reguladores de tension

Tema 11

TEMA 11
Reguladores de tensión

11.1.- Introducción
Todos los circuitos electrónicos requieren una o más fuentes de tensión estable de continua. Las fuentes de
alimentación sencillas construidas con un transformador, un rectificador y un filtro (fuentes de alimentación no
reguladas) no proporcionan una calidad suficiente porque sus tensiones de salida cambian con la corriente quecircula por la carga y con la tensión de la línea, y además presentan una cantidad significativa de rizado a la
frecuencia de la red. Por ello, no son generalmente adecuadas para la mayoría de las aplicaciones.
En la figura 11.1 se presenta el diagrama de bloques típico de una fuente de alimentación regulada. La
entrada es un transformador conectado a la red eléctrica (220V, 50Hz) con objetode reducir su amplitud. Un
rectificador de diodos rectifica la señal la cual es filtrada (generalmente a través de un condensador) para producir
una señal de salida DC no regulada. El regulador de tensión proporciona una salida mucho más regulada y
estable para alimentar a una carga.

220V(rms)

Filtro

Transformador

Regulador
de
tensión

Carga

Rectificador

Figura 11.1.Diagrama de bloques de una fuente de alimentación regulada.

La función de un regulador de tensión es proporcionar una tensión estable y bien especificada para alimentar
otros circuitos a partir de una fuente de alimentación de entrada de poca calidad; después del amplificador
operacional, el regulador de tensión es probablemente el circuito integrado más extensamente usado. Además,
deben sercapaces de proporcionar corrientes de salida desde unas cuantas decenas de miliamperios, en el caso de
reguladores pequeños, hasta varios amperios, para reguladores grandes. Los reguladores de tensión se clasifican
en:
a)

Reguladores en serie o lineales. Controlan la tensión de salida ajustando continuamente la caída de
tensión en un transistor de potencia conectado en serie entre la entrada noregulada y la carga.
Puesto que el transistor debe conducir corriente continuamente, opera en su región activa o lineal.
Aunque son más sencillos de utilizar que los reguladores de conmutación, tienden a ser muy

I.S.B.N.:84-607-1933-2

Depósito

Legal:SA-138-2001

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ineficientes debido a la potencia consumida por el elemento en serie. Sueficiencia es alrededor del
20% y solamente resultan eficaces para baja potencia (< 5 W).
b)

Reguladores de conmutación. Utilizan un transistor de potencia como conmutador de alta
frecuencia, de tal manera que la energía se transfiere desde la entrada a la carga en paquetes
discretos. Los pulsos de intensidad se convierten después a una corriente continua mediante un filtro
inductivo ycapacitivo. Puesto que, cuando opera como conmutador, el transistor consume menos
potencia que en su región lineal, estos reguladores son más eficientes (hasta el 80%) que los
lineales; además, son más pequeños y ligeros. Estos reguladores se pueden diseñar para operar
directamente sobre la tensión de la red rectificada y filtrada, eliminando la necesidad de utilizar
transformadores voluminosos.El precio que se paga por estas ventajas es una mayor complejidad
del circuito y un mayor ruido de rizado. Los reguladores de conmutación se utilizan especialmente
en sistemas digitales, donde a menudo es mucho más importante una alta eficiencia y un peso bajo
que un rizado de salida pequeño.

La tendencia actual en el diseño de fuentes de alimentación de varias salidas es utilizarreguladores de
conmutación para aprovechar sus ventajas y utilizar después reguladores en serie para conseguir tensiones más
limpias y mejor reguladas.

Vi
Señal de entrada
no regulada

Vo

Elemento
de
control

Señal de salida
regulada

Amplificador
de
error
Referencia
de
tensión

Circuito
de
muestreo

Figura 11.2. Diagrama de bloques de un regulador de tensión lineal....