Un regulador de voltaje es uno de los más utilizados circuitos electrónicos en cualquier dispositivo. Un voltaje sincronizado (sin fluctuaciones ni niveles de ruido) es muy importante para el buen funcionamiento de muchos dispositivos electrónicos digitales. Como ocurre con los microcontroladores, se debe suministrar al microcontrolador un voltaje de entrada regulado uniformemente para que funcione sin problemas. Un regulador de voltaje se encuentra en dispositivos electrónicos y se consume para mantener el voltaje de la fuente de energía para asegurar que el voltaje se mantenga dentro de los límites adecuados. Este artículo analiza los tipos de reguladores de voltaje y el regulador de voltaje de la serie Lm 340.

Reguladores de voltaje

¿Qué es un regulador de voltaje?

Un regulador de voltaje es una máquina eléctrica o electrónica que mantiene el voltaje de una fuente de energía dentro de los límites adecuados. Se desea que el regulador de voltaje mantenga los voltajes dentro del rango prescrito que puede ser tolerado por un aparato eléctrico que usa ese voltaje. Un dispositivo de este tipo se utiliza comúnmente en vehículos de motor de todo tipo para garantizar el mismo voltaje de salida del generador a la carga eléctrica y para garantizar los requisitos de carga de la batería . Los reguladores de voltaje también se utilizan en aparatos electrónicos en los que las variaciones excesivas de voltaje podrían ser perjudiciales.

Regulador de voltaje IC

Regulador de voltaje de la serie LM340

El regulador de voltaje el uso del LM340 IC es el IC regulador de voltaje más utilizado. Un voltaje de referencia incorporado se muestra en el diagrama de bloques del IC LM340 a continuación.

Regulador de voltaje de 3 terminales

Vref acciona desde la entrada no inversora del amplificador operacional . Hay varias etapas de la ganancia de voltaje del amplificador operacional que se usa aquí. Esta alta ganancia ayuda al amplificador operacional a generar un voltaje de error entre los terminales inversores y no inversores a casi cero. Por lo tanto, el valor del terminal de entrada inversora será similar al del terminal no inversor, Vref. Por lo tanto, la corriente que fluye a través del divisor de potencial se puede escribir como

I = Vref / R2

La resistencia R2, como se muestra en el diagrama, no es un componente exterior conectado al IC, sino una resistencia interna, que el fabricante construye en el interior del IC. Debido a las condiciones anteriores, la misma corriente fluye a través del R1. Por lo tanto, el voltaje de salida se puede escribir como

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

Esto muestra que la salida del regulador también se puede controlar poniendo los valores deseados para R1 y R2. El IC tiene un transistor de paso en serie, que es capaz de manejar más de 1.5 A de corriente de carga siempre que se proporcione suficiente disipador de calor junto con él.

LM 340

Al igual que otros IC, este IC también tiene apagado térmico y opciones de advertencia actual. El apagado térmico es una característica que apaga el IC tan pronto como la temperatura interior del IC supera su valor preestablecido. Este aumento de temperatura puede deberse principalmente al voltaje exterior excesivo, la temperatura ambiente o incluso debido al disipador de calor. El valor de temperatura de corte preestablecido para LM340 IC es 175 ° C. Debido al apagado térmico y la limitación de corriente, los dispositivos de la serie LM 340 son casi indestructibles.

Circuito LM340-15

El diagrama anterior muestra la aplicación del LM340 IC como regulador de voltaje. Los pines 1, 2 y 3 son la entrada, la salida y también la tierra.

Si hay bastante distancia (en cms) desde el IC hasta el condensador del filtro de la fuente de alimentación no regulada, entonces puede haber una posibilidad de que ocurran oscilaciones no deseadas dentro del IC debido a inductancias de los cables dentro del circuito. Para eliminar esta oscilación innecesaria, el condensador C1 debe colocarse como se muestra en el circuito. El condensador C2 se utiliza a veces para desarrollar la reacción transitoria del circuito.

