Regulador de Tensão LM317 com Arduino e Bateria 12V Automotiva

O LM317 é um regulador de tensão utilizado amplamente nos mais diversificados projetos e produtos que possuem como finalidade a regulagem de uma tensão. Através deste dispositivo obtemos uma...

O LM317 é um regulador de tensão utilizado amplamente nos mais diversificados projetos e produtos que possuem como finalidade a regulagem de uma tensão. Através deste dispositivo obtemos uma tensão de saída menor que a aplicada em seus pinos de entrada e assim a adaptamos aos mais diversos projetos.

Com suas características de Step Down, ou seja, capacidade de diminuir a tensão de entrada, o Regulador de Tensão LM317 possibilita que apliquemos uma tensão de 12V, por exemplo, nos pinos de entrada e obtenhamos uma de 9V ou menos em sua saída.

Arduino Alimentado Através de Bateria Automotiva

Arduino Alimentado Através de Bateria Automotiva

Esta capacidade de reduzir a tensão como no exemplo acima possibilita utilizarmos uma bateria automotiva para a alimentação do nosso Arduino, ampliando drasticamente o seu tempo de uso e possibilitando também utilizar uma fonte de energia recarregável.

Quando planejamos os nossos projetos com Arduino sabemos a dificuldade que temos de encontrarmos fontes de alimentação recarregáveis e de ampla capacidade de utilização, assim como encontramos dificuldades quando queremos utilizar o Arduino em veículos automotores, mas com o LM317 isto muda um pouco.

 

O que é o LM317?

O LM317 é um regulador de tensão linear positivo ajustável desenhado por Robert C Dobkin em 1976, enquanto trabalhava na National Semiconductor.

Regulador de Tensão LM317

Regulador de Tensão LM317

Trata-se de um regulador para fonte de alimentação muito presente em oficinas de eletrônica em todo o mundo, pela sua importância e utilidade.

O componente LM317 possui um sistema de interpretação bastante simples uma vez que conta com apenas três pinos, os pinos de entrada, de saída e de ajuste.

Internamente, esse regulador possui uma referência de tensão que produz uma tensão estável de 1,25V, o que explica a necessidade de termos que manter uma diferença entre as tensões de entrada e saída de 1,5V.

Existem diversos modelos de Reguladores da linha LM317 que diferenciam-se pelas suas características de tensão e corrente, por isto a sua aplicação em projetos deve ser analisada caso a caso.

Qual é o complemento negativo da fonte de alimentação LM317?

O LM337 é o complemento negativo do LM317, que regula tensões abaixo de uma referência. Foi desenhado por Robert “Bob” Pease, que também trabalhou para a National Semiconductor.

 

Funcionamento do LM317

Os reguladores lineares LM317 e LM337 são reguladores de tensão que ajustam os valores de corrente contínua para corrente contínua apenas.

Abaixo podemos observar o esquema de funcionamento e conexões do Regulador de Tensão LM317, para a utilização deste componente vale lembrar que estas especificações devem ser seguidas à risca.

Pinagem Regulador de Tensão LM317

Pinagem Regulador de Tensão LM317

Assim como os resistores convertem a energia excedente em calor e dissipam esta no ar, o Regulador de Tensão LM317 também utiliza este método, por isto geralmente o componente está associado a um dissipador de calor, evitando altas temperaturas e danos ao sistema.

Para os casos em que a tensão de entrada é superior a de saída, a energia perdida como calor pode ser superior à fornecida ao circuito, o que é considerada a principal desvantagem do uso de reguladores lineares, porém fornece uma tensão estável com poucos componentes adicionais.

Qual a alternativa para evitar a energia perdida com o calor em circuito que utiliza a fonte LM317?

A alternativa é usar um regulador de tensão de comutação, que geralmente é mais eficiente, mas tem uma área útil maior e requer um número maior de componentes associados ao circuito.

 

Regulador de Tensão Ajustável LM317 DC Step Down

O regulador de tensão ajustável LM317 é um módulo pronto para uso com todos os componentes necessários para o funcionamento do componente LM317.

