Reguladores de Tensão

REGULADORES de TENSÃO
REGULADOR SÉRIE:

O regulador série é na realidade uma fonte de alimentação regulada mais sofisticada em relação aos reguladores que utilizam apenas diodo zener.
O diodo zener atua apenas como elemento de referência enquanto que o transistor é o elemento regulador ou de controle. Observa-se que o transistor está em série com a carga, daí o nome regulador série.
FUNCIONAMENTO:
A tensão de saída estará disponível na carga (VL), então: VL = VZ - VBE
Como VZ >> VBE podemos aproximar: VL = VZ
Sendo VZ constante, a tensão no ponto "x" será constante
Caso VIN aumente podemos analisar o que acontece aplicando LKT:
VIN = VR + VZ, mas VR = VCB, logo: VIN = VCB + VZ
VCE = VCB + VBE
Portanto, quando VIN aumenta, como VZ é constante, VCB também aumentará provocando um aumento de VCE, de modo a suprir a variação na entrada, mantendo VL constante.

VL = VIN - VCE
Então: se VIN aumenta

VCE aumenta

VL não se altera

Caso VIN diminua podemos analisar o que acontece aplicando LKT, obedecendo os mesmos princípios adotados anteriormente. Neste caso VCB diminui.
Com a diminuição de VIN

VCE diminui

VL não se altera

LIMITAÇÕES:
Valores mínimos e máximos de VIN
Como VIN = VR + VZ e VR = R.IR mas IR = IZ + IB então: VIN = R(IZ + IB) + VZ
Prof. Corradi – WWW.corradi.junior.nom.br

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Para VIN mínima temos: VIN(MIN) = R(IZ(MIN) + IB(MAX))
Portanto, abaixo do valor mínimo de entrada o diodo zener perderá suas características de estabilização. Para VIN máxima temos: VIN(MAX) = R(IZ(MAX) + IB(MIN))
Acima do valor máximo de entrada o diodo zener perderá também suas características de estabilização e será danificado.
CONDIÇÕES PARA UM PROJETO:
Alguns parâmetros devem ser observados para que o circuito opere em condições normais sem danificar seus componentes.
Tensão de entrada máxima:
VIN(MAX) = (IB(MIN) + IZ(MAX)).R + VZ ( I )
Na pior condição RL = ∞ (carga aberta), logo IB(MIN) = 0

VIN(MAX) = R.(IZ(MAX)) + VZ