Regulador de tensão de alta corrente:o guia definitivo

Reguladores de tensão

Dificilmente existe algum produto elétrico que não exija um tipo de regulador de tensão. E este fato torna o regulador de tensão um dos componentes elétricos mais utilizados para circuitos. A menos que seu curso possa funcionar com uma voltagem de bateria diretamente ou uma voltagem de adaptador DC/AC, você precisará de um regulador de voltagem para evitar danos causados ​​por aumentos de corrente e corrente instantânea. Além disso, você deve ter uma boa compreensão dos reguladores de tensão de alta corrente antes de escolher ou fazer um para seus circuitos. Portanto, neste artigo, você aprenderá como funciona um regulador de tensão de alta corrente, os tipos de reguladores de tensão, aplicações e alguns circuitos reguladores de tensão que você pode construir para o seu projeto.

Vamos começar!

Como funciona um regulador de alta corrente?

O objetivo principal de um regulador de tensão é a limitação de corrente. Em outras palavras, ele cria e sustenta uma tensão de saída fixa. Mesmo se você alterar a condição de carga ou as tensões de entrada, a tensão de saída constante permanecerá a mesma.

Regulador de tensão

Além disso, os reguladores de tensão mantêm a tensão nominal que um circuito recebe de uma fonte de alimentação comutada dentro de uma faixa adequada para a operação regular de outros componentes eletrônicos em um circuito.

A maioria dos reguladores de tensão funciona para conversões de CC para CC, mas alguns também podem lidar com conversões de CA para CC e CA para CA.

Tipos de reguladores de tensão:linear versus chaveado

Temos dois tipos de tensão que você deve considerar antes de escolher ou fazer um regulador de tensão. Esses tipos incluem reguladores lineares e reguladores de comutação.

Os reguladores lineares são tipos de reguladores baratos e diretos com recursos sem ruído. No entanto, os reguladores lineares buck têm níveis de potência baixos ou médios e, portanto, são mais úteis para reduzir as tensões de cargas leves. Um regulador linear também tem um tamanho compacto.

Diagrama de circuito do regulador linear

Por outro lado, os reguladores chaveadores têm alta eficiência energética, mas possuem projetos mais complexos e custam mais do que os reguladores lineares. Para completar, eles têm uma saída de ruído mais alta. No entanto, você usa um regulador de comutação como um regulador step-up ou step-down.

Diagrama do regulador de comutação com controle de feedback

Aplicações de reguladores de tensão

Aqui estão algumas aplicações dos reguladores de tensão lineares e chaveados:

• Você pode usar reguladores lineares para aplicativos de baixo orçamento, sensíveis a ruído, espaço limitado ou baixa corrente, como dispositivos vestíveis, Internet das Coisas (IoT) e fones de ouvido.

Fones de ouvido

• Você pode usar reguladores de comutação para aplicações mais gerais. E você também pode usá-los para aplicativos eficientes e de alto desempenho, como aplicativos de consumo, automotivos, corporativos e industriais.

Automóveis

Projetos de circuitos reguladores de tensão de alta corrente

Esta seção examinará dois tipos de circuitos reguladores de tensão que você pode fazer para o seu projeto. Discutiremos os dois circuitos:o circuito controlador de tensão 7812 de alta tensão e o circuito regulador de tensão adaptável de alta corrente usando LM338.

Circuito regulador de tensão 7812 de alta corrente

Diagrama de circuito de tensão 7812 de alta corrente

Fonte:blogspot do regulador de tensão CC

Você pode construir uma tensão de alta corrente 7812 com um transistor, e o transistor ajudaria a aumentar a potência da corrente de carga do circuito regulador. Além disso, lembre-se de que os tipos de reguladores positivos utilizam transistores NPN, enquanto os reguladores -ve usam transistores PNP.

Além disso, este circuito é uma amostra perfeita de um circuito controlador de corrente de tensão CC de 12v. E vem com IC 7812 com a intenção de melhorar a tensão de carga de um IC 7812 de 1A (até 15A).

Observação:se você usar mais transistores externos, maiores serão as correntes de carga.

Assim, você pode produzir um regulador de tensão 7812 de alta corrente juntando 3 transistores complementares MJ2955.

