Hay dos tipos de conversores de tensin de CC a CC: lineales (tipo LM7805, LM7812, etc), y conmutados. El problema de los conversores de tensin lineales es que disipan mucha potencia, mientras que los conmutados, no.

Ejemplo de conversor de tensin conmutado:

sta es la lista de componentes:

1. 1 Resistencia 1/4 W 3K3 5 %

2. 1 Resistencia 1/4 W 220 5 %

3. 1 diodo zner de 5,6 V 400 mW

4. 1 condensador cermico de disco de 5,6 nF

5. 1 condensador cermico de disco de 2,2 nF

6. 1 diodo schotky1N5819(yo he usado1N5822, que es lo que tena a mano).

7. 1 Transistor NPNBD1358. 1 Transistor PNPBD1369. 1 bobina de choque de 470 uH

10. 1 Condensador electroltico de 100 uF / 25 V

11. Un radiador, si se usa para ms de 500 mA

Segn explicaRoman Black en supginavariando ligeramente los valores de los componentes se pueden obtener distintos rendimientos, ms estabilidad etc. Mi fuente conmuta a 54 kHz, bastante alto, por lo que una basta con una bobina y un condensador pequeos para filtrar.

stas son las 3 fuentes que necesito ya terminadas y la resistencia de 10 que uso como carga de 500 mA a 5 V.

El resultado es que absorbe de la fuente 227 mA a 12 V (2,724 W), y cuando entrega 478 mA, a 4,95 V (2,366 W). Es decir, que slo disipa 0,358W, que no est nada mal, sobre todo comparndola con la fuente original porque es diez veces menos desperdicio de energa. En vaco la tensin es 5,2 V; y con 500 mA, 4,95 V; la regulacin no es muy buena, pero sirve para mis propsitos. Poniendo un diodo 1N4148 en serie con el zner se aumenta en 0,7 V la tensin de salida. Tambin se puede cambiar a uno de 6 V, ...

(http://heli.xbot.es/regulador/regulador.htm)

Otros conversor de tensin conmutado usando un mosfet:

En principio hay que comprobar si con el diseo anterior es posible obtener una tensin adecuada a la salida del primer transistor como para activar la puerta del mosfet. Modificando un par de resistencias puedo obtener la tensin adecuada para activar un un mosfet de canal P, colocado en sustitucin del BD136. Como su resistencia en ON es muy baja mejora el funcionamiento en general, y me permite corrientes de salida mucho ms altas que un transistor bipolar.

ste es el esquema del regulador adaptado para usar un mosfet, que se puede alimentar desde 11 hasta 24 Vcc:

He bajado la frecuencia de conmutacin a unos 25 kHz aumentando el valor del condensador de 2,2 nF a 6,8 nF. As obtengo mejor resultado, aunque quizs haya que aumentar la inductancia de la bobina de salida, no he hecho pruebas en este aspecto. No he medido un rizado apreciable. El diodo 1N5819 es necesario cambiarlo por 1N5822 si se va a trabajar con corrientes de salida altas, y el hilo de la bobina ha de soportarlas tambin sin calentarse ni producir mucha cada de tensin.

El diodo zner original de 5,6 V lo he sustituido por un zner de 5,1 V en serie con un diodo convencional de 1N4148 para conseguir una referencia de 5,8V y compensar as la tensin Vbe del BC337 que haca que la salida fuese siempre ms baja que la referencia. Esto es tambin aplicable al circuito original.

ste es el prototipo para probar los valores de los componentes, las tensiones y las formas de onda en distintos puntos del circuito:

Con ese pequeo disipador que se ve en la foto se puede bajar de 24 V a 5 V con ms de 3 A de salida sin apenas calentamiento en el mosfet. La bobina que he utilizado yo en este montaje no aguanta esa corriente y se calienta un montn. Sera necesaria otra con hilo de ms seccin. He incluido otro condensador electroltico en la entradapara mejorar el filtrado, haba ruido que me fastidiaba la conmutacin, puede ser debido a lo precario del montaje.

En las pruebas de la fuente:

De izquierda a derecha: osciloscopio, en A (arriba) tensin de salida 5 V/divisin, en B (abajo) tensin en la puerta del mosfet 5 V/div, ampermetro de la salida 707 mA y voltmetro de salida 4,88 V. Detrs la fuente de alimentacin variable puesta a 13 V y a la derecha un enorme potencimetro de 10 Ohmios y muchos watios que uso de carga variable. Entre la marabunta de puntas de prueba el montaje de la fuente.

sta es la lista de componentes:

1. 1 Resistencia 1/4 W 3K3 5%

2. 1 Resistencia 1/4 W 100 5%

3. 1 Resistencia 1/4 W 1 K 5%

4. 1 Diodo zener de 5,1V 400 mW

5. 1 Diodo 1N4148

6. 1 Condensador cermico de disco de 5,6nF

7. 1 Condensador cermico de disco de 6,8nF

8. 1 Diodo schotky1N5819para 1A ( yo he usado1N5822para 3A, que es lo que tena a mano).

9. 1 Transistor NPNBC33710. 1 Transistor Mosfet canal PIRF9530(Es lo que tena a mano...)

11. 1 Bobina de choque de 470 uH

12. 2 Condensador electroltico de 100 uF / 25 V

13. Un pedacito de circuito impreso

14. Un radiador, si se usa para ms de 500 mA

El resultado es que absorbe de la fuente 220 mA a 12V (2,64 W) cuando entrega 478 mA a 4,95 V (2,366 W). He hecho pruebas alimentando con hasta 24 V y hasta 3 A de salida en 5 V y a penas hay 200 mV de variacin de la salida, y apenas se aprecia el calentamiento del mosfet. Por debajo de 11 V no trabaja bien porque son necesarios 10 V en la puerta del mosfet para que conmute totalmente con corrientes altas. Aunque la regulacin no es muy buena puede servir como paso previo para reducir una tensin muy alta hasta el valor mnimo aceptable por un LM78xx y reducir as la disipacin total y la prdida de energa.

