Reguladores De Voltaje

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MONOGRAFÍA CIRCUITOS REGULADORES DE VOLTAJE
Autores: Ing. MSc. María Elena Lorenzo Rodríguez Ing. MSc. Adelaida Torres Colón Ing. MSc. Miriam Gutierrez Buides email: mel@electrica.ispjae.edu.cu biki@electrica.ispjae.edu.cu buides@electrica.ispjae.edu.cu

Centro de Investigaciones en Microelectrónica Facultad de Ingeniería Eléctrica ISPJAE

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INDICE 4. CIRCUITOS REGULADORESDE VOLTAJE 4.1. Factores de estabilidad de la fuente de voltaje 4.2. Regulador de voltaje serie 4.2.1. Consideraciones para el diseño del regulador 4.2.2. Protección de corto circuito 4.2.3. Voltajes de referencia 4.2.3.1. Referencia a diodo Zener 4.2.3.2. Referencia de bajo voltaje 4.2.3.3 Referencia de Bandgap 4.2.3.4. Referencia de Bandgap mejorada. 4.3. Reguladores integrados lineales 4.3.1.Regulador de voltaje integrado 78XX 4.3.2. Regulador de voltaje integrado LM317 4.3.3. Ejemplos de diseño 4.4. Reguladores de conmutación 4.4.1. Sistema Regulador de Conmutación 4.4.1.1. Análisis del funcionamiento 4.4.2. Regulador de bajada (Step Down) 4.4.2.1. Cálculo de las componentes del filtro 4.4.2.2. Eficiencia del Regulador (η) η 4.4.2.3. Potencia promedio máxima disipada por losdispositivos de conmutación 4.4.3. Regulador elevador (Step Up) 4.4.3.1. Cálculo de las componentes del filtro 4.4.4. Regulador inversor (Inverter) 4.4.5. Ejemplo de diseño 4.5 Ejercicios propuestos 4.6 Bibliografía

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4. CIRCUITOS REGULADORES DE VOLTAJE
En este tema nos ocuparemos de la estructura y lascaracterísticas del funcionamiento y de diseño de los reguladores series y de conmutación. Los diferentes aspectos abordados son los siguientes: • Análisis de la fuente de alimentación, definición de la función del regulador y de los factores de estabilidad de la fuente de voltaje. • Estudio del circuito regulador serie con amplificadores operacionales (A.O.) sus características de funcionamiento y de diseño. •circuito sencillo de protección para corto circuito a la salida. • Análisis de diferentes tipos de fuentes de referencia de voltaje utilizadas en los circuitos integrados. • Estudio de circuitos integrados reguladores de voltaje. • Comparación entre las fuentes lineales y las conmutadas. • Estudio del funcionamiento de un regulador de conmutación de bajada (Step Down) a partir un diagrama enbloques general de este tipo de regulador. • Análisis de las formas de onda, diseño del filtro de un regulador de bajada (Step Down), de un regulador de subida (Step Up) y de un regulador inversor (Inverter). Factores importantes en su funcionamiento. • Estudio de un circuito integrado (C.I.) regulador de conmutación. Con estos aspectos pretendemos complementar el estudio de los principios básicos defuncionamiento y diseño los dos tipos de reguladores de voltaje utilizados en la práctica. Los circuitos electrónicos para su funcionamientos necesitan de una fuente de energía, podemos decir que la fuente de alimentación será la encargada de suministrar la energía eléctrica, en la cantidad y calidad que necesitan los circuitos, equipos o sistemas electrónicos conectados a ella. En la figura 4.1se muestra el diagrama en bloques de la fuente de voltaje.

Figura 4.1. Diagrama en bloques de la fuente de voltaje
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La red de energía eléctrica suministra un voltaje que en nuestro país en normalmente de 110V ó 220V efectivos a 60 Hz, la mayor parte de los circuitos electrónicos necesitan para su correcto funcionamiento de un voltaje continuo; se requiere por lo tanto de un circuito querealice esta conversión, que es la fuente de alimentación. La señal proveniente de la línea sufre variaciones de forma que es rectificada y filtrada para dar un voltaje continuo que presenta ondulaciones ( ripple), con esto la tensión continua obtenida no será ni estable ni pura, por lo que recibe la denominación de voltaje no regulado (VNR). El objetivo fundamental del uso del regulador de...