Regulador de tensão LM317

[Marcelo Magalhães Silva]

Boa tarde, tenho prova de eletrônica analógica 1 na faculdade essa semana e preciso aprender a projetar um regulador de tensão linear com LM317. No caso, minha dúvida está em calcular o resistor de referencia e o resistor váriavel. Já procurei exemplos em livros, slides, pdf, google e o máximo que eu encontrei foi uma calculadora que encontra os valores pra você, mas preciso fazer de forma manual. Alguém poderia ajudar? Vou postar o exercicio de exemplo.

 

Exercicio: Projetar o circuito abaixo para obter uma fonte ajustável de tensão entre 1,2V e 6V.

 

 

[Sérgio Lembo]

Das 2 uma: ou teu inglês é fraco demais ou não leu direito o datasheet desse regulador. O funcionamento dele é simples: entre o pino de saída e o central tem-se uma tensão fixa de 1,25V. A corrente que flui pelo pino central é muito baixa, o que faz com que a corrente sobre os 2 resistores seja praticamente a mesma. Então, sabendo-se o valor do resistor superior e a tensão sobre ele (1,25V) tem-se sua corrente e por consequência a corrente sobre o inferior. A tensão que essa corrente provoca sobre o inferior + 1,25V do superior é a tensão de saída. De forma resumida, a tensão de saída Vout = 1,25V x (1 + R2/R1). Para deixar o cálculo mais preciso vamos utilizar a corrente que flui pelo pino central. Vou chamá-la de Ic. O valor do Ic é fornecido pelo fabricante.  Vout = 1,25V x (1+ R2/R1) + (Ic x R2), onde:

R1 = resistência superior, entre s saída e o central.

R2 = resistência inferior, entre o central e o ground.

[albert_emule]

1 minuto atrás, Sérgio Lembo disse:

Das 2 uma: ou teu inglês é fraco demais ou não leu direito o datasheet desse regulador. O funcionamento dele é simples: entre o pino de saída e o central tem-se uma tensão fixa de 1,25V. A corrente que flui pelo pino central é muito baixa, o que faz com que a corrente sobre os 2 resistores seja praticamente a mesma. Então, sabendo-se o valor do resistor superior e a tensão sobre ele (1,25V) tem-se sua corrente e por consequência a corrente sobre o inferior. A tensão que essa corrente provoca sobre o inferior + 1,25V do superior é a tensão de saída. De forma resumida, a tensão de saída Vout = 1,25V x (1 + R2/R1). Para deixar o cálculo mais preciso vamos utilizar a corrente que flui pelo pino central. Vou chamá-la de Ic. O valor do Ic é fornecido pelo fabricante.  Vout = 1,25V x (1+ R2/R1) + (Ic x R2), onde:

R1 = resistência superior, entre s saída e o central.

R2 = resistência inferior, entre o central e o ground.

 

 

Eu não sei nada de inglês e consigo até conversar com chinês em inglês através de tradutores do google. 

[Sérgio Lembo]

agora, albert_emule disse:

Eu não sei nada de inglês e consigo até conversar com chinês em inglês através de tradutores do google. 

De uma forma ou de outra, tem que se virar. Atitude positiva é arrumar solução, não desculpas.

[albert_emule]

Bem que estou querendo aprender. 

Já começo a me sentir um analfabeto. 

 

O mundo inteiro fala inglês. 

Tem mais gente falando inglês no mundo que nos próprios países de língua inglesa. 

[.if]

Talvez (talvez) o amigo@Marcelo Magalhães Silva esteja realmente com alguma limitação e não esteja pedindo a solução. Sugiro à ele que,além de aprender um pouco de inglês técnico e dar uma olhadela no d.s., pesquise/aprenda sobre divisor resistivo. ou divisor de tensão. É um bom norte e tem muita informação em seu idioma mesmo.

[aphawk]

 

@Marcelo Magalhães Silva ,

 

Tudo o que você precisa está no datasheet.

 

Repare que tem uma limitação para o valor máximo dos resistores.

 

Paulo

[Marcelo Magalhães Silva]

Caro,@Sérgio Lembo, meu inglês não é fraco, já li vários datasheets diferentes e não encontrei nada falando sobre as resistências R1 e R2. Todas essa fórmulas que você passou aí, eu já sabia, tanto porque meu professor passou em sala de aula, quanto porque estavam nos datasheets, que eu li. Mas no caso, se eu não possuísse aquele valor de 10,1mA que está passando por R1, como faria para encontrar o valor? Levando em consideração que não poderei levar um datasheet de cada componente que vai cair na prova.

 

@Isadora Ferraz Eu já aprendi sobre divisor de tensão, minha questão nesse exercicio é se eu não tivesse a informação de que a corrente que passa por R1 é de 10,1mA, como faria pra descobrir? A maioria dos exemplos, circuitos de datasheets, usam R1 entre 120 e 240 ohms, só queria saber chegar neste valor usando os dados do exercicio. Eu cheguei em um resultado final sim, porém ainda ficou muito vago o passo a passo, muitas informações jogadas. Independente da resposta de vocês, vou tentar procurar meu professor antes da prova, pois assim posso expressar minhas duvidas de uma forma melhor.

 

@aphawk Não encontrei esses valores, até consegui inferir alguns valores, através de dados do datasheet, mas nada muito claro, se você conseguir me explicar melhor, agradeço a ajuda.

 

Aguardo resposta de TODOS. Obrigado.

