Entendendo os reguladores de tensão
Em algumas ocasiões necessitamos de uma tensão especifica, porém somente temos uma mais elevada.
Existem vários métodos para reduzir e estabilizar uma tensão. Neste pequeno artigo estudaremos dois métodos.
Parte 1: Reduzindo a tensão com resistores
O método mais fácil para conseguir esta redução na tensão é utilizando um resistor para provocar uma queda
de tensão. Os resistores diminuem a tensão transformando parte dela em calor de forma proporcional ao seu
valor nominal expresso em ohms, multiplicado pelo valor da corrente que o percorre.
A fórmula pela qual podemos determinar o valor da queda de tensão proporcionada pelo resistor é expressa
através da lei de Ohm: E = R x I.
"E" é a diferença de tensão expressa em Volts que foi reduzida, "R" é o valor do resistor (em Ohms), I é a
corrente que atravessa o resistor (em Ampères).
Para entendermos como funciona esta queda de tensão, vamos supor o seguinte exemplo:
Vamos supor que você possua um aparelho que ao ser ligado à uma bateria de 6 volts apresente um consumo
de 3 ampères e você necessite ligá-lo em uma bateria automotiva de 12 volts.
Os sistemas automotivos de 12 volts na realidade trabalham um pouco acima disso, em geral ao redor de
13,8 volts com o motor funcionando, assim como os carros com sistema de 6 volts na realidade trabalham por
volta de 6,8 volts.
Desta forma, nós temos uma tensão de 13,8 volts e precisamos fornecer apenas 6,8 volts a um equipamento
que consome 3 ampères.
A queda de tensão deverá ser de 13,8v - 6,8v = 7,0v. Precisamos reduzir a tensão em 7 volts com um resistor
onde flua uma corrente de 3 ampères.
A Lei de Ohm nos diz que E = R x I, ou escrevendo a formula de outra maneira: R = E/I.
Colocando os números, teremos:
R= 7(Tensão para reduzir) /3(Amperagem) e, finalmente R= 2,33 ohms.
2.33 ohms é o valor matemático do nosso resistor, mas o mais próximo à venda no mercado é 2,5 ohms, o
que nos dará uma voltagem de 6,3 volts.
Fácil não? Mas nem tudo acaba por aqui. Precisamos nos preocupar também com o calor que esse resistor
irá dissipar (a sua potência).
A redução de voltagem que ocorre dentro do resistor faz este aquecer-se (a voltagem é transformada em
calor), então precisamos ter certeza que ele suportará essa potência sem pegar fogo... Isso é o que o cálculo de
potência faz.
Em nosso exemplo, nós reduzimos a tensão em 7 volts sob 3 ampères.
Outra fórmula da Lei de Ohm nos diz que P= I x E, onde:
"P" é a potência (em watts), "I" é corrente (em ampères) e "E" é a diferença de voltagem (em volts).
Substituindo os valores teremos: P= 3(Amperagem) x 7(Tensão para reduzir) então P= 21W.
O resistor calculado na fórmula anterior deverá converter os 21 watts de potência em calor.
Isso que dizer que ele deve ter uma capacidade de potência "absolutamente mínima" de 21 watts. A potência
nominal do resistor deve ser pelo menos 50% maior que isso, para que haja uma margem de segurança e ele
não "frite" com qualquer sobrecarga.
Em nosso exemplo, podemos usar um resistor de 2,5 ohms x 40 watts para o trabalho. Observe que 21 watts
são um bocado de calor! É o equivalente ao calor gerado por uma lâmpada incandescente de 25 watts. Tenha
certeza de que o lugar onde você fixar o resistor não ofereça perigo de incêndio ou danos.
Um dos maiores problemas que temos ao usar resistores para reduzir voltagens é determinar quanta corrente
o equipamento irá consumir. A maneira mais pratica de determinarmos o valor da corrente é ligarmos o
