FONTE DE TENSÃO REGULADA A DIODO ZENER

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Na segunda parte do experimento, montou-se o mesmo circuito anterior, mas dessa fez variando a carga do circuito de tal forma a obter-se as correntes especificadas na tabela II e, médio-se os valores da tensão Vo de saída. Tal circuito encontra- se na figura 4.

[pic 5]

Figura 4A : Regulador de tensão com carga

[pic 6]

Figura 4B : Regulador de tensão com carga

Obtido os resultados, em laboratório e simulação para a tensão Vo baseado no valor da corrente Io, estão organizados na tabela II.

Io (mA)

Vo (V) – Teórico

Vo (V) - Simulado

Vo (V) – Exp.

0

5,1

5,11

5,099

10

5,1

5,10

4,9

30

5,1

5,04

5,119

Tabela II

Analizando os dados da tabela II observamos que os resultados obtidos em laboratório realmente são verídicos, pois quase não diferem daqueles esperados pela simulação computacional e resuldados teóricos.

Na figura 5 temos o gráfico da tensão de saída para a fonte de tensão regulada a zener com carga.

[pic 7]

Figura 5A : Gráfico da tensão de saída do regulador com carga

[pic 8]

Figura 5B : Gráfico da tensão de saída do regulador com carga

- Questionário com perguntas e respostas

1.5.1 Determinar a regulação de tensão na carga para os resultados experimentais e simulados na tabela 2 e esboce a curva de regulação de tensão na carga em função do aumento de carga.

Nas figuras 6 está ilustrado a curva de regulação de tensão na carga em função do aumento da carga.

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Figura 6: Curva de regulação de tensão

1.5.2 A partir dos resultados da Tabela 2 trançar as curvas V0 = f(I0) simulado e experimental e comente a respeito do gráfico obitido.

Nas figuras 7 e 8 estão representadas as curvas de Vo=F(Io) tando para os resultados simulados quanto para os experimentais.

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Figura 7: Curva de Vo experimental

[pic 11]

Figura 8: Curva de Vo Simulada

1.5.3 Explique o comportamento do diodo Zener na região de ruptura inversa.

Na região de ruptura o diodo zener apresenta um joelho muito visível, seguido de um aumento de corrente praticamente vertical. A tensão é praticamente constante, aproximadamente igual a Vz em quase toda a região de ruptura o que caracteriza o diodo zener como regulador de tensão.

1.5.4 Analisando o circuito da Figura 2, suponha que o capacitor C seja retirado do circuito em um dado instante após o circuito ter atingido regime permanente. Análise e explique o comportamento do circuito para esta situação imposta fazendo uso de simulação. Abaixo na figura 6 é apresentado as formas de onda de tensão na carga.

Quando o capacitor é retirado do circuito, este apresenta a saída representada na figura 8.

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Figura 8: Gráfico de tensão de saída do regulador de tensão sem capacitor.

1.5.5 Pesquise a respeito do regulador shunt programável TL431

É um regulador ajustável de precisão Shunt Zener. Sua tensão de saída pode ser configurado para qualquer valor entre 2,5 e 36 V com o uso de dois resistores externos onde esses resistores atuam como um divisor de tensão. Na figura 9 temos a represntação de tal dispositi

Vo.

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Figura 9: Regulador shunt de tensão programável TL431

1.5.6 Comente a respeito do comportamento das curvas apresentadas na Figura 3.

O primeiro gráfico da figura, V(C), significa a forma de onda da tensão na saída do filtro capacitor, onde o mesmo possui uma variação ΔVC de 16.25 até 13.75 V e a tensão média 15 V. O segundo gtáfico representado na figura, V (Rs), significa a forma de onda na saída do Resistor limitador, ou seja, a tensão antes de ser regulada sofre uma queda em cima do resistor que consome a máxima potência do circuito. O terceiro gráfico é a tensão de saída em cima da carga Ro, ou seja, a tensão de saída em cima da carga logo após a tensão ser regulada pelo diodo Zener, e a partir de um certo limite em 450 ms , ela começa a cair e oscilar. Já no ultimo gráfico I (R0) temos a corrente que percorre a carga, e que cresce em função da diminuição da mesma até um certo limite de tempo em 450 ms, a partir daí cresce até aproximadamente 160 mA e começa a oscilar.

- Conclusão

O experimento realizado observamos as características de operação do diodo zener e sua aplicação como regulador de tensão e comprovamos que de fato este componete mantem a saída do ciruito constante mesmo com a variação do sinal de alimentação de entrada. Além disso, percebeu-se que no projeto de uma fonte regulada a diodo zener de pequena potência, apenas um retificador de meia onda é suficiente para retificar a tensão. Por fim, concluimos que prática realizada foi satisfatória, uma vez que, os objetivos foram alcançados e os resultados obtidos em laboratório e em simulação estavam de acordo com o esperado teórico.

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