Reguladores de Tensão de Estado Sólido

Reguladores de Tensão de Estado Sólido

Os reguladores de tensão de estado sólido, amplamente utilizados em aeronaves modernas, são dispositivos confiáveis que operam sem partes móveis. Esses reguladores utilizam transistores e diodos para controlar a saída de tensão do alternador, ajustando automaticamente a corrente fornecida ao campo magnético.

Funcionamento do Circuito

1. Ativação Inicial

• Quando a chave-mestra do alternador é fechada:
  • A bateria conecta o terminal positivo do regulador ao circuito, criando um caminho de corrente através dos resistores (R1 e R2), do diodo D1, e do transistor de potência TR1.
  • Isso permite que a corrente flua para o campo do alternador (terminal F1) através do circuito emissor-coletor de TR1, excitando o campo magnético do alternador e aumentando a tensão de saída.

2. Controle de Tensão

• O diodo zener é chave para o controle de tensão:
  • Ele bloqueia o fluxo de corrente até que a tensão alcance aproximadamente 14,5 V.
  • Quando a tensão limite é atingida, o zener conduz, polarizando diretamente o circuito emissor-base do transistor de controle TR2, tornando-o condutor.
• O TR2 conduz a corrente da massa para o circuito, criando um curto-circuito no emissor-base de TR1.
  • Isso faz com que TR1 pare de conduzir, interrompendo a corrente de campo do alternador, o que reduz a saída de tensão.

3. Ciclo Contínuo

• À medida que a tensão do alternador cai, o diodo zener para de conduzir.
• Isso desativa o TR2, restaurando a polarização direta no TR1, que volta a conduzir a corrente de campo.
• Esse ciclo ocorre cerca de 2.000 vezes por segundo, garantindo uma tensão de saída estável de aproximadamente 14,5 V.

Componentes Principais do Circuito

1. Transistor de Potência (TR1):
   • Controla a corrente de campo do alternador, ajustando a saída de tensão.
2. Transistor de Controle (TR2):
   • Regula a ativação do TR1 com base no comportamento do diodo zener.
3. Diodo Zener:
   • Mantém a tensão de saída estável ao iniciar o controle quando a tensão limite é atingida.
4. Resistores (R1 a R6):
   • Controlam os fluxos de corrente e criam divisores de tensão necessários para o funcionamento preciso do circuito.
5. Capacitores (C1, C2):
   • Filtram picos de tensão e estabilizam o circuito.

Características e Benefícios

• Sem Partes Móveis: A ausência de contatos mecânicos reduz o desgaste e melhora a confiabilidade.
• Alta Frequência de Ciclo: A operação em 2.000 ciclos por segundo garante uma tensão de saída praticamente constante.
• Proteção Contra Sobretensão: O diodo zener e os transistores evitam picos de tensão que poderiam danificar os componentes.
• Eficiência e Durabilidade: Componentes como dissipadores de calor ajudam a manter o regulador em temperaturas operacionais seguras.

Os reguladores de tensão de estado sólido são indispensáveis para sistemas elétricos de aeronaves, fornecendo um controle preciso e eficiente da tensão gerada pelos alternadores. Essa tecnologia aumenta a confiabilidade e a segurança em operações críticas.