Regulador de tensão com TIP41C

[Luck_S]

E aí pessoal,é possível fazer um regulador de tensão fixo com o TIP41C sem usar potenciômetro,com resistor ou capacitor,preciso extrair 5v de uma fonte de 24v 5a e gostaria de aproveitar o transistor,mas se não for possível colocarei um l7805 ou um step down.

[Renato.88]

Sim, é possível. 

Mas se for usar corrente acima de 1A não fica bom, o transistor dissipa muito calor.

[Luck_S]

@Renato.88 Entendo,irei usar um step down mesmo,melhor não arriscar.

[.if]

55 minutos atrás, Renato.88 disse:

corrente acima de 1A não fica bom, o transistor dissipa muito calor.

... neste caso...

1 hora atrás, Luck_S disse:

um step down.

... me parece mais atraente

Se insistir no linear com seu tip, um minimalista...

... e outro nem tanto...

[Luck_S]

@.if obrigado,vou optar por um step mesmo.

[alexandre.mbm]

Em 21/03/2022 às 15:23, .if disse:

Se insistir no linear com seu tip, um minimalista...

... e outro nem tanto...

 

On-topic

 

Alguém faria comentários descritivos dos casos de funcionamento desses circuitos?

[aphawk]

@alexandre.mbm ,

 

O segredo é o Zener. Por exemplo, se usar um Zener de 5V6, ele vai estabilizar a base do transistor com uma tensão fixa, e no emissor teremos a tensão de base menos a Vbe que é de 0,7V, ou seja, teremos 4,9 Volts no emissor.

 

Se usar um transistor de ganho 40, e calcularmos o resistor do Zener de acordo com a sua potência, se sobrar uma corrente de base de 20 mA esse circuito poderá fornecer 40 x 20 = 800 mA de corrente estabilizado a 4,9 Volts.

 

Outro efeito legal é que o capacitor C4 deveria estar na base do transistor, e ele aparecerá na saída também multiplicado pelo ganho !

 

Por exemplo, um capacitor de 100 uF na base terá o mesmo efeito de um capacitor de 4.000 uF na saída !

 

Paulo

[alexandre.mbm]

4 horas atrás, aphawk disse:

Outro efeito legal é que o capacitor C4 deveria estar na base do transistor, e ele aparecerá na saída também multiplicado pelo ganho !

 

Não entendi. Deveria haver um C5?

 

(cf. o "update" adiante)

 

Em 21/03/2022 às 13:57, Luck_S disse:

extrair 5v de uma fonte de 24v 5a

 

Acabo de visualizar a entrada para o primeiro circuito minimalista de @.if apenas como uma fonte linear rudimentar do tipo "transformador + ponte retificadora + capacitor polarizado de alto valor (para "encher" a onda)". E sendo assim, concluo: @aphawkacaba de nos apontar o básico do projeto simples de uma fonte linear transistorizada, em dois módulos.

 

Correto?

 

Update: veremos a seguir que sim!

 

Vejamos meu remix (sem LED) da primeira fonte de um artigo de Newton C. Braga:

 

 

@aphawk , aí você estava a falar de C2 (meu C5 fantasma lá em cima), não era? Ou seja, o ideal é existir ambos os capacitores "ajustando" o trabalho do transistor.

 

E depois, com "capacitor polarizado de alto valor", eu referi-me ao que seria agora esse C1.

 

Enfim, você nos explicou com muita objetividade a etapa dois (final) deste modelo de fonte. Obrigado.

[aphawk]

@alexandre.mbm ,

 

Sim, esse circuito que você postou por ultimo está bem completo, mas falta uma coisa na prática : um capacitor cerâmico de 0.1 uF EM PARALELO com C3 , para filtrar eventuais altas frequências.

 

Na saída dessa fonte, pode-se entender que o capacitor eletrolítico age como se fosse um de valor maior, devido ao efeito que citei acima, C2 aparece na saída multiplicado pelo ganho do transistor.

 

Já que estamos falando disso, vamos fazer todo o cálculo dessa fonte, supondo um diodo Zener de 5,6 Volts e potência de 400 mW, que é o mais comum de se achar.

 

Vamos supor também que na saída da ponte de diodos tenha uma tensão retificada sem carga de 15V , e com carga cerca de 15 x 0,71 = 10,65 V .

 

Transistor BD135, ganho mínimo de 25 . Agora, como calcular o valor de R2 ?

 

1 - Qual a corrente máxima que pode passar pelo Zener ( isto é, quando não houver carga na saída da fonte ) ?

 

  P= V X I  :  0,4 = 5,6 x I    :  Izener = 0,4/5,6 = 71 mA

 

2 - R2 para o pior caso : R = V/I  : (15-5,6)/0,071 = 132 Ohms , vamos usar o valor comercial acima que é de 150 Ohms , assim teremos uma corrente máxima pelo Zener de (15-5,6)/150 = 63 mA.

 

Com isso, qual será a corrente máxima na saída ?

