A postagem explica como conectar ICs reguladores de tensão 78XX comuns, como 7805, 7812, 7824 etc., em um circuito eletrônico para obter as tensões de saída reguladas fixas pretendidas em 5V, 12V e 24V, dependendo da especificação 78XX selecionada
Importância do regulador de tensão 78XX nos circuitos
Uma tensão variável pode causar consequências drásticas a um circuito eletrônico sensível, por exemplo, uma série de CIs TTL, LS e HC não pode tolerar mais de 5 volts e pode ser danificado imediatamente.
Um CMOS IC não suporta mais de 16 a 18 volts.
Um relé, se operado em tensões superiores à sua classificação, pode aquecer e desperdiçar eletricidade desnecessariamente.
Existem vários outros problemas que podem ser enfrentados com circuitos eletrônicos se o aplicado for não regulamentado.
Para resolver o problema acima, muitos chips de alta qualidade, mas muito simples de configurar, foram projetados e estão disponíveis de forma barata e abundante em nossos mercados eletrônicos.
A série de reguladores de tensão 78XX, por exemplo, vem com a maioria das classificações de tensão padrão que podem ser usadas em conjunto com uma fonte de alimentação CC comum para obter saídas controladas de tensão limpa e de alta qualidade.
Especificações técnicas do IC da série 78XX
- As tolerâncias de tensão de saída são em torno de ±2% em Tj = 25˚C e ±4%
- A regulação da linha é de cerca de 0,01% de VOUT/V de ∆VIN com carga de 1A
- O circuito interno é térmico e protegido contra sobrecarga
- Proteções internas de limite de corrente de curto-circuito também estão incluídas
- A proteção da área segura do transistor de saída também é um dos recursos desses CIs
Identificando pinagens de ICs 7805/7812/7824
Um exemplo clássico pode ser visto neste artigo onde um IC 7805 é usado como regulador de carregador de celular.
Referindo-se ao diagrama de circuito acima
- Esses CIs têm apenas três terminais, facilitando muito a compreensão e a conexão. Os fios são atribuídos como entrada, terra e saída, respectivamente.
- Mantendo o lado impresso voltado para você, o cabo do lado esquerdo é a entrada, o do centro é o terra e o cabo do lado direito é a saída.
- A CC de qualquer fonte de alimentação padrão é aplicada na entrada e nos terminais de aterramento do IC, o positivo vai para a entrada enquanto o negativo é conectado ao terra.
- A saída é adquirida através dos pinos de saída e terra do CI, sendo o positivo recebido do pino de “saída” e o negativo da linha de terra comum.
Especificações de pinagem IC 7805, 7812, 7824
A maioria dos CIs reguladores de tensão comuns que começam com o prefixo 78, como 7805, 7812, 7824 normalmente têm atribuições de pinagem idênticas, conforme mostrado abaixo:
No entanto, no gráfico acima, também podemos ver que, exceto o 78LXX, as outras variantes têm especificações de pinagem ligeiramente diferentes e precisam ser conectadas exatamente de acordo com os detalhes fornecidos, caso contrário o IC pode não funcionar e produzir resultados inesperados.
Os CIs que começam com 78XX são reguladores de tensão positiva, o que significa que eles aceitam uma tensão de entrada positiva em seus terminais de entrada/Gnd e regulam o mesmo em seus terminais de saída/Gnd com a saída de tensão fixa especificada.
Por outro lado, os CIs 79XX aceitarão uma tensão negativa e produzirão uma tensão fixa negativa em seus terminais de saída relevantes.
O pacote dos ICs também significa uma informação vital. Os CIs com pacote TO220 são classificados para lidar e produzir uma corrente máxima de 1 Amp, enquanto a versão 78LXX menor é classificada para lidar apenas com até 100mA.
Todos nós conhecemos muito bem os procedimentos de construção de um circuito de alimentação CC usando um transformador, uma ponte retificadora e um capacitor de filtro.
Requer apenas conectar quatro diodos em uma configuração de ponte e conectá-lo ao secundário do transformador, o capacitor vai para a saída dos terminais da ponte.
A saída produzida através do capacitor é aproximadamente igual à tensão nominal do transformador, alguns volts acima da especificação do transformador.
No entanto, a tensão obtida da configuração simples acima nunca é regulada e estabilizada, o que significa que a saída dela nunca será constante e variará com os níveis de tensão da rede de entrada variáveis, que sabemos que nunca são constantes.
Como conectar 7805, 7812, 7824 em um circuito eletrônico
Para regular um fornecimento existente a um nível fixo, normalmente usamos esses CIs 78XX, e eles podem ser facilmente conectados a qualquer fonte de fornecimento da seguinte maneira:
Circuito de Aplicação
Os ICs 7812 e 7824 também podem ser conectados exatamente da maneira mostrada acima, sendo a única diferença as especificações de tensão de entrada/saída que variam de acordo com as classificações do IC.
Por exemplo, um 7812 exigirá uma entrada acima de 13V e produzirá 12V fixos em sua saída.
Da mesma forma, um 7824 exigirá uma entrada não inferior a 26V e oferecerá uma tensão de saída fixada em 24V e assim por diante.
O que os Capacitores fazem?
Podemos conectar alguns capacitores nos terminais de entrada e saída dos CIs, estes são incluídos apenas para corrigir quaisquer picos e ondulações CC residuais que possam existir na linha de alimentação.
De acordo com o datasheet do CI, o capacitor de entrada é necessário apenas se a fonte de entrada estiver a uma distância significativa do CI, podendo estar a mais de um metro de distância. O capacitor de saída pode ser incluído se você quiser uma regulação transitória aprimorada, o que significa proteção contra picos de ruído.
O valor desses capacitores não é crítico qualquer valor entre 1 uF e 100 uF pode ser usado para retificar ondulações de frequência mais altas, enquanto capacitores menores na faixa de 0,1 uF a 0,47 uF também podem ser conectados em paralelo para controlar qualquer possível entrada de alta frequência ao longo dos trilhos de alimentação.
Como obter 10 A do 7805 IC
Um IC 7805 foi projetado para fornecer 5 V a 1 A de corrente máxima. Portanto, se você deseja obter mais de 1 amp deste IC, pode ser impossível conseguir isso diretamente do IC.
No entanto, o circuito transistorizado a seguir não apenas atualiza as especificações do IC 7805 para gerar até 10 A de corrente, mas também permite que o usuário obtenha uma tensão de até 15 V do IC 7805.
O diagrama a seguir sugere todo o procedimento para obter 10 amperes do IC 7805 e uma tensão de saída variável de 5 V a 15 V.
Aqui está outro circuito que pode converter um IC 7805 ou 7812 comum em um circuito de entrega de alta corrente. O projeto apresentado também possui um recurso de controle de corrente que garante que o transistor de saída esteja sempre protegido contra curto-circuito ou alta corrente sobre cargas.
Alta corrente de 7805 e 7812 IC com proteção contra curto-circuito
O circuito funciona da seguinte maneira:
Quando a queda de tensão em R1 excede 0,6 V, Q2 começa a conduzir e ignora o IC do regulador de tensão para fornecer a alta corrente total da fonte de entrada para os terminais de saída.
Q2 funciona como um estágio limitador de corrente. Se a corrente através de Q1 tentar ultrapassar a faixa máxima tolerável, a queda de tensão em R2 também excede 0,6 V ligando Q2.
O coletor Q2 causa um curto-circuito na base Q1 com a alimentação positiva inibindo sua condução e, assim, desligando-a. Desta forma, a corrente é controlada estritamente até a faixa máxima desejada.
R1 e R2 podem ser calculados usando as seguintes fórmulas:
R1 = 0,6 / 0,5 = 1,2 ohms 1/2 watt
R2 = 0,6 / limite máximo de corrente
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FONTE
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