Cualquier dispositivo de la serie LM 340 necesita una entrada mínima de voltaje, que debe ser al menos 2 a 3 V mayor que el voltaje de salida regulado; de lo contrario, deja de regular. Además, hay una entrada máxima de voltaje debido a una disipación de potencia excesiva.

Tipos de reguladores

Básicamente, hay dos tipos de reguladores de voltaje : - Regulador de voltaje lineal y Regulador de voltaje de conmutación. En este artículo solo se analiza el regulador de voltaje lineal. Los reguladores de voltaje lineal son de dos tipos: Serie y Shunt.

Regulador lineal

El regulador lineal actúa como divisor de voltaje . En la región óhmica, utiliza un FET. Las resistencias del regulador de voltaje son una variación con la carga que da como resultado un voltaje de salida constante.

Ventajas del regulador de voltaje lineal

Da un voltaje de ondulación de salida bajo
Tiempo de respuesta rápido cambios de carga o línea
Baja interferencia electromagnética y menos ruido.

Desventajas del regulador de voltaje lineal

La eficiencia es muy baja
Requiere un disipador de calor de gran espacio
No se puede aumentar el voltaje por encima de la entrada

Regulador de voltaje en serie

Un regulador de voltaje en serie también se denomina regulador de voltaje de paso en serie. Utiliza un elemento variable ubicado en serie con la carga. Debido a la falta de confiabilidad de las resistencias en el elemento en serie, el voltaje que cae a través de él se puede variar para asegurar que el voltaje a través de la carga permanezca constante.

“oscilador de cristal como funciona ”

Regulador de voltaje en serie

El beneficio del regulador de voltaje en serie es que la cantidad de corriente consumida puede ser utilizada de manera eficiente por la carga, aunque cualquier circuito conectado al regulador consumiría algo de corriente. A diferencia del regulador de derivación, el regulador en serie no consume toda la corriente incluso cuando la carga no necesita ninguna corriente. Como resultado, el regulador en serie es significativamente más eficiente.

Regulador de voltaje de derivación

Un regulador de voltaje en derivación funciona proporcionando un camino desde el voltaje de suministro hasta el suelo a través de una resistencia variable. La corriente a través del regulador de derivación se desvía lejos de la carga y luego fluye inútilmente al suelo, lo que hace que esta forma sea generalmente menos eficiente que el regulador en serie. Sin embargo, es más simple, a veces consiste en un diodo de referencia de voltaje que se usa en un circuito de muy baja potencia en el que la corriente desperdiciada es demasiado pequeña para ser motivo de preocupación. Esta forma es muy general para los circuitos de referencia de voltaje. Un regulador de derivación generalmente solo puede absorber (absorber) corriente.

Regulador de voltaje de derivación

Aplicaciones de los reguladores de derivación

Fuentes de alimentación conmutadas de bajo voltaje de salida
Circuitos de fuente y sumidero de corriente
Amplificadores de error
El voltaje o corriente adaptable lineal y de conmutación fuentes de alimentación
Monitoreo de voltaje
Circuitos analógicos y digitales que requieren referencias de precisión
Limitadores de corriente de precisión

Se trata de reguladores de voltaje de la serie Lm340 y sus aplicaciones. Creemos que la información proporcionada en este artículo es útil para comprender mejor este concepto. Los reguladores IC de segunda generación son dispositivos de tres terminales que pueden mantener constante el voltaje de salida. La serie LM340 es un caso típico de reguladores IC de segunda generación. Los voltajes regulados de la serie LM340 son de 5 a 24 V. Los dispositivos LM340 incluyen limitación de corriente y apagado térmico. Cuando un regulador IC está a más de unas pocas pulgadas del suministro, puede ser necesario conectar un condensador de derivación a través de la entrada del regulador. El voltaje de entrada a un dispositivo LM340 debe ser al menos 2 o 3 V mayor que la salida regulada.

Además, para cualquier consulta relacionada con este artículo o para cualquier ayuda en la implementación proyectos eléctricos y electrónicos , puede contactarnos o comentar en la sección de comentarios que se encuentra a continuación.

Créditos fotográficos: