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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41015| Título: | Análise de circuitos para fonte de corrente contínua |
| Título(s) alternativo(s): | Circuit analysis for direct current source |
| Autor(es): | Paião, Thiago Henrique Basso |
| Orientador(es): | Prado, Vander Teixeira |
| Palavras-chave: | Correntes contínuas Circuitos eletrônicos Métodos de simulação Electric currents, Direct Electronic circuits Simulation methods |
| Data do documento: | 28-Mai-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Cornelio Procopio |
| Citação: | PAIÃO, Thiago Henrique Basso. Análise de circuitos para fonte de corrente contínua. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2025. |
| Resumo: | Este Trabalho de Conclusão de Curso tem como objetivo a análise, comparação e validação de diferentes circuitos eletrônicos para implementação de fontes de corrente contínua (CC), visando seu uso em atividades práticas de laboratório nos cursos de engenharias elétrica, eletrônica e de controle e automação da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Cornélio Procópio. Analisaram-se cinco topologias de fonte: com diodo Zener e transistor, com amplificador operacional em configuração inversora, com seguidor de tensão, com regulador de tensão integrado e com conversor CC-CC Buck. Para cada circuito, deduziram-se as expressões da corrente de saída em função dos componentes do circuito, limitação da carga devido à saturação dos componentes, como transistores e amplificadores operacionais, e cálculo da potência consumida, que impacta na eficiência do circuito. Simularam-se os circuitos no software LTSpice, validando as análises teóricas e comparando-se às configurações: a configuração inversora apresentou o menor erro médio (exatidão), além de permitir a maior faixa de valores para carga, para uma determinada corrente. Por outro lado, é o circuito com maior consumo de potência para seu funcionamento. O circuito com regulador de tensão é o que apresenta o menor consumo de potência, de maneira geral, seguido do circuito com diodo zener, do buck, do seguidor de tensão e, por último, o inversor. Implementaram-se em protoboard os circuitos com diodo Zener, com regulador de tensão e a configuração inversora, apresentando resultados próximos aos projetados, de acordo com o obtido nas simulações. Demonstra-se assim a viabilidade técnica e didática desses circuitos para futuras aplicações nos laboratórios da instituição, com potencial para prototipagem e utilização nas aulas práticas dos cursos. |
| Abstract: | This work aims to analyze, compare and validate different electronic circuits for implementing direct current (DC) sources, aiming at their use in practical laboratory activities in electrical, electronics and control and automation engineering courses at the Universidade Tecnológica Federal do Paraná, campus Cornélio Procópio. Five source topologies were analyzed: with Ze- ner diode and transistor, with operational amplifier in inverter configuration, with voltage follower, with integrated voltage regulator and with DC-DC Buck converter. For each circuit, the expressions of the output current were deduced as a function of the circuit components, load limitation due to component saturation, such as transistors and operational amplifiers, and calculation of the power consumed, which impacts the circuit efficiency. The circuits were simulated in the LTS- pice software, validating the theoretical analyses and comparing the configurations: the inverter configuration presented the lowest average error (accuracy), in addition to allowing the largest range of values for load, for a given current. On the other hand, it is the circuit with the highest power consumption for its operation. The circuit with voltage regulator is the one with the lowest power consumption, in general, followed by the circuit with zener diode, buck, voltage follower and, lastly, the inverter. The circuits with zener diode, with voltage regulator and the inverter configuration were implemented on a protoboard, presenting results close to those designed, according to what was obtained in the simulations. This demonstrates the technical and didactic feasibility of these circuits for future applications in the institution's laboratories, with potential for prototyping and use in practical classes of the courses. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41015 |
| Aparece nas coleções: | CP - Engenharia Elétrica |
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