Fonte Ajustável 7805

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O que é uma Fonte de Alimentação Ajustável com LM7805?

Fonte de alimentação ajustável baseada no regulador LM7805 é um circuito eletrônico capaz de fornecer uma tensão de saída variável a partir de uma referência fixa.

Utilizando componentes de precisão como o TL431, é possível elevar a tensão de saída padrão de 5 Volts para níveis superiores, garantindo estabilidade e proteção para alimentar diversos dispositivos de bancada.

Na eletrônica de bancada, ter uma fonte que se adapta à necessidade do projeto é fundamental.

Muitas vezes, um regulador fixo nos limita, mas com este arranjo técnico que vou mostrar, conseguimos uma flexibilidade incrível usando componentes que você provavelmente já tem na gaveta.

Vou detalhar como elevar o potencial do clássico 7805 para atuar entre sete vírgula cinco e doze vírgula cinco Volts.

Análise do Circuito e Funcionamento Técnico

O segredo deste projeto está na manipulação do terminal de referência (pino 2) do LM7805.

Normalmente, esse pino é ligado ao Negativo ou terra do circuito para fornecer 5 Volts cravados.

No entanto, ao inserirmos uma tensão variável nesse ponto através do TL431, “enganamos” o regulador, fazendo com que a saída seja a soma dos 5 Volts internos mais a tensão presente no pino de ajuste.

O circuito aceita uma entrada de até 35 Volts, o que confere uma margem de segurança excepcional.

Na prática, a tensão de saída será sempre a tensão de entrada menos 1 Volt, devido à queda de tensão interna (dropout) dos semicondutores.

No protótipo que montei aqui na bancada, utilizei uma entrada de treze vírgula seis Volts para obter uma regulação limpa até doze vírgula cinco Volts.

Referência de Precisão com TL431

O TL431 atua como um diodo zener ajustável de alta precisão.

Ele monitora a saída através de um divisor resistivo e ajusta a tensão no pino de referência do 7805.

Isso garante que a Fonte de alimentação mantenha a estabilidade mesmo sob carga de até 1 Ampere.

Fique atento ao layout, pois a dissipação de calor no regulador é um fator crítico quando a diferença entre a entrada e a saída é elevada.

Lista de Componentes e Identificação

Para esta montagem, utilizaremos resistores com código de cores de quatro anéis, onde o quarto anel representa a tolerância (Ouro para 5%).

Siga rigorosamente os valores abaixo:

• R1: Resistor de um K Ohm (1k?). Anéis Coloridos: Marrom, Preto, Vermelho e Ouro. Na prática: Limita a corrente para o diodo de referência.
• P1: Trimpot ou Potenciômetro de dez K Ohms (10k?). Na prática: Permite o ajuste fino da tensão de saída.
• U1: Regulador de Tensão LM7805. Na prática: Garante a corrente de 1 Ampere e a regulação principal. (Nota: Olhando de frente, a pinagem é 1-Entrada, 2-Ajuste/GND, 3-Saída).
• U2: Referência de Precisão TL431. Na prática: Atua no ajuste da malha de feedback. (Nota: Olhando de frente com as letras para você, a sequência é Referência, Anodo e Catodo).

Dica de Segurança: Como estamos trabalhando com correntes de até 1 Ampere, é obrigatório o uso de um dissipador de calor no LM7805.

Sem ele, a proteção térmica interna do componente irá atuar, cortando a alimentação para evitar a queima, o que pode causar instabilidade no seu projeto.

Montagem Passo a Passo na Bancada

Iniciamos a montagem conectando o Positivo da alimentação ao pino 1 do LM7805.

O pino 2, que normalmente iria direto para o terra, deve ser conectado ao catodo do TL431.

Este é o ponto onde a mágica acontece.

A malha de ajuste formada pelo trimpot de dez K Ohms define quanto o TL431 vai elevar o potencial do pino de referência.

Aqui está o detalhe que faz a diferença: a conexão do Negativo ou terra do circuito deve ser comum a todos os componentes de controle.

Ao girar o trimpot, você verá a tensão subir de sete vírgula cinco até o limite próximo da sua fonte de entrada.

Muitos erram nesta parte específica ao inverterem os pinos do TL431; lembre-se que, com as letras voltadas para você, o pino da direita é o Catodo.

Cálculo de Queda de Tensão (Dropout)

Todo regulador linear possui uma perda.

Para calcular a tensão máxima real que sua fonte entregará, use a fórmula: Vout = Vin - Vdrop.

Onde Vdrop neste circuito é de aproximadamente 1 Volt.

Se você entrar com 12 Volts, sua saída máxima será de 11 Volts estáveis.

Aplicações Práticas e Versatilidade

Essa fonte é ideal para carregar pequenas baterias de sete vírgula dois Volts, onde você pode regular a saída para exatos oito vírgula quatro Volts para uma carga completa.

Além disso, serve como uma excelente ferramenta de teste para circuitos que operam fora dos padrões de 5V ou 12V, como sensores industriais que exigem 9V ou 10V constantes.

Na prática, a estabilidade do TL431 supera em muito o uso de diodos zener comuns, que variam muito com a temperatura.

Com este projeto, sua bancada ganha um recurso de precisão profissional.

Se precisar de mais corrente, o princípio pode ser expandido usando transistores de potência em paralelo, mas isso é assunto para um próximo estudo detalhado.

FAQ – Perguntas Frequentes

Posso usar uma entrada de 12V para ter saída de 12V?

Não. Devido à queda de tensão interna dos componentes, para obter 12V na saída, você precisará de pelo menos 13V ou 13.5V na entrada.

O circuito suporta mais de 1 Ampere?

O limite é definido pelo LM7805, que é de 1 Ampere.

Para correntes maiores, seria necessário um transistor de bypass (como o TIP42), mas o circuito básico deve ser mantido em 1A.

O TL431 pode ser substituído por um Zener comum?

Pode, mas você perderá a função de ajuste fino e a estabilidade térmica. O TL431 é o que torna esta fonte “ajustável” e precisa.

Conclusão e Próximos Passos

Dominar a manipulação de reguladores fixos abre um leque de possibilidades para o desenvolvedor.

Esta fonte ajustável é apenas o começo.

Recomendo que você explore mais sobre como proteger seus circuitos contra surtos de tensão e como medir a eficiência dessas fontes.

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