Fonte de Tensão 12V-3A Ajustável e Fixa de 5V

Fonte de Tensão Ajustável e Fixa

Uma fonte de tensão para bancada é sempre muito importante para auxiliar os testes dos circuitos eletrônicos. A fonte que será apresentada a seguir é do tipo linear e possui duas saídas, sendo uma delas com tensão variável de 1,2V a 12V com até 3A e a outra fixa em 5V com 500mA.

Introdução

O projeto da fonte é relativamente simples, pois se baseia nos circuitos integrados de regulação de tensão LM317 e 7805. Informações mais detalhadas sobre esses componentes podem ser encontradas diretamente em suas folhas de dados “datasheet”. A fonte conta com duas saídas de tensão sendo uma ajustável e outra fixa.

Funcionamento da Fonte Regulada

A saída de tensão ajustável varia entre 1,2 a 12V e pode fornecer uma corrente de até 3A, quando a saída fixa não é utilizada, graça ao uso do CI LM317 juntamente com um transistor bypass. O LM317 além de possuir um melhor desempenho em relação aos reguladores fixos, este dispositivo conta com um sistema interno de limitação de corrente e proteção de sobrecarga térmica que permanecem totalmente funcionais mesmo quando o terminal AJUST está desconectado. O transistor bypass não possui uma proteção contra curto circuito sendo necessário o uso de sistema adicional como um fusível por exemplo. A proteção térmica do transistor pode ser feita com o uso do próprio LM317 se instalado no mesmo dissipador de calor. O circuito básico da saída ajustável é apresentado na figura 1. 

Figura 1 - Saída ajustável de 1,2V a 12V

A tensão fixa é proporcionada pelo CI 7805 e com uma corrente limite de 500mA. A limitação da corrente de 500mA é feita de forma proposital através do resistor R3 para evitar a queima do CI e sendo suficiente para alimentar circuitos de lógica digital . 

O transformador para a fonte deve ser do tipo 12V + 12V por 3A  (transformador 12V com tap central 3A). O circuito completo da fonte é apresentado na figura 2 e 3. A retificação é de onda completa para transformador com derivação central. O diodo 6A10 suporta uma corrente de 6A de condução direta e deve ser utilizado no projeto, entretanto diodos da série 1N5400, que são mais comuns, podem ser associados em paralelo na própria placa para suportar a corrente de condução sem o risco de queimar.

Figura 2 - Circuito elétrico da fonte

Figura 3 - Layout para a fonte de tensão

O download projeto completo da fonte pode ser feito no link:  Projeto Fonte de tensão ajustável 12V e fixa 5V
[Senha: www.eletronicaemcasa.blogspot.com.br]

Montagem da Fonte Regulada

Dissipador de Calor para a Fonte de Tensão

Os CI's e o transistor devem ser acoplados a um dissipador de calor para o bom funcionamento da fonte. O transistor e os reguladores de tensão devem estar acoplados termicamente mas isolados eletricamente de cada um, para isso é necessário a utilização de buchas isolantes nos parafusos e Thermal Pad para os CI's e transistor (figura 4). O Thermal Pad é um membrana condutora de calor e de isolamento elétrico, ela pode ser facilmente encontrada em sucatas juntamente com as buchas isolantes e parafusos (Facilmente encontrada em fontes de computadores). O dissipador de alumínio também pode ser reaproveitado das fonte de computador.

Figura 4 - Acoplamento térmico dos componentes

Potenciômetro de Ajuste de Tensão

O potenciômetro P1 de 10k Ohms deve ser conectado separadamente a placa através de dois fios (figura 5). A conexão do potenciômetro é do modo reostato que pode ser conferido no post como funciona o potenciômetro.

Figura 5 -Fonte de Tensão Ajustável e Fixa

Galvanômetro

O circuito final pode ou não contemplar o galvanômetro para a medição da tensão variável de saída (figura 6). Para a utilização do galvanômetro de fundo de escala de 1mA o valor do resistor R5 deve ser 4k7 Ohms e o trim-pot P2 de 10k Ohms sendo este o responsável pelo ajuste do fundo de escala da tensão medida, no nosso caso 12V. Caso o galvanômetro não seja usado os componentes R5 e P2 podem ser suprimidos.

Figura 6 - Galvanômetro

Caixa de Montagem

A montagem final da fonte pode ser feita em uma caixa plástica para facilitar a sua utilização em bancada de testes. Como sugestão proponho a utilização das caixas Patolas que oferecem vários modelos de gabinetes. O layout do circuito foi projetado para o modelo PB-211 ou PB-215 que devem ser escolhida em função das dimensões do transformador. No meu caso utilizei o modelo PB-211, a montagem final pode ser conferida na figura 7.

Figura 7 - Montagem Final da Fonte de Tensão Ajustável e Fixa

Lista de componentes

Download da lista de componentes da fonte de tensão ajustável e fixa em pdf : Fonte de tensão.pdf

Conclusão

Com poucos recursos, criatividade e com componentes de uso geral, que são facilmente encontrados em sucatas, é possível construir uma fonte para bancada de testes que possa atender as necessidades de hobbistas, estudantes e técnicos.