Regulador de Tensão LM338: Datasheet, Pinagem e Aplicações Práticas

O circuito integrado LM338 faz parte da série LM de CIs fabricados pela National Semiconductor. O circuito de aplicação do LM338 é semelhante ao LM350 ou LM317 em termos de facilidade de uso e poucos componentes. No entanto, o LM317 possui uma corrente menor que o LM338. Neste artigo, discutiremos o circuito integrado LM338 com base em suas características, aplicações, configuração de pinos, entre outros.

O que é o CI LM338?

O LM338 é um regulador de tensão ajustável de alta corrente capaz de fornecer até 5A de corrente de saída contínua (com pico de 7A). É fácil de usar, pois requer apenas dois resistores para definir a tensão de saída. Além disso, seu projeto de regulação de carga e linha o torna excepcionalmente confiável em comparação com outras fontes de alimentação comerciais.

Observações importantes:

• Embora capacitores não sejam estritamente necessários, se o CI estiver a mais de 150 mm (6 polegadas) dos capacitores de filtro de entrada, será necessário um capacitor de bypass de entrada.
• Adicionalmente, você pode incluir um capacitor de saída opcional para melhorar a resposta transitória.
• Por fim, é possível fazer o bypass do terminal de ajuste do regulador para obter alta rejeição de ripple.

Pinagem e Configuração do LM338

A configuração do CI LM338 possui uma pinagem com três terminais:

• Pino 2 / Entrada (Input): Recebe o sinal DC de entrada.
• Pino 1 / Ajuste (Adjust): Define/ajusta a tensão de saída desejada.
• Pino 3 / Saída (Output): Gera a tensão de saída, que é filtrada pelo capacitor de filtro e enviada para a saída do circuito.

Características e Aplicações do LM338

As principais características do LM338 incluem:

• Saída ajustável variando de 1,2V a 37V
• Saída protegida contra curto-circuito
• Corrente de saída especificada de 5A
• Regulação de linha tipicamente 0,005%/V
• Testado com aprimoramento de produto (P+)
• Regulação térmica especificada
• Regulação de carga de 0,1%
• Encapsulamento padrão de transistor de 3 terminais
• Corrente de pico/máxima de saída especificada de 7A
• Limite de corrente constante com a temperatura

As principais aplicações do LM338 são:

• Carregadores de bateria
• Fontes de alimentação ajustáveis
• Reguladores de corrente constante

Calculadora de Tensão do Circuito Básico do LM338

Observando o circuito de aplicação do LM338 abaixo, você precisará apenas de dois resistores para definir uma tensão de saída constante. Uma calculadora de regulador de tensão varia o valor da tensão de saída ajustando R2 e R1 (resistor de programação).

A fórmula para calcular a tensão de saída do CI LM338 é:

Vout = 1,2V × {1 + R2/R1} + Iadj × R2

A corrente de ajuste (Iadj) às vezes tem uma corrente baixa de aproximadamente 50µA. Nesse caso, uma fórmula simplificada é recomendável: Vout = 1,2V × {1 + R2/R1}.

Esquemático de Funcionamento do LM338

O diagrama esquemático de um LM338 possui vários componentes eletrônicos como capacitores externos, transistores, resistores e diodos Zener.

O valor de 120 ohms é adequado para R1 no regulador LM338. No entanto, você também pode usar valores como 220 ohms ou 150 ohms para R1. Além disso, você pode configurar o regulador de tensão LM338 para controlar a corrente do circuito.

Circuitos de Aplicação Práticos do LM338

A seguir, apresentamos exemplos práticos de circuitos de aplicação e fontes de alimentação com o CI LM338. São fáceis de aplicar, sendo eficientes tanto para iniciantes quanto para profissionais.

Usando um Único Controle para Ajustar Múltiplos Módulos LM338

Descrição: Você pode usar um único potenciômetro para controlar vários módulos do circuito LM338 conforme o diagrama abaixo.

