Estudo, projeto e validação de módulos reguladores de tensão

Abstract

Este trabalho apresenta o projeto de dois reguladores de tensão que fazem parte de um sistema de alimentação que fornece diversos níveis de tensão contínua para componentes em uma placa de circuito impresso a partir de duas tensões contínuas de entrada. São apresentados o projeto e desenvolvimento de um módulo regulador de tensão CC-CC, com o princípio de um regulador linear, e outro módulo com um regulador chaveado com topologia rebaixadora. Para tanto, realiza-se o estudo do funcionamento dos componentes eletrônicos escolhidos para o módulo, o projeto e simulação com auxílio de ferramentas de software e a implementação dos circuitos em um protótipo real. Com a realização de testes em laboratório verifica-se que ambos os módulos reguladores apresentaram comportamento dentro do esperado, com baixos valores de ripple, sendo este de 0,083 % para o regulador linear e 0,168 % para o regulador chaveado. Também foram observadas a alta eficiência e estabilidade na saída dos módulos. Pode-se inferir que as etapas de desenvolvimento e as decisões de projeto são pertinentes e resultam em módulos reguladores de tensão operacionais dentro dos limites especificados, aptos a serem aplicados em projetos de natureza semelhante.

This work presents the design of two voltage regulators which are part of a power supply system providing multiple levels of continuous voltage to components on a printed circuit board derived from two continuous input voltages. The design and development of two DC-DC voltage regulator modules are introduced, one of them based on the principles of a linear regulator, and another module with a step-down switched-mode regulator topology. For this porpuse, a study of the operation of the electronic components chosen for the module, the design and simulation with the aid of software tools, and the implementation of the circuits in a real prototype are carried out. Through laboratory testing, it is observed that both regulator modules exhibited behavior within the expected range, with low ripple values, being 0.083 % for the linear regulator and 0.168 % for the switched-mode regulator. Additionally, high efficiency and stability were also observed in the output of the modules. It can be inferred that the development stages and design decisions are relevant and result in operational voltage regulator modules within specified limits, suitable for application in projects of a similar nature.