Aqui está a melhor parte.

Você pode alterar a potência da corrente de carga adicionando mais transistores MJ2955 (aumento) ou removendo alguns transistores.

Além disso, você pode usar um resistor com classificações de 100R ou inferior para proteger seu sistema contra inundações de corrente. Então, com este resistor, você pode estabilizar a tensão que o 1c 7812 recebe.

Como a corrente de carga do 7812 não é superior a 1A, você pode usá-lo como fusível de proteção para a tensão de saída de 1A do IC. Assim, protegendo o IC de alta corrente contínua ou corrente constante.

Além disso, você deve instalar um dissipador de calor para os transistores 1C MJ2955 e 7812 para ter um sistema de dissipação de calor eficiente para resfriamento adicional para a tensão de carga ou um recurso de desligamento térmico.

Dissipador de calor

Nota:o dissipador de calor também evita o aumento da temperatura. Você também pode incluir recursos de desligamento de temperatura ao atingir a temperatura máxima.

Além disso, você pode usar um regulador -ve 7912 para este circuito. Mas, você terá que mudar os transistores MJ2955 para outros transistores como o MJ3055, TIP3055 ou 2N3055.

Circuito regulador de tensão adaptável de alta corrente usando LM338

Circuito regulador de alta tensão usando LM338

Fonte:320volt.com

Este circuito regulador de tensão flexível usando LM338 pode fornecer uma tensão de saída real DC regulada entre 1,2v a 32v com uma alimentação DC incontrolável de entrada de 1,5v a 35v.

O LM338 é um IC com fonte de alimentação ajustável com um controlador de tensão de três terminais +ve. Além disso, ele pode fornecer cinco amperes em 1,2 – 32 volts. Além disso, você só precisa de dois resistores para usar este circuito. Além disso, aqui está a tensão de saída alvo que você pode obter com um resistor variável:

V saída =1,25 Volts (1+R2/R1) + Iadj R2

Componentes necessários

Aqui estão os componentes que você precisa para este circuito:

1. C1 – 10µF/25V – CP Radial D4,0mm – P2,00mm (1)

2. C2 – 4,7µF/25V – CP Radial D4,0mm – P2,00mm (1)

3. R1 – 120Ω – R Axial DIN0204 D1,6mm L3,6mm – P5,08mm Horizontal (1)

4. D1, D2 – 1N4007 – D-DO-41 SOD81 P10,16mm Horizontal (2)

5. U1 – LM338 – TO-220-3 Vertical (1)

6. RV1 – 1KΩ – Potenciômetro Bourns 3266Y Vertical (1)

7. J1, J2 – Parafuso Ter 01×02 – JWT A3963 1×02 P3,96mm Vertical (1)

O LM338 é o componente significativo deste circuito regulador de tensão flexível. Você pode conectar o terminal de entrada 3 diretamente ao terminal positivo (Vin). Além disso, conecte o pino 2 (Vout) ao terminal de parafuso do pino, uma faixa de saída. Em seguida, conecte o pino 1 ao GND através do resistor variável RV1.

Assim, você pode alterar a tensão de saída regulada do LM338 deste circuito alterando os valores de R1 e RV1. Além disso, os capacitores C2 e C1 realizam operações de filtro e D1 e D2 funcionam como “elementos de proteção reversa”.

Encerrando

Por fim, vejamos o que você deve considerar antes de escolher o regulador de tensão perfeito, se não for fazer um. Primeiro, você deve entender os recursos essenciais, como Vout, Vin, Iout e até mesmo as prioridades do sistema.

Depois de entender esses parâmetros, descubra qual dispositivo atende aos requisitos de sua aplicação. Você pode usar uma tabela de pesquisa paramétrica e um gráfico atual para fazer isso. E você também pode usar um gráfico de eficiência para encontrar a eficiência real do regulador de tensão desejado.

Tabela de pesquisa paramétrica

Além disso, um regulador de tensão adequado aumentaria a vida útil da bateria de seus circuitos se eles usarem energia da bateria.

Bem, isso encerra este artigo. Não se esqueça de entrar em contato conosco se precisar de mais assistência ou tiver mais dúvidas. Estamos sempre felizes em ajudar.