Projete uma fonte de tensão cc regulada. A fonte deve ser variável, de 1,25 \mathrm{~V} a 9 V . Deve ser informada a potência no Cl quando a saída estiver ajustada para 5 V . Considere tensão média na entrada do regulador igual a 20 V .
Devem ser utilizados:
a) Um transformador de 127 / 18 \mathrm{~V}.
b) Diodos, para montagem de um retificador com tomada central.
c) Filtro capacitivo de 2000 \mathrm{uF}, \checkmark
d) CI LM317. V
e) Resistor de 2 \mathrm{~K} \Omega e potenciômetro (calcule o valor) para ajuste da tensão.
f) Carga de 8 \Omega.

Passo 1

O enunciado pede o projeto de uma fonte de tensão contínua regulada e ajustável de 1,25 V a 9 V, usando transformador 127/18 V com tomada central, retificador full-wave com diodos, filtro capacitivo de 2000 µF, CI LM317, um resistor fixo de 2 kΩ e um potenciômetro (a calcular), alimentando uma carga de 8\Omega. Além disso, devemos informar a potência na carga quando a saída estiver ajustada para 5 V, considerando que a tensão média na entrada do LM317 é 20 V.

Passo 2

Calcular a corrente e a potência dissipadas na carga de 8\Omega quando V_{\text{out}}=5\text{ V}.
I_{\text{carga}}=\frac{V_{\text{out}}}{R_{\text{carga}}} =\frac{5}{8}=0{,}625\text{ A}
P_{\text{carga}}=V_{\text{out}}\cdot I_{\text{carga}} =5\cdot0{,}625=3{,}125\text{ W}

Passo 3

Determinar o valor do potenciômetro que, em conjunto com o resistor de 2 kΩ, ajusta a saída de 1,25 V a 9 V pelo LM317. A equação de saída do LM317 é
V_{\text{out}}=V_{\text{ref}}\biggl(1+\frac{R_{2}}{R_{1}}\biggr)
onde V_{\text{ref}}=1{,}25\text{ V} e escolhemos R_{1}=2\text{ k\Omega}. Para V_{\text{out,max}}=9\text{ V}:
R_{2} = R_{1}\Bigl(\frac{V_{\text{out,max}}}{V_{\text{ref}}}-1\Bigr) =2000\bigl(\tfrac{9}{1,25}-1\bigr) =2000\cdot6{,}2=12\,400\\ \Omega
Logo, usamos um potenciômetro de aproximadamente 12{,}4\text{ k\Omega} (valor comercial: 12 kΩ ou 15 kΩ).

Passo 4

Verificar o comportamento no ponto mínimo de ajuste: com R_{2}=0 gera
V_{\text{out,min}}=V_{\text{ref}}(1+0)=1{,}25\text{ V},
atendendo ao requisito. Com R_{2}\approx12{,}4\text{ k\Omega} chega-se a aproximadamente 9 V.

Passo 5

Descrever o arranjo de blocos e tensões:
  1. Transformador 127/18 V (CT) → duas tensões alternadas de 9 V.
  2. Retificador full-wave com tomada central (2 diodos) → tensão de pico ≈ 9\sqrt{2}\approx12{,}7\text{ V} menos queda de diodo \approx 0,7 V → cerca de 12 V ao pico. Em carga e com ripple, a média fica em torno de 20 V (conforme o enunciado).
  3. Filtro capacitivo de 2000 µF suaviza o ripple.
  4. Regulador ajustável LM317 recebe essa tensão média de 20 V, tem dropout de \approx 3 V e consegue regular de 1,25 V a 9 V.
  5. A rede de ajuste é formada por R_{1}=2\text{ k\Omega} e R_{2}= potenciômetro \approx12{,}4\text{ k\Omega}.
  6. A saída alimenta a carga de 8\\ \Omega.

Resposta

– Potência na carga a 5 V: P_{\text{carga}}=3{,}125\text{ W}.
– Valor do potenciômetro para ajuste: \approx12{,}4\text{ k\Omega} (usar valor comercial de 12 kΩ ou 15 kΩ).
– Esquema geral:
transformador 127/18 V CT → retificador full-wave (2 diodos) → filtro 2000 µF → LM317 com R_{1}=2\text{ k\Omega} e pot \approx12{,}4\text{ k\Omega} → saída 1,25 V a 9 V → carga 8\Omega.

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