Nesses últimos dias, eu fiz um pequeno estudo sobre 3 reguladores de voltagem:
1) L7805
http://datasheet.octopart.com/L7805CT-S ... 281256.pdf
2) LM2940T
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2940-n.pdf
3) LM2956S
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf
Pelo que li, cada regulador de voltagem possui um consumo de energia em modo passivo.
No vídeo do Pesterenan, embora ele mesmo tenha dito que não é um expert em eletrônica, na minha opinião o uso da chave liga/desliga é bastante indicado.
Se bem que esse consumo passivo é muito pequeno. Para o L7805[1] e o LM2956S[2] eu não encontrei essa informação ainda.
No caso do LM2956S[3] eu não comprei o chip sozinho, comprei um circuito pronto do Instituto Digital por R$ 8,40 + frete (janeiro/2015).
http://www.institutodigital.com.br/pd-1 ... t=&p=1&s=1
Pela simplicidade do circuito, não é uma empresa chinesa que o produz, mas várias, senão centenas...
O projeto original do chip é da Texas Instruments, mas acredito que há outras empresas chinesas produzindo-o.
Pelo que li na internet, o consumo passivo deste módulo regulador de tensão é da ordem de 30 micro amperes!
1 mili ampere = 100 micro ameperes!
Um consumo quase inexistente! Mas ele existe!
Porque o uso desses reguladores de voltagem são importantes?
Até pouco tempo atrás, eu pensava que a tensão no circuito elétrico de um carro era 12v constantes, mas depois de ler vi que não é isso, em repouso, a corrente é próxima dos 12volts, durante a partida essa tensão varia de 6 a 10 volts, e em funcionamento chage até 13,8 (dados aproximados).
A ideia básica é construir um ponto de energização USB para algum dispositivo de baixa potência como um celular.
Só que este dispositivo necessita de uma tensão constante de 5V.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus
Os 3 circuitos reguladores que menciono acima realizam essa tarefa.
Hipoteticamente, imagine esse situação, você possui uma fonte que gera uma tensão de 12 volts no início, e essa fonte vai entregando cada vez menos tensão com o tempo, por exemplo, 0,5v a menos a cada instante, até agintir 5v, e depois sobe para 13,8v.
Temos algo assim:
V Entrada.|.V Saída L7805.|.V Saída LM2940T.|.V Saída LM2956S
12,0 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
11,5 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
11,0 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
10,5 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
10,0 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
09,5 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
09,0 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
08,5 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
08,0 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
07,5 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
07,0 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
06,5 v....|.........4,50v.|...........5,00v.|..........5,00v.
06,0 v....|.........4,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
05,5 v....|.........3,50v.|...........5,00v.|..........4,50v.
05,0 v....|.........3,00v.|...........4,50v.|..........4,00v.
13,8 v....|.........5,00v.|...........5,00v.|..........5,00v.
Nem todos os reguladores de voltagem se comportam da mesma maneira...
Eu fui diminuindo a tensão para mostrar como se comporta cada regulador, nosso objetivo é 5v de tensão constantes.
Cada regulador precisa de uma tensão mínima para entregar nosso objetivo de 5v.
Essa tensão mínima chama-se "Dropout Voltage". Se a tensão de entrada for menor do que essa tensão mínima, a tensão de saída será afetada.
Dropout Voltage
L7805..... 2,0v
LM2940T... 0,5v
LM2956S....1,0v
Em resumo, a corrente (amperagem) de trabalho constante de cada regulador deve ficar perto de 1A.
O L7805 suporte até 2A e picos de 2.2A.
O LM2956S suporte até 2A e picos de 3A (só que esse não possui um dissipador de calor muito eficiente).
Mas lembre-se, cada transistor pode gerar uma dissipação térmica no dissipador de calor que pode chegar até 125°!
Qual o consumo passivo de cada regulador? Quero dizer, se não há aparelho algum sendo alimentado no ponto USB, qual o consumo de energia?
Utilizando os reguladores L7805[1] e LM2940T[2] eu não consegui encontrar essa informação.
Para o módulo step-down DC-DC LM2956S[3] que vende como capim no MercadoLivre, no Institudo Digital e no eBay, encontrei a informação de que em modo passivo, ele consome algo perto de 30 micro amperes!
1 mili ampere = 100 micro amperes!
Acredito que seja um consumo muito baixo.
No primeiro vídeo do "Pesterenam" ele usou uma chave liga/desliga parao ponto USB, acho que é algo acertado.
Se bem que no vídeo ele também disse que ligou o ponto USB depois da ignição.
Como calcular a potência?
Tenho um celular, e no carregador diz:
Saída: 5,0v / 0,7A
Lembrando da física, fórmula para cálculo de potência PIU.
P = I * U
P = 0,7 * 5 ,0 = 2,5 W
Tenho um tablet também, e no carregador diz:
Saída: 5,0v / 2A
P = 2,0 * 5,0 = 10 W
Não tenho nenhuma evidência prática ainda, mas o celular gera apenas 2,5W de dissipação térmica, é tranquilo para qualquer circuito acima.
Agora o tablet, gera 10W de dissipação térmica!
Em quase tudo o que li, nenhuma fonte recomendou ultrapassar 15W!
P = I * U
15 = I * 5
I = 15 / 5 = 3A
Em linhas gerais, em nenhum regulador de voltagem acima deve ultrapassar os 3A.
A utlização de um fusível antes do regulador de voltagem ajuda nessa proteção.
O novo padrão de USB 3.0, define a corrente como 0.9A.
Todos os reguladores acima fornecem tranquilamente até 2A.
Minha única preocupação é referente a dissipação de calor...
