REGULACION
REGULADORES DE VOLTAJE DE CI
Los reguladores d voltaje comprenden un clase de
CI ampliamente usados. Los CI reguladores contienen la
circuitería de la fuente de referencia, el amplificador
cmparador, el dispositivo de control y la protección de
sobrecarga, todo en un solo CI. Aunque la construcción interna
del CI es algo diferente de la descrita para los circuitos
reguladores de voltaje discretos, la operación externa es casi
la misma. Los reguladores integrados ofrecen regulación para un
voltaje positivo fijo, un voltaje negativo fijo o un voltaje
ajustable.
Una fuente de alimentación puede construirse
usando un transformador conectado a la línea de alimentación de
ac para cambiar el voltaje ac a la amplitud deseada, luego se
rectifica ese voltaje, filtrándolo con un condensador y un
filtro RC y, por último, se puede regular el voltaje dc con un
CI regulador. Los reguladores se pueden seleccionar para
operación con corrientes de carga desde cientos de miliamperes
hasta decenas de amperes, correspondiendo a rangos de potencia
desde milwatts hasta decenas de watts.
Reguladores de voltaje de tres terminales
El regulador de voltaje fijo tiene un voltaje de
entrada dc sin regular, Vi, aplicado a una terminal de entrada,
un voltaje dc salida regulado, Vo, en una segunda termina y
estando la tercera terminal conectada a tierra. Para un regulador
seleccionado, la lista de especificaciones del dispositivo de CI
lista un rango de voltajes sobre el cual puede variar el voltaje
de entrada para mantener un voltaje de salida regulado en un
rango de corriente de carga. Las especificaciones también listan
la cantidad de cambio de voltaje de salida resultantes de un
cambio en la corriente de carga (regulación de la carga) o de un
voltaje de entrada (regulación de la línea).
Reguladores de voltaje fijos.
Los reguladores de la serie 78 proporcionan
voltajes regulados fijos desde 5 a 25 V. La figura 1 muestra como
un CI de estos, un 7812, esta conectado para proporcionar un
voltaje de salida regulado de +12V de dc. Un voltaje de entrada
no regulado, Vi, es filtrado por el condensador C1 y se conecta a
la terminal IN (entrada) del CI. La terminal OUT (salida) del CI
proporciona +12V regulados que son filtrados por un condensador
C2 (principalmente para cualquier ruido de alta frecuencia). La
tercera terminal del CI se conecta a tierra (GND). Aunque el
voltaje de entrada puede variar a lo largo de un rango de voltaje
permisible, y la carga de salida puede variar sobre un rango
aceptable, el voltaje de salida permanece constante dentro de los
límites de variación de voltaje especificados. Estas
limitaciones están indicadas en las hojas de especificación del
fabricante. En la tabla se proporciona una tabla de CI
reguladores de voltaje.
FIGURA 1
La conexión de un 7812 en una fuente de
alimentación completase muestra en la conexión de la figura 2.
El voltaje de línea ac (120V rms) se reduce a 18Vrms a través
de cada mitad de transformador con derivación central. Luego, un
rectificador de onda completa y un filtro de condensador
proporcionan un voltaje de dc no regulado, que se muestra como un
voltaje de dc cercano a los 22 V, con un rizo de unos cuantos
volts, como entrada al regulador de voltaje. Luego, el CI 7812
proporciona una salida que son +12 V de dc regulados.
FIGURA 2
ESPECIFICACIONES DE LOS REGULADORES DE VOLTAJE
POSITIVOS
La hoja de especificaciones de los reguladores
de voltaje es tipificada y se muestra en la figura 3 para el
grupo de reguladores de voltaje positivos de la serie 7800. Se
deben tomar en cuenta algunas consideraciones sobre los
parámetros más importantes.
FIGURA 3
Voltaje de salida: La especificación para el
7812 muestra que el voltaje de salida es +12 V, pero puede ser
tan bajo como 11.5V o tan alto como 12.5V
Regulación de salida: La regulación del
voltaje de salida se ve que es de 4mV hasta un máximo de 100mV
(a corrientes de salida desde 0.25 a 0.75 A). Esta información
especifica que el voltaje de salida puede variar típicamente
sólo 4mV para los 12V dc indicados.
Corriente de salida en corto circuito: La
cantidad de corriente está limitada típicamente a 0.35A, si la
salida estuviera en corto circuito (presumiblemente por accidente
o por la falla de algún otro componente).
Corriente de salida pico: Mientras la corriente
máxima especificada es de 1.5A para esta serie de CI, la
corriente pico de salida típica que puede consumir una carga es
2.2A. Esto muestra que aunque el fabricante proporcione un valor
nominal de 1.5A, el CI puede suministrar un poco más de
corriente (posiblemente por un periodo de tiempo corto).
Voltaje de diferencia: La diferencia de voltaje
es de 2V, y es la diferencia mínima de voltaje entre las
terminales de entrada-salida que debe mantenerse si el CI va a
trabajar como un regulador. Si el voltaje de salida cae demasiado
abajo, o si la salida sube de forma que no se mantengan al menos
2V entre la entrada y la salida del CI, éste ya no
proporcionará regulación de voltaje. Por tanto, se debe
mantener un voltaje de entrada lo suficientemente grande para
asegurar que se proporcione el voltaje.
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