O LM7805 admite tensões de entrada de 7,5 até 20V. Pedese calcular :
(ex. aplic. 22.14 Malvino)
(a) A eficiência máxima, eta_max
(b) A eficiência minima, eta_min

Passo 1

O enunciado nos dá um regulador linear LM7805 que fornece tensão de saída V_o = 5\,\text{V} e pode ser alimentado com tensão de entrada V_i entre 7,5\,\text{V} e 20\,\text{V}. Queremos calcular a eficiência
\eta = \dfrac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}}.

Passo 2

A potência de saída é
P_{\text{out}} = V_o \, I_o
e a potência de entrada, desprezando a corrente de repouso do regulador, é
P_{\text{in}} = V_i \, I_o
pois a corrente de entrada é aproximadamente igual à corrente de saída I_o.

Passo 3

Substituindo na definição de eficiência, temos
\eta = \frac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}} = \frac{V_o \, I_o}{V_i \, I_o} = \frac{V_o}{V_i}\,.

Passo 4

Para encontrar a eficiência máxima, escolhemos a menor tensão de entrada V_i = 7,5\,\text{V}:
\eta_{\max} = \frac{V_o}{V_{i,\min}} = \frac{5}{7,5} = 0,6667 \approx 66{,}7\%.

Passo 5

Para encontrar a eficiência mínima, escolhemos a maior tensão de entrada V_i = 20\,\text{V}:
\eta_{\min} = \frac{V_o}{V_{i,\max}} = \frac{5}{20} = 0,25 = 25\%.

Resposta

(a) \eta_{\max} \approx 66{,}7\%
(b) \eta_{\min} = 25\%

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