Fonte Simétrica Regulável 1.25V a 47V, 6A com Proteção contra Curto-Circuito + PCI

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Após a retificação e filtro que são os primeiros processos básico do
circuito, a tensão total vinda do Trafo e sendo retificada entre pelo
primeiro bloco inicial que é a de controle de tensão, essa controlada
pelo Circuito Integrado LM317HV e em espelho “Mesma função, só que de forma negativa“.

O resistor R1 e R2 de 0,12 ohms são
resistores que teem a função de Sensor de Carga, recebem a corrente que flui através do circuito, e enquanto essa
corrente não atinge a corrente calculada em cima dos
resistores R1 e R2.

O circuito se comporta como um regulador de tensão normal, pois para
pequenas correntes “calculada“, não ha queda de tensão no
resistor Sensor de Carga, sendo assim o Transistores Boosters TIP36C e TIP35C não
são ativados.

Se ha uma aumento de corrente no circuito, a tensão no
resistor R1 aumenta, e se essa tensão atingir
aproximadamente 0,6V “tensão de corte do transistor“, a etapa de potência é ativada e a corrente fluirá através
deles.

🧱 O Circuito de Proteção

O circuito de proteção contra curto circuito na saída, é formada
pelos transistores; Q1 BD140 PNP e o Q2 BD139 NPN, cada um para uma polarização de saída da fonte.

Eles fazem o controle da corrente máxima “Calculada” que está
fixada em 6 Amperes, e em conjunto com os resistores
R3 e R4 de 0,12 ohms ambos, funcionam
como resistor sensor de corrente, que serve para polarizar
os transistores Q1 e Q2. 

Dependendo do valor determinado, ele irá delimitar a corrente de
saída de todo o circuito seguindo uma simples fórmula
da Lei de Ohms, que serve para estipular essa
corrente de delimitação.

📖 Formula 1° Lei de Ohm

A 1ª lei de Ohm determina que a diferença de
potencial entre dois pontos de um resistor, é proporcional à corrente
elétrica estabelecida nele, e a razão entre o potencial elétrico e a
corrente elétrica é sempre constante para resistores ôhmicos. A
formula é dada por: V = R * I

• V – Tensão ou Potencial Elétrico
  
  
• R – Resistência Elétrica
  
  
• I – Corrente Elétrica
  
  

Dotado do conhecimento da lei de ohms, podemos agora calcularmos os valores dos resistores
Sensor de Carga, que ativa a etapa de potência, e os resistores
de polarização dos transistores de proteção, que é o circuito de
proteção contra Curto Circuito.

🧩 Calculo Resistor de Carga

Em primeiro lugar, temos que saber a corrente máxima suportada pelo
regulador de tensão LM317, é de 1.5 amperes, de acordo com o datasheet.

• LM317HV & LM337HV = 1.5A
  
  

Vamos calcular o R1, sabendo-se que o mesmo calculo é feito
para o R2. Sabemos que a Lei de ohms nos fornece a seguinte
expressão:

• V = R * I
  
  

V =  A tensão de corte dos transistores Q3 &
Q4, que segue o mesmo princípio para o conjunto Q5 &
Q6, é de 0.6V “Que é a região de corte do Transistor“. Vamos chamar Q3 & Q4 de Qeq.

I = É a corrente do CI1 regulador,
vamos colocar a corrente de trabalho do CI1 em 300mA,
que é igual a 0,300A, com essa corrente não precisaremos
colocar dissipador no mesmo.

Então:

• R1 = Vbe_Qeq / I_CI1
  
  
• R1 = 0,6V / 0,300A
  
  
• R1 = 2 ohms
  
  
  

📝 Cálculo Resistor do Circuito Proteção

Do mesmo modo, temos que saber a corrente total da fonte escolhida
para que haja um corte nessa região. A nossa fonte é para
6 Amperes.

• Fonte = 6A
  
  

Vamos calcular o R3, sabendo-se que o mesmo calculo é
feito para o R4. Sabemos que a Lei de ohms nos fornece a
seguinte expressão:

• V = R * I
  
  

V =  A tensão de corte do transistor Q1,
que segue o mesmo princípio para o transistor Q2, é
de 0.6V “Que é a região de corte do Transistor“.

I = É a corrente total da Fonte, que é
6A.

Então:

• R1
  = Vbe_Q1 / I_Fonte
  
  
• R1 = 0,6V / 6A
  
  
• R1 = 0,1 ohms
  
  

⛓️ Corrente dos Transistores de Potência

• Q3 + Q4 = 25A + 25A = 50A
  
  
  

Para esse circuito com tensão máxima de 47V, e os transistores com potência máxima
de 125W,  ficamos assim:

• Pmax = V * I:
  
  
• Imax = P / V => Imax = 125W / 47V => Imax =  2.66A
  
  
• Como são dois transistores em conjunto Imax = 5.32A
  
  

Por isso nosso circuito trabalha com dois
transistores TIP36C para conseguirmos
aproximadamente 6 Amperes na saída, com a tensão máxima
da fonte.

🔌 Diagrama Esquemático do Circuito

Na Figura 2 temos o diagrama esquemático do circuito fonte ajustável com
proteção contra curto-circuito, para que nos acompanha já conhece
muito bem esse circuito, o que diferença é justamente a implantação
da simetria do circuito e o circuito de proteção, como podemos ver
abaixo.

Fig. 2 – Diagrama Esquemático Fonte Simétrica Regulável 1.25V a 47V 6A com Proteção contra Curto-Circuito

• Como Fazer um Detector de Tensão AC Sem Contato — Circuito Simples
  e Eficiente
• Fonte Ajustável 1,2V à 37V, 6A, com Proteção Contra
  Curto-Circuito com LM317 e TIP36 + PCI
• Fonte Chaveada SMPS 13.8V 10A com IR2153 e IRF840 + PCI
• Fonte Ajustável 1.2 à 37V – 7A com proteção de curto-circuito com
  CI LM723
• Fonte Estabilizada 13.8V Alta Corrente 30 Amperes + PCI

• CI1 ……………………… Regulador de Tensão Positiva LM317HV
• CI2 ……………………… Regulador de Tensão Negativa LM337HV
• Q1 ………………………. Transistor PNP BD140
• Q2 ………………………. Transistor NPN BD139
• Q3, Q4 ………………… Transistor de Potência
  PNP TIP36C
• Q5, Q6 ………………… Transistor de Potência
  NPN TIP35C
• D1 ………………………. Ponte Retificadora 50A – KBPC5010
• D2, D3 ………………… Diodo retificador 1N4007
• R1, R2  ………………… Resistor 2W / 2Ω
• R3, R4 …………………. Resistor 5W / 0.1Ω
• R5, R6 …………………. Resistor 1/8W / 5KΩ
• R7, R8 …………………. Resistor 1/8W / 120Ω
• R9, R10, R11, R12 … Resistor 5W / 0.1Ω
• C1, C2 …………………. Capacitor eletrolítico 10uF – 63V
• C3, C4 …………………. Capacitor eletrolítico 1000uF – 63V
• C5, C6 …………………. Capacitor eletrolítico 5.600uF – 63V 
• RV1 …………………….. Potenciômetro 5KΩ
• P1, P2 ………………….. Conector 3 terminal parafusado
  5mm 3 Pinos
• Outros …………………. Fios, Soldas, pcb, etc.