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Posso usar um potenciômetro como regulador de tensão?

Na Ryndack Componentes uma dúvida muito frequente é sobre usar potenciômetros como regulador de tensão, para controlar o brilho de um LED ou até para controlar a velocidade de um motor. Bem, isso não é possível, e você vai descobrir o porquê. 🙂

O que é um Potenciômetro?

Um potenciômetro é um resistor ajustável. Existem modelos de fio e de carbono, mas os de carbono são os mais comuns, principalmente por serem mais baratos. Eles são fabricados com uma plaquinha de felonite (igual as placas de circuito impresso), com carbono depositado, formando uma pista resistiva, em que são conectados dois terminais nas extremidades. Sobre a pista é montada uma palheta condutora deslizante, conectada a um terceiro terminal, que tem a resistência em relação aos outros mudada conforme a palheta desliza. A figura abaixo deixa isso bem mais claro pra você!

Potenciometro desmontado com indicações das partes que o compõe
O potenciômetro como divisor de tensão

Muitos já devem ter percebido, que o potenciômetro se comporta como um divisor resistivo, onde os valores dos resistores estão em constante mudança, de acordo com o movimento da palheta (veja esse post, onde falo mais detalhadamente sobre divisores resistivos), então todos concordam que se montarmos o circuito abaixo, teremos no terminal central do potenciômetro uma variação de tensão de 0 a 12V, correto? (se você não concorda leia o post sobre os divisores resistivos 😂)Então podemos pensar: “nossa, vou conectar uma carga ali na saída, e alimentar ela com uma tensão variável”. Bem, não vai funcionar como esperado. Toda a corrente drenada pela carga terá obrigatoriamente que passar por dentro do potenciômetro. Como ele tem uma resistência muito alta, a queda de tensão é grande, o que diminui a tensão na carga. 

A análise do problema

Para analisar o que acontece quando tentamos usar um potenciômetro como regulador de tensão, efetuei uma simulação usando o QUCS. Nesse circuito substitui o potenciômetro por dois resistores em série, R1 e R2. Como carga colocamos R3, com uma resistência de 50Ω, e alimentando o circuito a fonte V1 com tensão de 1V. A tensão na carga é medida pela ponteira Vo.
Para fazer a simulação do circuito, defini algumas variáveis: R é a resistência máxima do potenciômetro (simulei com 10kΩ), C é a variável que a simulação irá varrer e representa o deslocamento da palheta sobre a pista de carbono, indo de 0 até 1. Desse modo conseguimos calcular as duas “metades” do potenciômetro, que chamamos de Rp (resistência atribuída a R1), e Rn (R2).

Esquema elétrico da simulação

Podemos ver o resultado da simulação no gráfico abaixo. No eixo “X” (abscissas), temos a variação do curso do potenciômetro, e no eixo “Y” (ordenadas), temos a tensão de saída na carga. A tensão de saída fica muito próxima a 0 em quase todo o curso, mostrando que o potenciômetro não se comporta como um regulador ou fonte de tensão. Em destaque, o ponto de 0,9 do curso (onde em um comportamento de fonte iriamos querer 0,9V na saída), mas ela é apenas de 47,4mV.

Gráfico da Simulação de Potenciômetro como Fonte de Tensão

Os potenciômetros devem ser usados apenas como entrada de um sinal para um circuito, e não em partes de potência. Caso você precise de um regulador de tensão, existem circuitos integrados lineares (como os L78xx, LM317), chaveados (como por exemplo o LM2596), e também módulos prontos que usam esses componentes, que são adequados a essa função. 🙂

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Matheus Ryndack

Apaixonado por eletrônica desde que nasceu, e fez dela um hobby e uma profissão. Já trabalhou com projetos eletrônicos em várias áreas. Hoje gerencia a loja Ryndack Componentes, mas ainda continua com seu amor pela arte de juntar componentes e fazer algo funcional.