Circuito Controlador de Luz com LM338

Você também pode usar o LM338 como controlador de luz.

No diagrama, o fototransistor substitui o resistor padrão que ajusta a tensão de saída. Além disso, a saída do CI alimenta a luz que você precisa controlar antes de permitir que ela incida sobre o fototransistor.

Um aumento na luz causa uma diminuição no valor do fototransistor. Por sua vez, a queda de valor puxa o pino Adj do CI ainda mais em direção ao terra. Isso causa uma redução na tensão de saída e na iluminação da luz, mantendo assim um brilho constante da lâmpada.

Circuito Controlador de Aquecedor

Você pode configurar um CI LM338 para controlar a temperatura de diversos parâmetros, como um aquecedor. Você precisará de outro circuito integrado (um CI LM334) como sensor para o diagrama do circuito. Conecte o terra do CI LM334 ao do CI LM338 e atravesse o pino Adj.

À medida que o calor da fonte aumenta gradualmente além do limiar prescrito, o sensor LM334 diminui sua resistência. Subsequentemente, a tensão de saída do LM338 cai, reduzindo a tensão do elemento aquecedor.

Circuito Simples de Fonte Ajustável 13V 5A com LM338

A aplicação aqui é um formato de circuito simples que envolve um CI LM338.

O circuito possui uma saída ajustável variando de 1,2/1,25V até uma tensão de entrada máxima inferior a 37V.

• O resistor R2 varia a tensão de saída continuamente.
• Além disso, os diodos D3 e D2 funcionam como diodos de proteção.
• T1 é o transformador primário com 230V.
• Então, você pode usar o potenciômetro VR conectado ao pino Adj (pino de ajuste) para alterar a tensão de saída.
• C3 e C2 são capacitores de desacoplamento, enquanto C5 e C1 são capacitores de filtro.

Princípio de Funcionamento

O circuito opera pelo processo abaixo:

• O transformador reduz a tensão de 230V CA para 15V.
• A tensão então passa pelo retificador de ponte de diodos e se torna uma corrente contínua com ripple.
• Antes de chegar ao CI LM338, o sinal DC passa pelo capacitor de filtro de ruído.
• No capacitor, o sinal passa pelo pino 2, pino 1 e finalmente pino 3 para dar a saída total ao circuito.

Algumas dicas que você deve considerar ao montar o circuito:

• Primeiro, instale um dissipador de calor no CI LM338 ao conectá-lo para evitar danos ao transistor de saída e superaquecimento.
• Em segundo lugar, você pode usar a chave S1 como interruptor LIGA/DESLIGA.
• Os diodos de 5A e transformador de 8A podem tornar este projeto DIY um pouco caro. Portanto, monte-o apenas quando necessário.
• Novamente, se você não encontrar um diodo de ponte de 5A, pode fazer um com diodos, um exemplo sendo SR520.
• Se necessário, você pode conectar um fusível opcional de 6A em série com o terminal de saída positivo.

Circuito Carregador de Bateria com Controle de Corrente 12V

O diagrama de circuito abaixo usa uma bateria chumbo-ácido de 12V como carregador. Portanto, certifique-se de selecionar resistores apropriados (R1 e R2) para determinar o nível de corrente desejado da bateria de 12V.

Você pode ajustar ainda mais o resistor R2 para obter outras tensões ao carregar diferentes baterias.

Resumo

Para concluir, o CI LM338 é um componente confiável para dispositivos eletrônicos devido à sua regulação térmica e encapsulamento de transistor de 3 terminais. Além disso, possui limitação de corrente dependente do tempo.

Nosso artigo detalhado oferece uma visão geral do que você encontrará no datasheet do CI LM338. Além disso, discutimos vários circuitos de aplicação do LM338 que você pode criar.

Ainda tem dúvidas sobre a tecnologia do CI LM338? Entre em contato conosco para mais assistência.