificando-o.

Bibliografia: Circuitos baseados no Semiconductor Technical Data for three terminal positive voltage regulators data da Korea Electronic corp. ltd.