Circuito regulador de alta tensão e alta corrente contínua

Todos conhecemos bem os ICs reguladores de tensão 78XX ou tipos ajustáveis ​​como LM317, LM338 etc. Embora esses reguladores sejam excelentes com seu desempenho e confiabilidade especificados, eles têm uma grande desvantagem … eles não controlam nada acima de 35V.

Operação em circuito

O circuito apresentado no artigo a seguir apresenta um projeto de regulador de CC que neutraliza efetivamente o problema acima e é capaz de lidar com tensões de até 100V.

Sou um grande fã dos tipos de circuitos integrados mencionados acima, simplesmente porque são fáceis de entender, fáceis de configurar e exigem um número mínimo de componentes, além de serem relativamente baratos de construir.

No entanto, em áreas onde as tensões de entrada podem ser superiores a 35 ou 40 volts, as coisas ficam difíceis com esses circuitos integrados.

Ao projetar um controlador de painel solar que produz mais de 40 volts, procurei muito na rede por qualquer circuito que controlasse mais de 40 volts do painel nos níveis de saída desejados, digamos 14V, mas fiquei bastante desapontado. Não consegui encontrar um único circuito que atendesse às especificações necessárias.


Tudo o que pude encontrar foi um circuito regulador 2N3055 que não podia fornecer nem 1 amp de corrente.

Não encontrando uma correspondência adequada, tive que aconselhar o cliente a encontrar um painel que não gerasse nada acima de 30 volts … esse é o compromisso que o cliente teve que fazer usando um regulador de carregador LM338.

No entanto, depois de pensar nisso, finalmente pude apresentar um projeto capaz de lidar com altas tensões de entrada (DC) e que é muito melhor do que as contrapartes do LM338 / LM317.

Vamos tentar entender meu design em detalhes com os seguintes pontos:

Referindo-se ao diagrama do circuito, o IC 741 se torna o coração de todo o circuito do regulador.

Basicamente, ele foi configurado como um comparador.

O pino 2 é fornecido com uma tensão de referência fixa, decidida pelo valor do diodo zener.

O pino nº 3 é preso a uma rede divisória potencial que é calculada adequadamente para detectar tensões que excedem o limite de saída especificado do circuito.


Inicialmente, quando a energia é ligada, o R1 ativa o mosfet que tenta transferir a tensão na sua fonte (tensão de entrada) através do outro lado do pino de drenagem.

No momento em que a tensão chega à rede Rb / Rc, ele detecta o aumento das condições de tensão e, em uma fração de segundo, a situação ativa o IC cuja saída aumenta instantaneamente, desligando o mosfet.

Isso tende a desligar instantaneamente a voltagem na saída, reduzindo a voltagem em Rb / Rc, fazendo com que a saída de IC abaixe novamente, ligando o mosfet para que o ciclo bloqueie e se repita, iniciando um nível saída exatamente igual a O valor desejado definido pelo usuário.

Diagrama de circuito

Os valores dos componentes não especificados no circuito podem ser calculados usando as seguintes fórmulas e as tensões de saída desejadas podem ser definidas e configuradas:

Ra = 0,2 * Rb (k Ohms)

Rb = (Saída V – Tensão Z2) * 1k Ohm

Rc = tensão Z2 * 1k Ohm.

O mosfet é um canal P, deve ser selecionado adequadamente e pode lidar com a alta tensão e alta corrente necessárias para regular e converter a fonte de entrada nos níveis desejados.

A tensão máxima de saída não deve ser definida acima de 20 volts se um 741 IC for usado. Com 1/4 IC 324, a tensão máxima de saída pode ser excedida até 30 volts.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)


Pode conter erros de tradução

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Veja na FONTE até ser revisado o post.

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