Como uma fonte de alimentação Regulamenta a tensão em circuitos eletrônicos

O propósito de uma fonte de alimentação é para fornecer energia a um circuito eletrônico. Para uma determinada quantidade de energia, há uma relação inversa entre tensão e corrente. Sempre que a corrente aumenta, a tensão deve diminuir, e sempre que a corrente diminui, a tensão deve aumentar. Este facto simples, infelizmente, tem um efeito adverso sobre os circuitos de fornecimento de energia.

Quando você conectar um voltímetro aos terminais de uma fonte de alimentação de saída, o próprio medidor desenha uma quantidade quase insignificante de corrente, de modo que o medidor lê muito perto da tensão que se espera obter da fonte de alimentação.

No entanto, se ligar um circuito que consome corrente significativo a partir da fonte de alimentação, a tensão da fonte de alimentação vai cair em proporção à corrente. Dependendo da natureza do circuito que você está se conectando a fonte de alimentação, esta queda de tensão pode ou não ser uma coisa ruim.

Alguns circuitos projetados para 12 VDC irá funcionar bem se dado somente 9 VDC. Mas outros circuitos são sensíveis à tensão de entrada, de modo que a fonte de alimentação precisa trabalhar mais para ter certeza que proporciona a tensão desejada.

Para manter um nível de tensão constante, independentemente da quantidade de corrente gerada a partir de uma fonte de alimentação, a fonte de alimentação pode incluir um sistema regulador de voltagem o circuito. O regulador de tensão monitoriza a corrente consumida pela carga e aumenta ou diminui a tensão em conformidade para manter o nível de tensão constante.

Uma fonte de alimentação que incorpora um regulador de tensão é chamado um fonte de alimentação regulada.

Você pode projetar seu próprio circuito regulador de tensão, mas é muito fácil de comprar um dos muitos reguladores de tensão disponíveis circuito integrado (IC). ICs regulador de tensão são baratos (menos de dois dólares) e, com apenas três pinos para conectar, fácil de incorporar em seus circuitos.

O mais popular tipo de regulador de tensão IC é a 78XX série, às vezes chamado de LM78XX série. Estes reguladores de tensão combinar 17 transistores, três diodos Zener, e um punhado de resistores em um pacote acessível com três pinos e um dissipador de calor que ajuda a dissipar o excesso de energia consumida pelo regulador, uma vez que compensa aumentos ou diminuições no consumo de corrente para manter o tensão a um nível constante.

Os dois últimos dígitos do número 78XX ID indicam a tensão de saída regulada pelo IC. Os modelos mais populares são:

Modelo	Voltagem
7805	5
7806	6
7809	9
7810	10
7812	12
7815	15
7818	18
7824	24

Os mais comuns são o 7805 (5 V) e 7812 (12).

Para usar um regulador de tensão 78xx, basta inseri-lo em série no lado positivo do circuito de alimentação e ligar o fio terra para o lado negativo. Como isso mostra, é também uma boa ideia para colocar um pequeno capacitor (tipicamente 1 # 956-F), após o regulador.

Você deve fornecer um regulador de tensão com cerca de 3 V mais do que a tensão de saída regulada. Assim, por um regulador de 7805, você deve dar-lhe, pelo menos, 8 V. A tensão máxima de entrada para um 7805 é de 30 V.

Os diodos em uma ponte retificadora vai cair cerca de 3 V a partir da saída do transformador, então você vai precisar de um transformador cujo secundário proporciona, pelo menos, 11 V para produzir 5 V de saída regulada. transformadores de onze volts são raras, mas 12 V transformadores estão prontamente disponíveis.

Assim, uma fonte de alimentação regulada de 5 V começa com um transformador de 12 V CA que proporciona de 12 V para o rectificador de ponte, o qual converte a AC para DC e deixa cair a tensão abaixo de cerca de 9 V e, em seguida, fornece a tensão ao circuito de filtro, o que suaviza as ondulações e passa a tensão para o regulador de tensão 7805, que mantém a tensão de saída a 5 V.

Outro regulador de tensão populares IC é o LM317, que é um regulador de tensão ajustável. Um regulador LM317 funciona como um regulador de 78XX, só que em vez de conectar o terminal de média directamente à terra, você conectá-lo a um divisor de tensão construída a partir de um par de resistências. O valor das resistências determina a tensão regulada.