Reguladores de Tensão - Conceito

     Os reguladores de tensão são uma das ferramentas utilizadas na conversão de tensão CC oscilante em tensão CC fixa. Isso acontece porque os reguladores de tensão possuem uma tolerância de entrada. Nessa publicação estarei explorando um pouco desse componente e alguns modelos e soluções mais atuais, como o LDO. 

CONCEITO INICIAL

    O sinal CC é gerado a partir de um circuito retificador. No entanto, o circuito retificador não pode receber diretamente 127V ou 220V, pois os pode danificar os componentes. Então esse sinal é atenuado utilizando um transformador abaixador ou transformador Center Tap, que é um transformador com uma derivação central. 

    Depois da etapa de transformação, o sinal AC passa por um retificador em ponte ou por outras técnicas de retificação, e gera um sinal pulsante. Esse sinal pulsante é lançado em um filtro que, normalmente, é capacitivo. O filtro capacitivo acumula a carga do sinal pulsante. No primeiro semiciclo do sinal, o capacitor se carrega. No segundo semiciclo o capacitor descarrega gerando um sinal em forma de "dente de serra" ou "ondas". Observe que o sinal, depois do filtro, não chega a zero. Quanto menor for o "dente" ou a "onda", melhor o sinal será recebido no regulador.  O regulador mantém o sinal fixo, removendo o "dente de serra", o que é ideal para equipamentos eletrônicos. 

REGULADORES DE TENSÃO

    Os Cis reguladores de tensão possuem circuitos de referência, de comparação, controle e proteção integrados dentro de uma única pastilha ou encapsulamento.  Os circuitos integrados de regulação de tensão oferecem uma regulação para tensão positiva, negativa ou ajustável (para qualquer valor abaixo da entrada). É importante ressaltar que os reguladores, muitas vezes, regulam a tensão para valores abaixo da entrada, ou seja, se chega 20V, o valor regulado precisa ser abaixo de 20V. Se temos um sinal que oscila entre 20 e 18V, o regulador de tensão não poderá regular a saída em 20V fixo. Porém, se a entrada oscila entre 21 e 40V, alguns modelos de regulador de tensão poderão funcionar, mantendo a saída fixa em 20V. 

REGULADORES DE TRÊS TERMINAIS

    Uma tensão CC não regulada é aplicada na entrada em Vi e uma tensão regulada surge na saida Vo. Um terceiro terminal é a ligado em GND. Para que a saída seja regulada, é necessário consultar a folha de dados do componente (datasheet) e verificar qual a faixa de tensão de entrada é tolerável. 

    Dentro desse contexto, surge os reguladores de tensão 78XX e 79XX. Os 78XX são reguladores de tensão positiva, sendo que eles são limitados até 24V. Esse reguladores dependem de uma tensão de entrada bem acima do valor de regulação. 

    Já os reguladores 79XX são reguladores de tensão negativa. Os reguladores de tensão negativa só conseguem regular tensões mais negativas do que o valor a ser regulador. Então se desejo ter uma saída de -15V, preciso ter uma entrada menor que -15V, como 20V, por exemplo.

    Existem modelos de reguladores de tensão como os LDO (Low-Dropout Regulator) que cuja a diferença entre a entrada e a saída regulada são minímos para operação. Isso significa que o LDO funciona com uma tensão de entrada próxima a tensão de saída. Então, se a entrada for de 20,1V, a saída regulada do LDO poderá ser em 20V. Percebem a diferença de apenas 0,1V? Pois bem, existem modelos de LDO que operam com diferenças ainda menores, na casa de milivolts.