(http://heli.xbot.es/regulador/regulador2.htm)

Muchas veces, cuando se presenta problemas de encendido de un ordenador, y adems los voltajes no regulan correctamente, lo primero es ir a los mosfet.

Lo primero que debes hacer es medir todo los mosfet, y apuntar las medidas. Se deben medir los voltajes que presentara, estando el ordenador bien, de manera que cuando se presente alguna falla ya tiene al menos una referencia, dnde se encuentra el problema.

Comencemos entonces con una placa Gigabyte de las ltimas y cualquier modelo de dicha marca.

Los reguladores que se encuentran cercanos al procesador, le denominaremosmosfet 1.

MOSFET 1

pin 1 (de izquierda a derecha) 2,37 V

pin 2 (que viene ser el del medio) la lnea de 12 V de la fuente, que en este caso mide

12,20 V

pin 3

1,26 V

MOSFET 2

pin 1

10,55 Vpin 2

1.26 Vpin 3

0 V, por considerarse tierra o negativo

MOSFET 3

pin 1

10,55 Vpin 2

1,26 Vpin 3

0 V, por ser tierra o negativo

MOSFET 4

pin 1

2,37 Vpin 2

12,20 Vpin 3

1,26 V

MOSFET 5

pin 1

10,50 Vpin 2

1,26 Vping 3

0 V, por considerarse tierra

MOSFET 6

PIN 1

10,50 Vpin 2

1,26 Vpin 3

0 V

MOSFET 7pin 1

2,35 Vpin 2

12,20 Vpin 3

1,26 V

MOSFET CERCANO AL CHIPSET

pin 1

4,24 Vpin 2

0 Vpin 3

1,20 V

Las pruebas de voltaje de los mosfet nos ayudarn a descartar microprocesador, memoria, bios, caminos o buses entrecortados. Supongamos que un mosfet est dando tensin al microprocesador; si hay voltaje en salida, quiere decir que esta regulando, que est en ptimas condiciones, y si no hay voltaje en sus tres pines, mosfet cruzado o microprocesador cruzado. Entonces para descartar el procesador, se extrae del zcalo y se vuelve a medir los pines de los mosfet, y si la medicin concuerda con nuestra gua de apuntes, entonces, hemos dado la solucin que el procesador el culpable de las desgracias.

Igualmente sucede con las memorias. Se miden tensiones en su mosfet correspondiente. Cuando existe un cortocircuito en los pines de la memoria RAM, tiende a que haya un cruce entre la entrada y salida del mosfet, e igualmente perjudica los voltajes marcando bajo voltaje o casi nulo.

(http://www.peruhardware.net/foros/showthread.php?t=122169)

Un regulador de tensin conmutado est formado por transistor mosfet, seal PWM, y filtro paso-bajo.

(http://electronica.yoreparo.com/electronica/medicion-de-mosfet-t613112.html)

Vea lafigura siguiente.

El MRV toma la corriente de +12 Vcc de la fuente de alimentacin y la convierte de igual modo que la fuente de alimentacin interna de la PC, por Switching Mode Power Supply (SMPS). La funcin de regulacin de voltaje del microprocesador en el caso de la placa estudiada corresponde al integrado L6714. Vea en la vista general el componente 13 "Controlador de 4 fases para proteccin del microprocesador".

ElMRVest formado por conjuntos de transistores de conmutacin, un transformador y capacitores electrolticos. Adems, podemos encontrar tambin algunos filtros reguladores de tensin. Vea el detalle de componentes en lafigura siguiente.

Figura 2

Los transformadores tienen el aspecto de bobinas, pero en su interior usted puede ver un anillo de ferrita. Si bien los transformadores con anillos de ferrita son los ms usados, algunos fabricantes usan transformadores con ncleos de acero.

Funcin del MRV

La principal funcin es suministrarle al microprocesador el voltaje apropiado para trabajar. Cuando el fabricante de placas base incluye una placa base con un microprocesador soldado a la ella, el MRV alimenta al microprocesador con un solo voltaje de alimentacin, lo que abarata su diseo y fabricacin. En los casos en los que el microprocesador puede ser removible, el MVR incluye un susbsitema electrnico que responde dinmicamente a la necesidad del microprocesador instalado.

Los microprocesadores incluyen un conjunto de pines llamados Identificador de Voltaje (VID, por Voltage IDentification). Dependiendo del microprocesador, pueden ser entre 4 a 6 pines que en conjunto, generan una combinacin de ceros y unos que son interpretados por el MVR para alimentar la entrada de corriente al ncleo del microprocesador mediante la regulacin de la conmutacin de los transistores. Si desea ampliar sus conocimientos de regulacin dinmica de tensin a travs de conmutacin de transistores, vea la serie de artculos sobre fuentes conmutadas en esta misma web.

El MRV entrega al microprocesador uno, dos o tres voltajes, dependiendo del socket y del chipset.

Algunas placas base, mediante el setup permiten modificar el valor ledo del VID, que regula la tensin de alimentacin del core, facilitando la posibilidad de modificar el voltaje mediante la tcnica de overclocking (sta es la tcnica de overclocking ms peligrosa de todas y la menos recomendada). En realidad el MRV tambin alimenta a otros componentes, como mdulos de memoria RAM, Chipset, integrados y ranuras de expansin.

(http://hepika.blogspot.com.es/2011/11/motherboard-modulo-regulador-de-voltaje.html)

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