Regulador de voltaje | Diagramas de circuitos | 8+ tipos diferentes | Aplicaciones importantes

Contenido

  • ¿Qué es un regulador de voltaje?
  • Tipos de regulador de voltaje
  • Circuito regulador de voltaje
  • Diodo Zener como regulador de voltaje
  • Diferencia entre regulador en serie y regulador en derivación
  • Regulador de serie
  • Regulador de derivación
  • Fuente de alimentación regulada
  • La función del regulador de voltaje.
  • Regulación porcentual
  • Aplicaciones de un regulador de voltaje

¿Qué es el regulador de voltaje?

Definición de regulador de voltaje:

"Un regulador de voltaje es un regulador de CC que ofrece un voltaje de salida de CC constante que es fundamentalmente independiente del voltaje de entrada aplicado, la corriente de carga de salida y la temperatura.."

Además, la salida del regulador se puede cambiar según el requisito. Por lo tanto, la función de un regulador de voltaje es doble: 1. El voltaje de salida se puede regular al nivel deseado. 2. La tensión regulada en la salida se puede mantener constante a pesar de las perturbaciones en la tensión de alimentación o cambios en la carga.

Tipos de regulador de voltaje:

Clasificaciones de Regulador de voltaje:

  • Los reguladores de derivación basados ​​en diodos Zener
  • Los reguladores de derivación basados ​​en transistores
  • Los reguladores de la serie de transistores
  • Los reguladores de corriente de transistores
  • Los reguladores en serie controlados por transistores
  • Los reguladores de derivación basados ​​en amplificador operacional
  • Los reguladores de la serie basados ​​en amplificadores operacionales
  • Los reguladores de circuito integrado de voltaje de conmutación
  • Los reguladores monolíticos

Circuito regulador de voltaje:

La siguiente figura se refiere al diodo Zener de un regulador.

Circuito regulador de voltaje, Crédito de imagen: anónimo, Regulador de voltaje electromecánico simpleCC BY-SA 2.5

La corriente de entrada, yoS=VS-VZ/RS

Dónde VS= voltaje de entrada CC al circuito regulador VZ= Voltaje Zener

El voltaje en los terminales del diodo Zener,

VL=VZ + IZ rz

VL=VZ (Itrz es despreciable)

IL=VL/RL

Corriente de entrada, IS=IZ + IL o yoZYo osS - YoL

Diodo Zener como regulador de voltaje:

Diodo Zener como crédito de imagen del regulador de voltaje - I, AppaloosaTransistor estabilizador de voltaje, símbolos IECCC BY-SA 3.0

En este circuito, un diodo Zener se une en paralelo polarizado inverso con una fuente de alimentación de voltaje variable. El diodo Zener en este circuito funcionará cuando el voltaje esté en el voltaje de ruptura inverso. Entonces, la impedancia relativamente baja del diodo retiene el voltaje.

Este es un circuito de regulación de voltaje típico con un voltaje de entrada, VIN. Este voltaje se regula a un voltaje de salida estable, a saber, VOUT. El voltaje del diodo de ruptura es estable en un amplio rango de corriente y mantiene VOUT relativamente constante aunque el voltaje relativo pueda fluctuar durante esta operación.

Según la ley de Ohm, la corriente del diodo, que fluye a través del diodo, se coloca una carga a través del diodo, y mientras el diodo Zener opere en una ruptura inversa, el diodo entregará un voltaje estable a la carga. Los diodos Zener en esta etapa se utilizan a menudo como un regulador estable para circuitos más avanzados.

Circuito del regulador en serie:

El diagrama de bloques básico del circuito regulador en serie se muestra a continuación. El elemento de control está conectado en serie con la carga entre el terminal i / py o / p. El circuito de muestreo detecta la variación en el voltaje de salida. El circuito comparador comparará el voltaje de muestra con uno de referencia. El elemento de control compensará durante ese período y mantendrá una salida constante. El elemento de control conduce más cuando V0 reduce y conduce menos cuando V0 aumentará.

Regulador de voltaje en serie

Aquí se presenta un regulador en serie simple. El transistor Q es el elemento de control que está en serie. El diodo Zener proporciona el voltaje de referencia.

