Projeto Fonte de Alimentação
Por: leticia_diniz • 19/3/2016 • Trabalho acadêmico • 726 Palavras (3 Páginas) • 469 Visualizações
Universidade Federal de Minas Gerais
Dispositivos e Circuitos Eletrônicos Básicos
Projeto de Fonte de Alimentação
Letícia Diniz da Cruz
23 de abril de 2014
Curso: Engenharia de Sistemas
Projeto
Projete a fonte de alimentação da Figura 1, com a seguinte Especificação: tensão de saída 10V c.c. e capacidade de corrente de 30mA. (O transformador disponível é de 127V/(14+14)V 1 A).
[pic 1]
Figura 1 - Circuito de uma fonte de alimentação c.c. com regulador de tensão shunt a diodo
4.1. Especificação do Zener:
Qual a tensão nominal do diodo zener?
A tensão nominal no diodo zener será 10 V, pois é a tensão de saída desejada na fonte cc que se conectará a carga.
Quando a fonte está a vazio, sem carga, toda a corrente circula pelo diodo zener. Especifique a corrente máxima que deve circular pelo diodo zener nesta condição. Considere uma corrente mínima (IZmin) no zener de 5mA.
Quando a fonte conectada à carga, temos o seguinte circuito:
[pic 2]
Se o circuito estiver fechado, deve entregar 30 mA à carga. Portanto IL = 30 mA.
Considerando que quando a carga está recebendo 30 mA o zener estará recebendo uma corrente mínima de 5 mA e que I = IZMIN + IL, temos:
I = 5 + 30 = 35 mA.
Então, 35 mA é a corrente máxima que passa no zener na ausência de carga.
Nesta condição, a potência dissipada no diodo zener é máxima. Calcule a potência máxima dissipada no diodo zener.
A potência dissipada no diodo zener quando a carga está ausente é:
PZ = VZ x IZMAX = 10 x 0,035
PZ = 0,35 W
Consulte o catálogo e especifique o diodo zener (Código do diodo a ser utilizado).
O diodo zener que será utilizado é o BZX84C10L que entrega 10 V até 1 W de potência.
4.2. Especificação do Capacitor de filtro:
Em função da tensão desejada na saída, da tensão máxima na saída do retificador e considerando inicialmente um ripple de 4V calcule o valor do capacitor.
[pic 3]
Então:
[pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
Determine a tensão máxima aplicada no capacitor.
[pic 7]
[pic 8]
Especifique o capacitor com tensão de trabalho e valor de capacitância comercial.
Nichicon, UPL1E151MPH, 150 uF, 25 V
4.3. Especificação do resistor do regulador:
Calcule o valor do resistor R.
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
[pic 15]
Qual a potência dissipada neste resistor.
[pic 16]
4.4. Especificação dos diodos do retificador:
Qual a corrente média máxima que circula em cada diodo?
[pic 17]
[pic 18]
[pic 19]
[pic 20]
Qual a tensão reversa máxima em cada diodo?
[pic 21]
[pic 22]
Consulte o catálogo e especifique os diodos retificadores (Código do diodo a ser utilizado).
OnSemi – 1N914
Simulações:
O circuito simulado no LTSpice é mostrado abaixo.
[pic 23]
Curva da tensão de entrada do retificador:
[pic 24]
Sem carga:
Curva da potência instantânea de entrada do retificador:
[pic 25]
Curva da tensão no capacitor:
[pic 26]
Curva da corrente no zener:
[pic 27]
Curva da potência instantânea no zener:
[pic 28]
Curva da corrente no resistor de polarização do zener:
[pic 29]
Curva da potência instantânea no resistor de polarização do zener:
[pic 30]
Condição de carga nominal (30 mA)
Curva da potência instantânea de entrada do retificador:
[pic 31]
Curva da tensão no capacitor:
[pic 32]
Curva da tensão de saída (carga):
[pic 33]
Curva da corrente no zener:
[pic 34]
Curva da potência instantânea no zener:
...