[Sérgio Lembo]

@Marcelo Magalhães Silva , os datasheets pressupõem o conhecimento de eletrônica por parte do leitor, o que não significa conhecer os milhares de componentes existentes no mercado, mas o princípio de funcionamento sim.

O que você precisa saber: Todo e qualquer sistema que tenha por objetivo a estabilização de um valor, no caso deste uma tensão regulada, baseia-se em  um amplificador de erro entre a saída (FB) e um valor de referência (REF), que pode ser referência interna ou externa.

No caso de um regulador de temperatura, ambos são externos, pois temos o termopar (FB) e o set-up do usuário (REF). No caso do LM317, um zener de precisão interno de 1,25V. No caso de reguladores de corrente usados em lâmpadas de led essa referência interna costuma ser entre 200mV e 400mV dependendo do modelo. Se fosse um regulador com tensão fixa, não seria necessária a colocação de componentes externos. É o que acontece com a série 78XX, esses resistores R1 e R2 já estão internos ao componente. Por ser um regulador ajustável faz-se necessário a colocação de componentes externos para que o componente retorne a tensão de saída desejada. R1 e R2 fazem o divisor resistivo para gerarem o FB proporcional à REF, sendo que a ddp sobre o resistor superior é a entrada de tensão FB que será comparada com a referência interna REF de 1,25V.

Sobre a seleção de valores para R1 e R2: olhando para o funcionamento, temos que a tensão de saída é REF x (1+ R2/R1). A este valor encontrado soma-se a corrente de bias sobre R2, o que resulta na fórmula REF x (1+R2/R1) + I_bias x R2. Em princípio quaisquer valores selecionados para R1 e R2 que atendessem essa proporção serviria, mas na prática temos que I_bias não é um valor de alta precisão e está sujeito a pequenas variações. A solução então é fazer com que a corrente sobre primeiro resistor seja várias vezes superior ao I_bias para que as oscilações deste tenham reflexo insignificante no resultado.

adicionado 40 minutos depois

Complementando a resposta: para iniciantes acostumados a ver todos os valores referenciados ao GND do circuito, existem os circuitos aonde o GND do regulador é flutuante, caso do LM317. Notem que não há um pino deste ligado ao GND do circuito. O pino 2 que é o GND do regulador flutua em relação ao GND do circuito.

[Marcelo Magalhães Silva]

@Sérgio Lembo  agora entendi a explicação, ficou tudo um pouco mais claro. Obrigado pela atenção de todos, sanaram parte das minhas dúvidas.

[Tiago Sierra]

Olá, pessoal. Estou com uma dúvida. Estou fazendo um projeto com o LM317 como fonte de corrente constante.

Estou ligando 4 leds em série de 3W (700mA) cada.

 

Consegui montar o projeto na protoboard, minha dúvida é sobre os capacitores. Achei alguns exemplos na internet, mas não tenho osciloscópio para ver ser está correto as dimensões. Os Leds estão todos com uma corrente constante de 612mA, com dissipadores e o LM317 também com dissipador. No link abaixo o esquema que montei. Poderiam me ajudar com os capacitores? Os dois são de 25V. O que acontece: Depois de quase 20 minutos ligado as luzes começam a oscilar (piscar) e estabilizam. Depois de um tempo isso acontece novamente. Será a fonte DC ou os capacitores? Desde já obrigado pela atenção. As medições que fiz com o multímetro, após o LM317 a tensão sobre os leds é de 13,4V, assim distribuido entre os 4 leds em série, com algumas diferenças, mantendo a corrente em todos os leds de 612mA.

 

https://drive.google.com/file/d/1B1veOfSJLRvJ1q5BzswM4_kGuRpKqPo6/view?usp=sharing

 

[.if]

Permita-me...

-LM317 não é a melhor escolha pra este caso. Opção é algo chaveado de corrente constante.

-Não precisa do capacitor dos leds.

-com esta potência 3W, o led precisa de dissipador caprichadinho

-Não use V maior que 2...3V entre entrada e saída pra não sobreaquecer o LM pois...

-O mercado está inundado de LM317 falsificado que queima com um assopro

[Tiago Sierra]

@Isadora Ferraz Obrigado Isadora. Poderia me mostrar algum circuito ou diagrama com essa opção de chaveamento de corrente constante?

[.if]

Claro amigo. Não tenho mas sei quem tem...Clique...

...

[Tiago Sierra]

@Isadora Ferraz Obrigado, vou dar uma olhada!!

[faller]

Coloque um led a mais e fica resolvida a questão da fonte. Com esse led a mais a dissipação sobre o LM será mínima ( abaixo de 2 Watts)

Já em cada led um dissipador adequado fará muito bem, pois cada um deles está dissipando mais de 2 Watts

[Tiago Sierra]

@faller

19 horas atrás, faller disse:

Coloque um led a mais e fica resolvida a questão da fonte. Com esse led a mais a dissipação sobre o LM será mínima ( abaixo de 2 Watts)

Já em cada led um dissipador adequado fará muito bem, pois cada um deles está dissipando mais de 2 Watts

Em 03/04/2020 às 09:29, Tiago Sierra disse:

Obrigado @faller. Vou testar na protoboard. A questão dos capacitores? Retiro eles, deixo, troco? 

 

[faller]

Nem mexa nos capacitores pois não são eles os culpados do citado problema..

Trata-se de superaquecimento ou dos led´s ou do CI.

[Tiago Sierra]

59 minutos atrás, faller disse:

Nem mexa nos capacitores pois não são eles os culpados do citado problema..

Trata-se de superaquecimento ou dos led´s ou do CI.

Ok. obrigado @faller Colocarei dissipadores maiores.