Presentacin de PowerPoint

REGULADORES DE VOLTAJE INTEGRADOREGULADORES INTEGRADOSIntroduccinSurgieron debido a la necesidad de utilizar reguladores de tensin en las fuentes de alimentacin.Primera generacin componentes de aplicacin general.La gran demanda de determinadas tensiones de alimentacin (por ejemplo, 5V) condujo a la realizacin de reguladores de tensin fija, con slo tres terminales.bajo costo y facilidad de empleo.Posteriormente se desarrollaron reguladores de tensin ajustable de tres terminales.bajo costo + facilidad de empleo + gran versatilidad.

Una posible clasificacin:Reguladores de mltiples terminales.Reguladores de tres terminales:de tensin fija:positivanegativade tensin ajustable:positivanegativa

REGULADORES INTEGRADOSReguladores de mltiples terminalesSu estrutura interna se corresponde con la del regulador lineal bsico.

Muchas de las partes del circuito son independientes y pueden ser conectadas por el usuario.

Son dispositivos verstiles que simplifican el diseo de fuentes de alimentacin lineales.

Los componentes ms representativos de esta familia son:

A723 (14 terminales)L200 (5 terminales).

REGULADORES INTEGRADOSReguladores de mltiples terminales

Un amplificador de errorUna fuente de referenciaUn transistor como elemento de controlUn transistor para limitacin de corrienteUn zener para aplicaciones especialesUn terminal para compensacin en frecuenciaA723REGULADORES INTEGRADOSReguladores de mltiples terminalesPrincipales caractersticas elctricas:Tensin de entradaMxima............40 V.Mnima............9,5 V.

Diferencia entre entrada y salidaMxima............38 V.Mnima.............3 V.

Tensin de salida.....2 a 37 V.

Corriente mxima de salida......150 mA.

Tensin de referencia tpica......7,15 V.

Corriente mxima en el terminal de referencia....15 mA.

Corriente de cortocircuito para RCL = 10 .........65 mA.

Mxima disipacin de potencia.........................900 mW.A723REGULADORES INTEGRADOSReguladores de mltiples terminales

Tensin de salida superior a la de referencia (7 a 37 V)A723

REGULADORES INTEGRADOSReguladores de mltiples terminalesTensin de salida inferior a la de referencia (2 a 7 V)

A723

REGULADORES INTEGRADOSReguladores de mltiples terminalesSalida ajustable con tensin mnima inferior a la de referencia.

A723

REGULADORES INTEGRADOSReguladores de mltiples terminalesAumento de la corriente mxima mediante transistor externo (tensin de salida superior a la de referencia)

A723REGULADORES INTEGRADOSReguladores de mltiples terminalesL200Regulador de tensin positiva, ajustable desde 2,85 a 36 V.Admite tensiones de entrada de hasta 40 V.Es capaz de suministrar hasta 2 A, sin transistor externo.Incluye limitacin de corriente, limitacin de potencia, proteccin trmica y proteccin contra sobretensiones de entrada (hasta 60 V).La corriente mxima de salida se fija con una resistencia de bajo valor.La tensin de salida se fija con dos resistencias o, si se requiere una salida variable, con un resistencia y un potencimetro.

Circuito equivalenteDisposicin de terminalesREGULADORES INTEGRADOSReguladores de mltiples terminalesL200La tensin de salida se obtiene como:RCLL2000,22FR2P1R10,1F12345RLvovi

con VREF = 2,77 V tpico.La corriente mxima de salida viene dada por:con V5-2 = 0,45 V tpico.Aplicacin tpicaREGULADORES INTEGRADOSIncorporan en un nico encapsulado de tres terminales todos los elementos necesarios para conseguir una tensin de salida regulada.

Proporcionan un medio sencillo, prctico y barato para implementar fuentes de alimentacin reguladas lineales.Reguladores de tres terminalesINOUTGNDSe pueden clasificar en dos grupos:INOUTADJReguladores fijos: proporcionan una tensin de salida fija, positiva o negativa.