Regulador con amplificador operacional, Crédito de imagen - I, AppaloosaEstabilizador de voltaje OA, símbolos IECCC BY-SA 3.0

Circuito del regulador de derivación:

En la categoría de regulador de voltaje lineal, en el circuito regulador de derivación, la salida se monitorea y la señal de retroalimentación inicia cambios en las señales de entrada para mantener la salida deseada. Sin embargo, en los reguladores en serie, la unidad de control o unidad de regulación está en serie, y en los reguladores en derivación, la unidad de control está en la derivación. El diagrama de bloques básico se muestra a continuación,

Regulador de voltaje de derivación

En el caso de los reguladores en derivación, como el elemento de control está en derivación, conduce más para proporcionar regulación al alejar la corriente de la carga.

¿Qué es la fuente de alimentación regulada?

Una fuente de alimentación regulada es una unidad independiente. Es capaz de suministrar un voltaje estable a un circuito. Esto debe operarse dentro de los límites específicos de la fuente de alimentación. La salida de la fuente de alimentación regulada puede ser alterna o unidireccional, pero es casi una CC en funcionamiento estándar.

El tipo de estabilización debe limitarse para confirmar que la salida permanece dentro de los límites absolutos bajo una serie de condiciones de carga.

Los parámetros de especificación son:

  • El parámetro de voltaje de entrada
  • El parámetro de voltaje de salida
  • El parámetro de corriente de salida
  • Factor de estabilidad
  • Factor de ondulación
  • La energía almacenada
  • Las operaciones pulsadas
  • La regulación de carga
  • La regulación de la línea
  • La regulación dinámica
  • La eficiencia.

Comparación entre Shunt y regulador en serie

ParámetroRegulador de voltaje de derivaciónRegulador de voltaje en serie
ConexiónEstá conectado en paralelo con carga.Está conectado en serie con carga.
Corriente de cargaA alta corriente de carga, tiene buena regulación de voltaje.A alta corriente de carga, no tiene una regulación de voltaje efectiva.
SalidaVoltaje de salida de CC constante.Voltaje de salida variable.
Elemento de controlCircuitos de alta tensión y baja corrienteCircuitos de alta corriente y baja tensión.
IdoneidadEs bueno para cargas ligerasEs bueno para cargas pesadas.
EfficiencyBuena eficiencia para baja corriente de carga.Buena eficiencia para corrientes de carga pesada.

¿Cuál es la función de un regulador de voltaje?

Un regulador de voltaje debe proporcionar una salida de CC constante que es independiente del voltaje de entrada, la corriente de carga de salida y la temperatura. Es un componente importante de los circuitos de una fuente de alimentación. Su voltaje de entrada suministrado desde el circuito rectificador. Los reguladores de baja capacidad (500VA) se utilizan en general para aplicaciones domésticas, para televisión, frigorífico, aire acondicionado, etc. y para equipos necesarios como ordenadores. En estos instrumentos médicos, los cambios repentinos en los voltajes pueden afectar al equipo y dar lugar a resultados erróneos y, en última instancia, pueden dañarse.

¿Qué es la regulación porcentual?

Las medidas de rendimiento básicas para un regulador son la regulación de línea y el parámetro de regulación de carga. La regulación de línea se define como el cambio en porcentaje del voltaje de salida para un cambio dado en el voltaje de entrada como se explica a continuación:

Usos de los reguladores de voltaje:

  • Los reguladores de voltaje se utilizan en circuitos de suministro de energía de conmutación de voltaje de salida bajo.
  • Se utiliza en el diseño de amplificadores de error.
  • En el diseño de los circuitos de fuente de corriente y sumidero
  • Estos se utilizan para monitoreos y mantenimientos de voltaje.
  • Se utiliza para diseñar el circuito limitador de corriente de precisión. Se aplica en circuitos analógicos y digitales para referencia de precisión.
  • Se utiliza en circuitos lineales de corriente o voltaje ajustable, etc.

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Acerca de Soumali Bhattacharya

Actualmente me dedico al campo de la Electrónica y la comunicación.
Mis artículos se centran en las principales áreas de la electrónica básica en un enfoque muy simple pero informativo.
Soy un aprendiz vivo y trato de mantenerme actualizado con las últimas tecnologías en el campo de los dominios de Electrónica.

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