 

Vamos agora pensar um pouco : se o transformador não tiver corrente de sobra, quando puxarmos a corrente máxima da fonte a tensão na ponte retificadora será de 10,65 , e nesse caso temos de calcular a sobra de corrente para a base do transistor .....

 

Para o Zener manter a regulação ele precisa de pelo menos 5 mA. Vamos ver o total de corrente que temos com 10,65 na saída da ponte :

 

I = (10,65 - 5,6 ) / 150 = 33,6 mA    

 

Vamos subtrair 5 mA, e na base do transistor teremos uma corrente máxima de  33,6 - 5 = 28,6 mA .

 

Multiplicando pelo ganho mínimo de 25 , teremos na saída da fonte uma corrente máxima estabilizada de 25 X 28,6 = 715 mA .

 

Portanto temos uma fonte que pode fornecer 4,9V na saída com corrente máxima de cerca de 0,7 A.

 

A potência dissipada no transistor de saída será de (10,65 - 4,9 ) * 0,7 = 4 Watts, portanto precisamos colocar um dissipador adequado.

 

Paulo

 

 

[alexandre.mbm]

O interessante é que o mesmo layout simples de PCB a corroer pode ser usado para conjuntos diferentes de componentes, desde que as trilhas tenham largura suficiente para o dimensionamento.

[Renato.88]

22 horas atrás, alexandre.mbm disse:

Vejamos meu remix (sem LED) da primeira fonte de um artigo de Newton C. Braga:

 

 

Esse circuito serve muito bem quando temos a alimentação de uma carga fixa, seja algo que faça monitoramento de alguma coisa, alimentação de um sistema de rádio, parte de circuitos de televisores, circuitos isolados em determinadas máquinas etc. 

 

Aqui no fórum costumam procurar muito sobre fontes de bancada, esse circuito já não é o ideal. Costumam adaptar até um potenciômetro ali junto ao zener, mas o resultado não é muito bom. 

 

Se tratando de algo transistorizado, o circuito postado lá em cima pela @.if pode ser melhor:

Em 21/03/2022 às 15:23, .if disse:

 

Nesse o circuito estabiliza a tensão conforme o valor de corrente aumenta, devido aos vários tipos de cargas diferentes que podemos colocar na saída. 

 

[alexandre.mbm]

37 minutos atrás, Renato.88 disse:

Nesse o circuito estabiliza a tensão conforme o valor de corrente aumenta, devido aos vários tipos de cargas diferentes que podemos colocar na saída. 

 

Você pode explicar exemplificando?

[aphawk]

@alexandre.mbm ,

 

Esse circuito funciona melhor do que o anterior :

 

Perceba que o diodo Zener mantém a tensão no emissor de TR2 estabilizada.

 

Imagine que a carga exija mais corrente, então a tensão na saída tende a diminuir, mas nesse caso também vai diminuir a tensão de base de TR2, fazendo ele conduzir menos, assim sobra mais corrente na base de TR1, que faz ele conduzir mais, elevando novamente a tensão de saída !

 

É o princípio da realimentação .

 

Paulo

[Rafael.R]

Em 21/03/2022 às 15:57, Luck_S disse:

@.if obrigado,vou optar por um step mesmo.

Se você for usar um 7805 coloque antes dele um resistor de uns 22R x 1/2W, pois como a tensão é alta o regulador pode não entregar os 5 volts, mas um pouco menos.

[alexandre.mbm]

@aphawk , não há imagem na sua mensagem #13.

[aphawk]

@alexandre.mbm ,

 

É a do post acima do meu ... :

 

 

Paulo

[.if]

13 minutos atrás, aphawk disse:

É a do post acima

... que apareceu sozinho lá né ...

A palavra chave pra ele é amplificador de erro (clique) .(nome sinistro.. não seja um) . você pode até achar a matemática que tanto ama

[Luck_S]

10 horas atrás, Rafael.R disse:

Se você for usar um 7805 coloque antes dele um resistor de uns 22R x 1/2W, pois como a tensão é alta o regulador pode não entregar os 5 volts, mas um pouco menos.

@Rafael.R Estava pensando em usar um 7815 antes do 7805,pois aqui onde moro são fáceis de achar e baratos,mas não sei pode utilizar os dois juntos.

[Rafael.R]

13 minutos atrás, Luck_S disse:

@Rafael.R Estava pensando em usar um 7815 antes do 7805,pois aqui onde moro são fáceis de achar e baratos,mas não sei pode utilizar os dois juntos.

Sim, você pode, mas encarece um pouco mais o seu circuito. Ambos vão precisar de dissipador além dos respectivos capacitores de desacoplamento. 

[Renato.88]

1 hora atrás, Luck_S disse:

@Rafael.R Estava pensando em usar um 7815 antes do 7805,pois aqui onde moro são fáceis de achar e baratos,mas não sei pode utilizar os dois juntos.

Pode, assim divide o calor entre dois componentes. 

Nesse caso eu costumo usar transistor pra dividir.