Reguladores ajustables: permiten variar la tensin de salida aadiendo unos pocos componentes externos. Dicha tensin puede ser positiva o negativa.REGULADORES INTEGRADOSReguladores fijos de tres terminalesLa serie de reguladores 78XX proporciona tensiones positivas, mientras que la serie 79XX lo hace con tensiones negativas.Los dos ltimos dgitos, marcados como XX, indican la tensin de salida regulada.TipoVo(V)Vi(min)(V)Vi(max)(V)78055735780668357808810357809911357810101235781212143578151517357818182035782424264079XXLos mismos valores que arriba pero negativosTipoIo(max)(A)78LXX-79LXX0,1 78MXX-79MXX0,578XX-79XX178TXX-79TXX3 Se encuentran en el catlogo de numerosos fabricantes:LM78XX National Semiconductor, Fairchild.UA78XX Texas InstrumentsMC78XX Motorola, ON Semiconductors,...REGULADORES INTEGRADOSReguladores fijos de tres terminales

Dispone de todos los elementos indicados para un regulador lineal bsico, a los que se han aadido ciertas prestaciones:Limitacin de la corriente mxima de salida en funcin de la diferencia de tensin entrada-salida limitacin de potencia.Proteccin trmica se llega a desconectar el elemento de control.Amplificador de error compensado internamenteTensin de referencia de bajo ruido y gran estabilidad.Diagrama de bloquesCaractersticas bsicasREGULADORES INTEGRADOSReguladores fijos de tres terminales

EncapsuladosREGULADORES INTEGRADOSReguladores fijos de tres terminales

Ningn componente externo es indispensable.La entrada puede proceder de una fuente no estabilizada o de una alimentacin continua de la que ya se disponga.La tensin de entrada debe ser superior a la de salida en, al menos, 23 voltios (depende del fabricante).Reguladores positivosREGULADORES INTEGRADOSReguladores fijos de tres terminalesEn algunas ocasiones resulta conveniente aadir algunos componentes suplementarios al montaje bsico.

Proteccin contra inversiones de polaridad en la salidaMejora la respuesta transitoria del reguladorProtege al regulador frente a la descarga de C2, si la tensin Vi disminuye o se anulaSlo es necesario si el regulador est lejos de la fuente sin regularReguladores positivosREGULADORES INTEGRADOSvred220VefvivoRCARGAINOUTGNDio470F10nF781218Vef18VefC25,46Vpico+12VEjemploConviene elegir la relacin de espiras del transformador ms adecuada para minimizar disipacin de potencia.El condensador C debe asegurar que vi nunca disminuye por debajo del valor mnimo permitido.La corriente de descarga es io.Reguladores fijos de tres terminalesREGULADORES INTEGRADOSEspecificacionesCada de tensin (Dropout Voltage)Mnimo valor de la diferencia de tensin entre entrada y salida.

Corriente de polarizacin o de reposo (Quiescent current)Corriente que necesita el regulador para su funcionamiento.

Corriente de salida en cortocircuito (Short-Circuit Current).Cantidad de corriente que puede entregar el regulador.

Corriente de salida de pico (Peak Output Current). Mxima corriente de salida que puede entregar el regulador.Reguladores fijos de tres terminalesTensin de salida (Output Voltage).Valores tpico, mnimo y mximo.

Regulacin de salida (Load Regulation).Mxima variacin en vo cuando la corriente io vara en un rango dado.

REGULADORES INTEGRADOSReguladores fijos de tres terminalesReguladores negativosSerie 79XX.Anlogos a los reguladores positivos de la serie 78XX.Es necesario colocar un condensador en la salida para asegurar la estabilidad.Como en la serie 78XX, el condensador C1 slo es necesario si el regulador est a una distancia apreciable del filtro y C3 mejora la respuesta transitoria.Todos los condensadores asociados al regulador deben estar colocados lo ms cerca posible del mismo.RLINOUTGNDC1C2C3vivo2,2F1F0,1FREGULADORES INTEGRADOSTrafoRectif.Filtro78XXTrafoRectif.Filtro78XX0+-Aunque se pueden implementar fuentes simtricas con 78XX, habra que disear dos fuentes completas.Uitlizando 79XX se simplifica el diseoReguladores fijos de tres terminalesFacilitan la construccin de fuentes de alimentacin simtricas.Reguladores negativosvredN1N2N2+78XX79XX++V+--V+vredN1N2N2+78XX79XX+vredN1N2N2+78XX79XX+-+REGULADORES INTEGRADOSN1N2N2+78XX+-Reguladores fijos de tres terminalesvredN1N2N2+78XX79XX+vredN1N2N2+78XX79XX+-+vredN1N2N2+78XX79XX+vredN1N2N2+78XX79XX+-+Reguladores negativos++N1N2N2+79XX+REGULADORES INTEGRADOSReguladores fijos de tres terminalesAumento de la corriente de salidaSe pueden manejar corrientes de salida elevadas aadiendo una resistencia y un transistor.Transistor se encarga de soportar la mayor parte de la corriente que circula hacia la carga.Regulador asegura la estabilidad de la tensin de salida.La diferencia de tensin mnima entrada-salida es mayor.vEB + Cada de tensin mnima en el regulador (23 V).

