Fuentes y Etapas de Salida

Fuentes de alimentación
y etapas de salida

Fuentes de alimentación reguladas
•
•

Fuente de alimentación
Fuente de alimentación no regulada
– Transformador
– Rectificador
– Filtro

•

Problemas en aplicaciones prácticas
– Mala regulación
– Variación de la tensión de salida con la variación de la tensión en la
entrada
– Variación con la temperatura

•

Utilización de circuitos de control o derealimentación

Diagrama de bloques de una fuente de alimentación que trabaja
a partir de la tensión de línea


V
o
u
t

V
tR
o
u
o
u
t
1
0
in
i
n
V
roi 
l
2
0
o
g
1
0
V
o
V
o
I 10I

Parámetros de rendimiento

h La regulación de línea es una medida de la efectividad de un regulador
de voltaje para mantener constante el voltaje de salida DC
independiente de los cambios en la alimentaciónRegulación de línea =

Regulación de línea (%) =

h Un parámetro relacionado es la relación de rechazo del rizado (RRR),
siendo Vro el rizado de salida a partir de un rizado Vri a la entrada

h La regulación de carga es una medida de la capacidad de un regulador
para mantener constante el voltaje de salida DC independiente de los
cambios en la corriente de carga
Regulación de carga =

Regulación decarga (%) =

Regulador con diodo Zener
h Si el zener fuese ideal, Vout
debería permanecer constante
independientemente de los
cambios en Vc o RL
h Sin embargo, en la práctica, el
zener es limitado por los
parámetros de operación VZo,
IZ, y VZ

h Para funcionar como regulador el diodo
debe trabajar en la región de ruptura bajo
todas las condiciones de línea y de carga,
IZ > IZ(min)

VI (min)  VZo rZ I Z (min)
R
I Z (min)  I o (max)

8 El valor de IZ(min) es elegido como un compromiso entre la necesidad de
asegurar el funcionamiento en el peor caso y evitar excesiva disipación de
potencia, IZ(min)  IO(max)/4
r
R
Vo  Z VI 
VZO  R // rZ I O
R  rZ
R  rZ





V
RR
V
V
Z
L
Z
B
E
inR
IL
;LIR
Regulador seguidor de emisor

h El regulador zener puede ser
mejorado en sus prestacionesañadiendo al circuito un
transistor

h Desde VBE = VZ - VL, cualquier
tendencia de VL a incrementarse o
decrementarse sería contrarestado por
un decremento / incremento en IE. Las
corrientes DC del circuito son:

IL = hFEIB
IZT = IR - IB

Q1

Vin

R

Vo

RL

VL

VZ

Regulador seguidor de emisor

Utilización de la realimentación
VIN

VOUT

Control

Referencia
de Voltaje

Detector
de Error

CircuitoSensor

Diagrama de bloques de un regulador serie

Reguladores lineales de tensión

v2 

R2
vL vL
R1  R2

vi vL  Vref

vc v AB  vL  A vL  vref   vL

v AB  Av i  A vL  vref



Av ref
vref
v
R  R2
vL  C 

vref 1
1  A 1  A

R2

Ejemplo de una fuente de alimentación

Regulador Serie con Voltaje Ajustable
•

•
•

Una fracción de la
señal de salida, se
compara con laseñal
de referencia
La diferencia es
amplificada por Q2
Q2 detecta y amplifica
la diferencia entre VZ y
el voltaje de muestra, y
regula la conducción de
Q1 para que se oponga
a cualquier cambio en
la salida

Vin

Q1
R3

Vo
RD

R1
RL

Q2
VZ

R2

V
B
E
3
(
o
n
)
R

3I
SC

Protección contra cortocircuito
h El circuito limitador de corriente
consta del transistor Q3 y de la
resistencia R3

Q1
Vin

8Cuando IL < IL(max), Q3 se encuentra
cortado

8 Si IL excede IL(max), Q3 conduce y
retira corriente de la base de Q1,
haciendo que conduzca menos
limitando de esta forma la
corriente de carga a IL(max)
8 La protección por sobrecorriente
contra cortocircuito, se diseña de
manera a respetar la disipación
máxima de potencia permitida por
Q1, ISC = Pmax / VI

R1
R2

Q2

R3

Vo

Q3

R4
R5

VZ

R6“Current foldback”
Q1

h Método es más eficiente
h Eleva el límite superior de
corriente a Ifb = Pmax /(VI Vo) para Vo = VREF

Vin

R1

h Mantiene ISC = Pmax / VI
para Vo = 0
h La acción del circuito se
da cuando VR2 - VR3 > 0.7

ISC

Ifb IL

Q2
R3

VZ
Vo

R2

R4

Vo

Reguladores de voltajes (IC)
• Gran variedad de reguladores
– 78XX
– 79XX

• Reguladores con salida ajustables

Etapas de salida...