Um regulador de tensão é um dispositivo, geralmente formado por semicondutores, tais como diodos zener e circuitos integrados reguladores de tensão, que tem por finalidade a manutenção da tensão de saída de um circuito elétrico.Sua função principal é manter a tensão produzida pelo gerador/alternador dentro dos limites exigidos pela bateria ou sistema elétrico que está alimentando. Um regulador de tensão é incapaz de gerar energia. A tensão de entrada deve ser sempre superior à sua tensão de regulagem nominal. Por exemplo: Se ele estiver sendo utilizado em um motor de automóvel, deverá manter a saída para o veiculo entre 13,5 e 14,5 volts, sendo um valor normal 14,0 volts. No caso de aumento de tensão na fonte geradora (o alternador, no caso de um regulador de tensão automotivo) a tensão excedente poderia queimar as lâmpadas do sistema ou danificar outros equipamentos como autorádios e até mesmo a central eletrônica de injeção de combustível. No entanto, se tensão entrante se tornar inferior à tensão nominal do regulador, este permite a passagem da corrente mas perde a função reguladora, pois esta suas capacidades se restringem à manter regulada apenas as tensões de pico.
Equivocadamente, alguns imaginam que o regulador de tensão efetua suas funções em tensões entrantes acima e abaixo de sua tensão nominal, porém os reguladores são eficazes apenas quando a tensão de entrada é superior à sua tensão de regulagem. Em um automóvel, o regulador mantém a tensão máxima dentro dos limites estabelecidos por cada fabricante para alimentação de todo o circuito. Deste modo, se o alternador ou a bateria passarem a fornecer uma tensão superior à suportada pelo circuito eletro-eletrônico do veículo, o regulador faz a devida redução desta tensão para dentro dos valores aceitáveis. No entanto, se a bateria ou o alternador enviarem ao circuito uma tensão inferior ao valor de regulagem do regulador, este permite a passagem da tensão no mesmo valor de sua origem. Este fenômeno se percebe tanto em veículos como em aparelhos eletrônicos. A fonte de alimentação de um computador possui reguladores de tensão (em forma de complexos circuitos eletrônicos) que atuam mantendo faixas constantes de tensão para o computador, não importando se a tensão de entrada for 110 Volts ou 220 Volts. Esta faixa de tensão é aceitável para a entrada do regulador manter em sua saída as tensões desejadas. No entanto, se na rede elétrica houver uma queda parcial de energia (para 60 Volts, por exemplo) o regulador será incapaz de gerar a tensão faltante para manter o circuito alimentado plenamente energizado, e o computador irá se desligar.
As grandezas que envolvem um regulador de tensão, seja ele automotivo ou eletrônico são:
Tensão de Saída
É a tensão, ou faixa de tensões, que um regulador fornece em sua saída se a tensão de entrada estiver dentro dos parâmetros aceitáveis. Os reguladores de tensão lineares possuem uma tensão da saída nominal fixa, com uma margem de variação inferior a 5%.
Faixa de tensões de entrada.
Deve-se considerar a tensão mínima de entrada (Input Voltage (Min)) e tensão máxima de entrada (Input Voltage (Max)).
Tipicamente a tensão mínima de entrada deve ser 1,2 Volts superior à tensão de saída, e a tensão máxima de entrada depende de características de cada tipo de regulador. O Regulador de Tensão 7812, com saída estabilizada em 12 Volts, tem sua tensão mínima de entrada estabelecida em 14,5 Volts e tensão máxima de entrada de 30 Volts.
Corrente Elétrica máxima.
Como ocorre em qualquer circuito elétrico, os reguladores de tensão tem limites de corrente elétrica que podem circular em suas junções. Os reguladores de tensão da família 78XX operam com corrente máxima de 1 Ampére. Já os reguladores de tensão automotivos são desenhados para correntes da ordem de dezenas de ampéres.
Potência máxima
O projeto de um regulador de tensão prevê sua potência máxima através da fórmula de cálculo da Potência Elétrica:
{\displaystyle P=(Uin-Uout).Ic}
Onde:
P: Potência Elétrica, em Watts
Uin: Tensão de entrada no regulador
Uout: Tensão de saída do regulador
Ic: Corrente elétrica na carga alimentada.
Escrito por Eng.º Filipe Bicango.
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