Um dos problemas das fontes variáveis de tensão para trabalhos de bancada é que elas exigem um instrumento indicador de saída, o que nem sempre é fácil de obter ou barato. O que propomos com este projeto é uma fonte que tem recursos para selecionar as tensões mais comuns através de uma chave, não necessitando portanto de um instrumento indicador de saída. Na versão básica ela fornece até 1,5 A, mas pode ser usado o LM350T para uma corrente até 3 A.
Fontes de alimentação são circuitos fundamentais em qualquer bancada de trabalhos de eletrônica.
Fontes sofisticadas são caras, tanto pelos recursos e capacidades de corrente como pela presença de um instrumento indicador na saída.
No entanto, dependendo do trabalho do leitor com eletrônica pode ser conveniente ter uma fonte adicional na bancada ou mesmo uma fonte mais simples para trabalhos paralelos.
Assim, o que descrevemos neste artigo é uma fonte simples que pode fornecer as tensões mais comuns nos trabalhos de eletrônica, com uma corrente de saída até 1,5 A.
A maioria dos equipamentos eletrônicos comuns pode ser alimentada por este circuito, que além de preciso e estável, tem excelente regulagem e proteção contra curtos em sua saída.
O Circuito
O circuito tem uma configuração bastante tradicional quando se utiliza um regulador de três terminais do tipo ajustável.
Temos então um transformador comum que abaixa a tensão da rede e proporciona o necessário isolamento; um sistema retificador de onda completa com dois diodos e um capacitor de filtro de valor elevado.
A seguir vem o circuito integrado regulador de tensão variável, onde a tensão de saída depende da relação de valores entre R1 e R2., no diagrama da figura 1.
A tensão de saída será dada por:
Vs = 1,25 x [1 + R2/R1]
O valor 1,25 corresponde ao diodo zener interno ao LM317.
Nas aplicações normais, o resistor R2 é substituído por um potenciômetro de 4,7 kΩ tipicamente.
Assim, é possível variar a tensão de saída entre 1,25 V (quando a resistência do potenciômetro é zero) e um máximo determinado pela relação entre R1 e a resistência máxima do potenciômetro.
O que fazemos no nosso projeto é calcular os valores de R2, em função de um R1 fixo para obter tensões de 3, 6, 9 e 12 V.
Fixamos o resistor R1 em 100 Ω de modo a garantir que uma corrente de referência de pelo menos 10 mA circule. Isso é importante para o bom funcionamento do circuito integrado.
Assim, os valores obtidos estão na tabela dada abaixo:
| Tensão de Saída | R2 |
| 3 V | 140 Ω |
| 6 V | 380 Ω |
| 9 V | 620 Ω |
| 12 V | 860 Ω |
Como os valores indicados não são comerciais, sugerimos que o leitor use valores padronizados com uma tolerância de 5%, que será a tolerância da tensão de saída obtida.
Assim, para 140 Ω, use 120 Ω em série com 22 Ω.
Para 380 Ω, use 330 Ω em série com 47 Ω. Para 620 Ω, use 560 Ω em série com 68 Ω, e para 860 Ω, use 820 Ω em série com 39 Ω.
É claro que outras combinações que resultem em valores próximos aos indicados podem ser usadas.
Veja também que usamos diodos 1N4002 para 1 A, pois na retificação eles conduzem apenas metade do tempo, o que significa que nas condições de máximo da fonte a corrente média em cada um será apenas 0,75 A.
Montagem
Na figura 2 temos o diagrama completo da fonte de alimentação.
A placa de circuito impresso para a montagem do circuito é mostrada na figura 3.
Um componente crítico para esta montagem é a chave seletora de 1 pólo x 4 posições.
Existem algumas alternativas para esse componente. Uma delas é obtê-lo de rádios antigos multi-faixas,
Outra possibilidade consiste em se fazer um sistema de programação de tensões com bornes e plugues banana, conforme mostra a figura 4.
Quando o plugue é inserido no jaque de 6 V, a tensão de saída é programada para 6 V.
O transformador pode ser de qualquer tipo com enrolamento primário de acordo com a rede de energia e secundário de 12 V a 15 V e corrente de 1,5 A.
O circuito integrado dissipador de calor deve ser montado num bom radiador de calor.
Prova e Uso
Para provar, ligue como carga uma lâmpada de 12 V pelo menos 200 mA ou ainda um resistor de fio de 100 Ω x 5 W e um multímetro na escala de tensões DC em paralelo, conforme mostra a figura 5.
Teste as diferentes posições da chave de tensão, verificando se os valores de saída estão corretos ou bem próximos disso.
Se a diferença for grande, altere o valor do resistor de programação correspondente. Diminua o resistor se a tensão for mais alta que o esperado.
Ao usar a fonte nunca faça a mudança de tensão quando ela estiver conectada a uma carga ligada.
No momento em que a comutação é feita a resistência R2 torna-se infinita por um breve instante, elevando a tensão de saída ao máximo.
Se usar um Lm350T, aumente o valor de C1, use diodos 1N5404 na retificação e use um transformador de 3 A. Os demais componentes mantém seus valores.
CI-1 – LM317T – circuito integrado regulador de tensão (ou Lm350T para 3 A)
D1, D2, D3 - 1N4002 – diodos retificadores de silício
LED – LED vermelho comum
R1 – 100 Ω x 1 W – resistor – marrom, preto, marrom
R2 – Ver tabela – conforme a tensão
R3 – 2,2 kΩ x 1/8 W – vermelho, vermelho, vermelho
C1 – 4 700 µF x 25 V – capacitor eletrolítico
C2 – 1 µF x 16 V – capacitor de tântalo ou eletrolítico comum
T1 – Transformador com primário conforme rede e secundário de 12 + 12 V ou 15 + 15 V x 1,5 A - ver texto
S1 – Interruptor simples
S2 – Chave de 1 pólo x 4 posições – ver texto
F1 – 1 A – fusível
Diversos:
Placa de circuito impresso, radiador de calor para o circuito integrado, caixa para montagem, suporte para fusível, cabo de força, botão para a chave seletora, bornes de saída, fios, solda, etc.
