Para teste do programa de cálculo do regulador série com amplificaor de erro, foi montado em laboratório o circuito abaixo para alimentar uma carga de 12,5 Ohms com uma tensão contínua de 9V, sua corrente será de 720mA. Usamos quatro resistores de 50 Ohms por 50 W em paralelo para carga.
O primeiro passo foi montar um retificador em ponte com filtro capacitivo e medir a tensão máxima e mínima em sua saída com a carga de 12,5 Ohms alimentada. Um cuidado deve se ter com a potência máxima dissipada pelo resistor de carga, evitando sua queima, no nosso caso estamos trabalhando com uma boa folga. Os diodos devem sempre suportar a corrente na carga, veja o circuito abaixo.
A forma de onda levantada sobre a carga está na figura abaixo.
A tensão mínima foi medida pelo cursor 1 e a tensão máxima pelo Cursor 2: 12,6V e 17,4V respectivamente. Com estes valores levantados escolhemos o transistor BD329 para T1, este com um hFE(beta) mínimo de 85, esta é a pior condição em que o circuito regulador irá atuar, será quando a corrente de base de T1 terá um maior valor suprindo uma maior parcela da corrente de R1. Para o zener escolhemos o BZX79 C6V2 que apresenta uma potência máxima de dissipação PZmáx de 400mW e uma corrente mínima Izmín de 10mA para regulação.
Vamos ao programa principal para o calculo o circuito, veja na figura abaixo.
Antes de qualquer coisa vamos verificar se as características para o transistor T1 são compativeis, caso não seja, encontre outro e recalcule até encontrar o transistor ideal, isto tanto para T1 como para o diodo zener e T2. No nosso caso usamos o próprio BD329 para T1 e para T2 um BC547A, estão perfeitamente dentro das condições definidas pelo programa. Montaremos então o circuito abaixo com os valores indicados.
Com o circuito montado uma nova amostra da tensão de entrada é levantada, veja abaixo.
Observe que agora as tensões máxima e mínima de entrada aumentaram de valores. Isto ocorre devido ao fato que a carga aplicada diretamente ao retificador terá uma corrente maior de consumo, mudando a tensão de ripple de saída do filtro.
Faremos então um segundo cálculo para esta nova carga no retificador. Veja os novos cálculos abaixo.
Agora sim podemos usar os valores escolhidos com segurança, pois a tensão máxima e mínima na entrada corresponderá exatamente a utilizada para os cálculos. Então montamos o seguinte circuito com os valores indicados.
Vamos agora ver se a tensão de saída corresponde aos 9V do projeto, abaixo a forma de tensão de saída do circuito.
Veja que a saída se encontra com 10V, portanto 1V acima do valor do projeto original, basta agora ajustar R3 para chegar aos 9V exigidos.
Substituindo por um resistor de 4K7 conseguimos chegar as 9V exigidos no projeto. Veja que R3 controla diretamente a
corrente de base e consequentemente a de coletor de T2, sendo influenciado diretamente pelo parâmetro Hfe deste transistor.
Como o parâmetro hFE de referência usado no cálculo foi o menor indicado pelo manual, está aí o porque da diferença de R3.
Agora sim conseguimos os 9V necessários, veja abaixo.
Por último levantamos as tensões para análise.
| VZ (Tensão Sobre o Zener)
| 6,6 V
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| VB2 (Tensão na Base de T2)
| 7,24 V
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| VB1(Tensão na Base de T1)
| 9,76 V
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| VCE2 (Tensão Coletor Emissor de T2)
| 3,16 V
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A tensão de ripple de saída pode ser vista na figura abaixo.
Na saída do regulador temos uma tensão de ripple de 0,162 Vpp, a frequência de 120Hz é devido a retificação de onda completa provocada pelo retificador em ponte.
Chegamos ao final do projeto bastando apenas montar o circuito projetado e testado abaixo.