Regulador de Tensão Ajustável LM317

Regulador de Tensão Ajustável LM317

Além de ser um produto pronto para uso com trimpot para ajuste de tensão, o Módulo possui um sistema de conexão simplificado através de bornes que dispensam a necessidade de soldas.

Para regular a tensão do módulo é necessário aplicar uma tensão nos pinos de entrada, no caso conectamos a bateria nos pinos de Vin e GND e com o auxilio de um multímetro para a verificação giraremos o trimpot até chegarmos na tensão de 9V.

Por ser um produto acabado com dissipador de calor e que agrega maior segurança aos projetos aos quais está associado, o Módulo Regulador LM317 será o dispositivo responsável por controlar a tensão da bateria para a alimentação do Arduino.

 

Produtos Utilizados na Alimentação Arduino

Placa Uno R3 + Cabo USB para Arduino;

Regulador de Tensão Ajustável LM317T DC Step Down;

Fio Cristal Paralelo 2×18 0,75mm;

Cabo Flexível TiaFlex 5m – 0,50mm² – Preto;

Plug P4 macho 2,1×5,5mm com Bornes.

 

Sistema de Alimentação Arduino via Bateria Automotiva

Como podemos ver, o Regulador de Tensão LM317 é um dispositivo bastante utilizado nos mais diversificados projetos e quando incluído a um módulo de tensão ajustável suas funcionalidades elevam-se ainda mais.

Abaixo, podemos observar o esquema de ligação completo que envolve a bateria automotiva, o regulador de tensão ajustável LM317 e o Arduino UNO, porém vale lembrar que antes de realizar o esquema de ligação é necessário fazer a calibração do regulador através de seu trimpot.

IMPORTANTE: Regule a tensão de saída do regulador antes de realizar a conexão, maiores informações no subtítulo “Regulador de Tensão Ajustável LM317 DC Step Down”.

Esquema de Ligação do Arduino com Bateria Automotiva

Esquema de Ligação do Arduino com Bateria Automotiva

Normalmente vemos cabos bem grossos associados aos equipamentos de automação conectados à bateria, isto ocorre devido à alta corrente associada a ela, porém neste caso, por estarmos falando de um dispositivo que irá contar com uma baixa corrente de funcionamento não precisamos nos preocupar tanto com isto.

Os fios utilizados para alimentar o Arduino e que saem do regulador de tensão seguem a mesma informação citada a cima, porém para evitar qualquer tipo de problema recomendamos a utilização de um Cabo Tiaflex de 0,5mm enquanto que para a bateria o melhor seria a utilização de um cabo paralelo citado na lista anterior.

OBSERVAÇÃO: Na lista não foram especificados comprimentos dos cabos, porém estão irão depender da ligação desenvolvida em cada caso.

 

Conclusão

O LM317 é um Regulador de Tensão excelente para as mais diversificadas aplicações sejam do ramo da eletrônica ou da robótica Já vimos a sua utilização em diferentes projetos com o da Chocadeira Arduino e sabemos que uma das suas principais características é o seu tamanho reduzido que ocupa pouco espaço e auxilia nas instalações.

Através deste esquema de ligação resolvemos um problema não apenas com baterias automotivas, afinal de contas este foi apenas um exemplo, este regulador pode ser aplicado em toda fonte de alimentação DC com tensão superior à desejada, desde que nos limites especificados pelo componente.

Não se esqueça de deixar o seu comentário e falar o que achou deste artigo um pouco fora do padrão, mas que é de grane utilidade quando o assunto é a alimentação do nosso Arduino, deixe suas sugestões de melhorias e também o que achou deste tipo de artigo.

Categorias
Arduino

Mecânico de Manutenção com Experiência em Sistemas Embarcados, Automação e Desenvolvimento de Projetos; Graduado nos Cursos de Matemática - URI e Física - UFFS.
Um Comentário
  • Acacio
    14 agosto 2020 at 18:00
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    Artigos como este, são bem receptivos aos usuários de projetos com arruino.

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