Reguladores de voltaje

Frecuentemente nos encontramos con que no disponemos del voltaje de alimentación que requerimos en la placa o que esta necesita varios voltajes diferentes, cuando nos encontramos en esta situación normalmente echamos mano de los reguladores de voltaje.

Los reguladores de voltaje son dispositivos que nos dan a su salida un voltaje constante independientemente del voltaje de entrada, estando este siempre dentro de unos rangos. Podemos crear nuestros propios reguladores usando circuitos analógicos o encontrarlos ya integrados, nosotros en este articulo nos centraremos en los integrados.

Dentro de los regulador de voltaje encontramos dos grupos los lineales y los conmutados. Ambos requieren del uso de un transistor, en los del primer tipo los lineales, dicho transistor trabaja en la zona lineal, por otro lado, los del segundo tipo trabajan como un conmutador.

Como la potencia que consume un transistor es la intensidad  de colector- emisor, multiplicada por el voltaje de emisor-colector, tenemos que el transistor que trabaja de manera lineal esta consumiendo una cantidad de potencia considerable y  el que trabaja como conmutador no consume apenas potencia. Es por ello que cuando trabajemos con reguladores lineales cuanta mas diferencia de voltaje tengamos entre la entrada y la salida, este consumirá mas, tendrán una menor eficiencia.

Los reguladores lineales tendrán menos eficiencia que los conmutados, pero estos últimos serán bastante mas caros.

A continuación veremos una serie de ejemplos de reguladores de voltaje lineales, los primeros y posiblemente mas famosos son los de la familia 78xx,  uno reguladores de voltaje fijos, baratos y fáciles de encontrar en cualquier establecimiento.

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Constan de tres patillas: Una para el voltaje de alimentación, otra para la tierra y la última para el voltaje de salida. A demás viene ya preparado para colocar le un disipador. Estos dispositivos solo regulan voltaje positivo y podemos encontrarlos de las siguientes tensiones:

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Lo podemos encontrar en internet a precios que oscilan sobre los 40 céntimos. Debemos tener en cuenta también que para alimentarlos y que funcionen correctamente que el voltaje de alimentación debe ser superior al de salida y que la intensidad de salida no debe superar 1.5 amperios, para mas información podemos consultar su datasheet.

Análoga a esta familia de reguladores tenemos la 79xx, son unos reguladores de voltaje fijos pero de tensiones negativas, por lo que el voltaje de alimentación también es negativo, aquí os  dejo su datasheet.

A continuación vamos a pasar a ver algunos ejemplos de reguladores de voltaje variables. Empezaremos por el mas famoso quizás que es el lm327. Muy simple de manejar ya que solo cuenta con tres patillas, entrada, salida y ajuste. Podemos ver de forma gráfica su funcionamiento gracias a la siguiente imagen sacada de su datasheet:

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Su rango de voltaje es de 1.2v a 37 v y no se debe superar la intensidad de salida de 1.5 amperios.  Su precio aproximado en internet es de uno 65 céntimos dependiendo de la página donde busquemos.

Análogo al anterior pero para voltajes negativos tenemos el lm337 con un rango de voltaje de -1.2v a -37v. La formula para ajustar su voltaje es algo mas compleja que en el caso anterior pero la configuración es análoga, como se puede apreciar en al siguiente imagen:

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Como en los casos anteriores no debemos superar intensidad de salida de 1.5 amperios, si necesitáis mas información aquí tenéis su datasheet.  Este integrado podemos encontrarlo a 80 céntimos aproximadamente.



Por otro lado tenemos los reguladores de voltaje conmutados, que como dijimos anteriormente tiene mejor eficiencia, pero son menos comunes. Podemos encontrar los R-78E, son reguladores de voltaje fijos y los podemos encontrar para los valores de 5v y 3.3v con una intensidad máxima de medio amperio:

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En la imagen se aprecia que son algo mas robustos que los anteriores y que estos no viene preparados para ponerles un disipador, estos integrados son compatibles con lo de la familia 78, es decir donde teníamos puesto un 7805 podemos poner un R-78E5.0, siempre que la intensidad que debe dar no supere 0.5 amperios. El precio de estos integrados ya es mas caro que lo anteriores siendo de 2.7 euros. Hay que tener en cuenta que el incremento de precio viene acompañado de un incremento muy notable en la eficiencia. Para mas información aquí tenéis su datasheet

Dicho esto damos por terminado el tutorial. Como puedes ver se pusieron muy pocos ejemplos de reguladores conmutados esto es porque son menos frecuentes que los lineales y mas complicados por eso los trataremos mas en profundidad en un futuro tutorial. Hasta otra.

 

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