Regulador de Voltaje

¿Que es un Regulador de Voltaje?

Regulador de Voltaje. Circuito encargado de mantener el voltaje a su salida constante independientemente de las variaciones en la línea (red industrial) y en la carga (consumidor).

Todo regulador de voltaje intenta estabilizar las tensiones que se aplican en un circuito o sobre una parte de este. 

El regulador más sencillo que existe es el regulador paralelo, este regulador solo requiere de un diodo zener el que se intercala con frecuencia entre la carga y la fuente de alimentación mediante resistencias limitadoras y condensadores electrolíticos, pero este circuito presenta varios inconvenientes comenzando por el propio valor de voltaje del zener, además en este tipo de circuito la corriente de la carga se ve limitada por las características del diodo en cuanto a tensión/]]corriente]] y temperatura que soporta, por ejemplo; para el caso de una carga que consume 12 V y 100 mA no puede emplearse un regulador paralelo de 12 V a 100 mA, otra imitante de este regulador es el hecho de que nunca deberá desconectarse la carga del mismo, de lo contrario el diodo zener puede colapsar y destruirse. 

La figura muestra un regulador paralelo con diodo zener.

Regulador serie:

El regulador serie elimina las limitaciones presentes en el regulador paralelo, en este caso el diodo zener es alternado con transistores bipolares de manera tal que la polarización del diodo zener se logra en un punto de corriente muy por debajo de su capacidad total, esta polarización evita el calentamiento del diodo sin afectar la corriente de la carga, en este caso el diodo solo se encargará de mantener estable el voltaje de mando en la base del transistor, la corriente de carga, que puede llegar a superar varias veces la corriente del zener ahora circulará a través de la unión colector-emisor del transistor e incluso puede manejarse más corriente interconectando más transistoresen el circuito.

Regulador a CI:

Otro regulador muy eficiente y sencillo es el regulador de la familia 78xx, este circuito integradocon apariencia de transistor existe en dos variantes, los 78xx y los 79 xx, el primero se trata de un regulador con salida positiva mientras que el segundo caso hace referencia a un regulador con salida negativa, las siglas xx hacen referencia al voltaje que regulan, si por ejemplo se trata de un C.I 7805, estaremos en presencia de un regulador positivo de 5 voltios, si por el contrario se trata de un 7905 se tratará entonces de un regulador negativo de 5 voltios, su montaje resulta realmente sencillo y para mayores valores de corriente de carga pueden ser montados conjuntamentente con transistores. El diagrama muestra este tipo de regulador.

Regulador auto controlado transistor-izado:

El regulador autocontrolado transistorizado es en escencia un regulador serie, pero a diferencia del regulador serie, el autocontrolado no emplea diodo zener como elemento estabilizador de tensión. En su lugar emplea un mecanismo de auto muestreo que le permite corregirse así mismo. La figura muestra el diagrama eléctrico del regulador autocontrolado.

Listado de componentes:

Para 5 voltios:

• R1= R2 = 1 K
• R3= 150 ohmios
• C1= 220 Mf
• C2= 470 Mf
• T1= BD 135
• T2=T3= BC 547 o similar.

Para 3 voltios:

• R1= 1 K
• R2= 470 ohmios
• R3= 100 ohmios

Los condensadores no cambian.

Funcionamiento:

Los puntos A y B son conectados al rectificador de la fuente de alimentación, es necesario que dicho voltaje además de rectificado haya sido filtrado, la resistencia R1 inicia el proceso de arranque del regulador, es la encargada de polarizar al transistor T2 de forma tal que lo lleva al régimen de conducción provocando la aparición de una corriente de emisor bastante elevada que activa al transistor T1 en un proceso muy similar al ocurido con T2 provocando una corriente en el emisor de T1 y la aparición de tensión en los puntos C y D (salida), por otra parte, las resistencias R2 y R3 conectadas en serie con la salida actúan como un divisor de tensión cuyo voltaje resultante exita al transistor T3 el que realiza la función de zener, ya que produce un efecto resistivo sobre la tensión en la base de T2, tensión aplicada previamente mediante el resistor R1. 

funcion 

Mientras mayor sea el voltaje en los puntos C y D (salida), mayor es el voltaje detectado en el divisor de tensión, con lo que se polariza más positivamente la base de T3 lo que produce una mayor circulación de corriente entre colector – emisor disminuyendo la tensión en la base de T2, ya que T3 se comporta como una resistencia variable o en otras palabras como un zener corrigiendo de esta forma la tensión en los puntos C y D.