Reguladores

Fuentes de alimentación regulada
Una fuente de alimentación no regulada consta de un transformador, un rectificador y un filtro. Hay tres razones por las cuales tal sistema sencillo no es suficientemente bueno para algunas aplicaciones. La primera es su mala regulación; la tensión de salida no es constante conforme varía la carga. La segunda es que la tensión continua de salida varíadirectamente con la entrada alterna. La tercera es que la tensión continua de salida varía con la temperatura, en particular si se utilizan dispositivos semiconductores.
Estabilización
Puesto que la tensión continua de salida Vo depende de la tensión continua no regulada de entrada Vi, de la corriente en la carga IL y de la temperatura T, la variación Vo de la tensión de salida de una fuente dealimentación puede expresarse como
Vo = Sv Vi + Ro L + ST T
Cuanto menor son los valores de los tres coeficientes, mejor es la regulación de la fuente de alimentación.
Regulador seguidor de emisor

fig.1
Este circuito utiliza un transistor para absorber la diferencia entre los voltajes de entrada y salida.
Vo = Vc - Vce = Vz - Vbe
Is = Iz + Ib = ( Vc - Vz ) / Rs
Ib = IL / HFE
En este circuito,para carga plena, el diodo zener absorbe solo la corriente de la base, que es considerablemente menor que la corriente de carga. Conforme aumenta Vc, se incrementará Vce para mantener Vo constante. Puesto que también Is aumenta con Vc, se incrementarán también Vz y Vo ligeramente, lo que modifica la regulación de la línea. Conforme aumenta IL , lo hace también Vbe, debido a la transconductanciaGm del transistor. Puesto que Ib también aumenta, Iz disminuye y la resultante decrece en Vz, sumándose al incremento en Vbe, lo que afecta a la regulación de la carga.
Regulador de tensión serie
La razón física de la mejora de la regulación de tensión con el circuito regulador de seguidor de emisor, reside en el hecho de que una fracción grande del aumento de la tensión de entrada aparece através del transistor de control, de forma que la tensión de salida casi permanece constante, esto es debido a que un aumento en la salida polariza al transistor de control de forma que la corriente disminuya. Esta polarización adicional provoca un aumento en la tensión colector emisor, que tiende a compensar el aumento de entrada.
De esta explicación se deduce que si la variación de la salida fueseamplificada antes de aplicarse al transistor de control, la estabilización sería mejor.
El siguiente circuito muestra este concepto

Según dicho esquema, una fracción de la tensión de salida bVo, se compara con la tensión de referencia VR. La diferencia bVo - VR es amplificada por Q2. Si la tensión de entrada aumenta, Vo aumenta solo ligeramente y, sin embargo, Q2 puede provocar unavariación grande de corriente en R3 (y, puesto que la tensión base emisor es pequeña, también a través de Q1) y Vo permanezca prácticamente constante.
# Comentarios adicionales
Se han desarrollado muchos circuitos para estabilizar el voltaje de referencia, mejorar la limitación de la corriente operacional y la respuesta transitoria, los cuales se pueden encontrar en la fuente de alimentacióncomerciales. Cuando aparecieron los circuitos integrados y la tecnología de los híbridos, muchos de esos circuitos se incluyeron en paquetes pequeños, tales como el regulador de tres terminales. Como resultado, en la actualidad, muchas fuentes de alimentación utilizan pequeños circuitos integrados para regular la salida de voltaje hasta 5 mV.
La mayoría de las fuentes de alimentación tienen un capacitor desalida que reduce la impedancia de salida, mejora la respuesta transitoria y ayuda a estabilizar.
Fuentes de alimentación de CI de tres terminales
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