Qual a tensão máxima a ser aplicada em um regulador de tensão para +24 VDC, na sua entrada, levando-se em conta a corrente máxima, para que sua proteção de sobre tensão não atue?

Passo 1

Beleza, o enunciado pede: “Calcular qual a tensão máxima que posso aplicar na entrada de um regulador de tensão que entrega +24 V DC, levando em conta a corrente máxima de saída, de modo que a proteção interna (térmica/por potência) não dispare.”
Conteúdo envolvido: reguladores lineares, dissipação de potência e proteção térmica.
O que vamos usar:
  • A fórmula da potência dissipada num regulador linear
  • A condição de “não disparar” a proteção: potência dissipada ≤ potência máxima suportada

Passo 2

Teoria rápida:
Um regulador linear “queima” a diferença entre entrada e saída em forma de calor. A potência dissipada é
Prm diss = (Vrm in - Vrm out) times Imax
Internamente ele tem uma proteção térmica (ou por potência) que desliga se Prm diss <= Prm th,max ultrapassar um valor (máxima potência que o encapsulamento/heat-sink aguenta).
Para o regulador não desligar, devemos cumprir

Passo 3

A partir disso, isolamos (Vrm in - Vrm out),Imax ;<=; Prm th,max Longrightarrow Vrm in ;<=; Vrm out ;+;Prm th,maxImax :
boxedVrm in,max = Vrm out + Prm th,maxImax
Logo, a tensão máxima de entrada é
Em muitas datasheets de reguladores de uso geral (ex.: LM317, 78xx), e .

Passo 4

Substituindo esse valor típico:
Vrm in,max = 24 V + 15 W1,5 A = 24 V + 10 V = 34 V

Resposta

A tensão máxima de entrada, para não disparar a proteção de sobre‐temperatura/potência num regulador que sai 24 V com boxedVrm in,max = 34 V A e W, é

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