REGULADORES INTEGRADOSReguladores fijos de tres terminalesAumento de la corriente de salidaEl circuito anterior tiene el inconveniente de que el transistor no est protegido frente a cortocircuitos.

Se puede conseguir dicha proteccin aadiendo un circuito de limitacin a corriente constante.Transistor suplementario asociado a una resistencia.

REGULADORES INTEGRADOSReguladores fijos de tres terminalesAumento de la tensin de salidaCon un regulador fijo tambin es posible obtener una tensin de salida diferente del valor nominal.

Todos los mtodos se basan en colocar el terminal comn del regulador (Gnd/Common) a un potencial positivo.Es necesario permitir la circulacin de corriente de reposo (8,5 mA como mximo, para la serie 78XX).

REGULADORES INTEGRADOSReguladores fijos de tres terminalesEmpleo como fuente de corrienteLa tensin de salida del regulador se aplica sobre una resistencia, dando lugar a una una corriente constante a su travs.

La tensin de entrada debe ser suficiente para el funcionamiento del regulador.

Suponiendo que la mnima cada de tensin entrada-salida para la serie 78XX es de 3 V:

REGULADORES INTEGRADOSReguladores fijos de tres terminalesTensiones de entrada elevadasEn general, la mxima tensin aplicable a la entrada de un regulador de la serie 78XX es de 35 V (para la serie 79XX, -35 V).

Si la tensin de entrada es superior a la mxima indicada por el fabricante, se puede colocar un estabilizador antes del regulador.

Esta solucin tambin puede ser interesante para reducir la disipacin de potencia en el regulador, incluso aunque Vi < Vi(max).

REGULADORES INTEGRADOSReguladores ajustables de tres terminalesDiferencia fundamental respecto a un regulador fijo el divisor resistivo no est integrado.La eleccin de la tensin de salida se realiza mediante un divisor externo conectado al terminal de ajuste (ADJ).El retorno de la corriente de reposo tiene lugar a travs de la salida se debe permitir su circulacin.Para un funcionamiento correcto necesitan un consumo mnimo.La corriente de salida debe ser, al menos, de unos pocos mA.Diagrama de bloquesCaractersticas bsicas

REGULADORES INTEGRADOSReguladores ajustables de tres terminalesTipoVo(min)(V)Vo(max)(V)Io(max)(mA)Io(min)(mA)Iadj(min)(mA)(Vi-Vo)min(V)(Vi-Vo)max(V)LM3171,237500100015003,50,1340LM3501,23230003,50,1335LM3381,23250003,50,1335TipoVo(min)(V)Vo(max)(V)Io(max)(mA)Io(min)(mA)Iadj(min)(mA)(Vi-Vo)min(V)(Vi-Vo)max(V)LM337-1,2-37500100015002,50,1-3-40LM333-1,2-32300050,1-3-35Parmetros caractersticosREGULADORES INTEGRADOSReguladores ajustables de tres terminales

EncapsuladosREGULADORES INTEGRADOSReguladores ajustables de tres terminalesReguladores positivos (montaje bsico)Basta con aadir un divisor resistivo al circuito integrado.Condicin de corriente mnima valor mximo para R1.El caso ms desfavorable es cuando el regulador funciona sin carga. Toda la corriente que sale del regulador circula por el divisor resistivo.Se suele imponer un consumo mnimo de unos 10 mA.Una corriente insuficiente provoca un aumento de la tensin de salida.En funcionamiento normal:

Generalmente, el efecto de IA es despreciable.con VR = 1,25 V e IA 100 AREGULADORES INTEGRADOSReguladores ajustables de tres terminalesReguladores positivos (montaje mejorado)

Slo es necesario si el regulador est lejos de la fuente sin regularPermite la descarga de C3 en caso de cortocircuito en la salidaMejora la respuesta transitoria del reguladorProtege al regulador frente a la descarga de C2, si la tensin Vi disminuye o se anulaContribuye a disminuir el rizado de la tensin de salidaPermite ajustar la tensin de salida al valor deseadoREGULADORES INTEGRADOSReguladores ajustables de tres terminalesReguladores negativos (montaje bsico)

Es obligatorio colocar un condensador en la salida para asegurar la estabilidad del sistema.En la entrada slo es necesario un condensador si la distancia entre la fuente y el regulador es apreciable.La expresin de la tensin de salida es la misma que en el regulador positivo, aunque VR es de polaridad opuesta (-1,25 V tpico).