ndice. Reguladores electrnicos. Reguladores electrnicos. C.I. Monolticos reguladores de tensin fija. 1 Introduccin. 1 Fuente de alimentacin electrnica. 1 Clasificacin y tipos de reguladores. 3 Tipos de reguladores lineales bsicos. 5 C.I. Monolticos reguladores de tensin fija. 6 Clasificacin general C.I. reguladores. 6 Parmetros fundamentales C.I. reguladores. 7 Mxima y mnima tensin de entrada. 7 Mxima corriente de salida. 7 Rechazo al rizado. 8 Tolerancias de la tensin de salida. 9 Deriva de la tensin de salida. 9 Mxima potencia disipable. 9 Regulacin de lnea. 11 Regulacin de carga. 11 Corriente de reposo y variacin de la corriente de reposo. 11 Reguladores de tres terminales. 12 Caractersticas principales de los reguladores de tres terminales. 12 Circuito equivalente a un regulador de tres terminales. 13 Clasificacin general de las principales series. 13 Anexo A. Caractersticas de reguladores fijos de tres terminales. 17 A.1. Tablas de ayuda. 18 A.2. Tablas de caractersticas de reguladores fijos positivos de tres terminales. 19 A.3. Tablas de caractersticas de reguladores fijos negativos de tres terminales. 27 A.4. Caractersticas fsicas de los contenedores para I.C. reguladores. 31 Anexo B. Hojas de caractersticas de reguladores fijos de tres terminales. 33 B.1. National semiconductor corporation. 34 1

Serie LM7800. 35 Serie LM341. 41 Serie LM78M00. 41 Serie LM78L00. 52 B.2. Rohm. 65 Serie BA178M00T/FP. 66 Serie BA17800T/FP. 78 ndice. Reguladores electrnicos. Continuacin. B.3. STMicroelectronics. 90 Serie L78L00. 91 Serie L79L00. 110 B.4. SGSThomson Microelectronics. 123 Serie L7900. 124 B.5. Texas instruments incorporated. 136 Serie MC79L00. 137 Serie A78M00. 142 B.6. Zetex semiconductors. 160 Serie ZR78L. 161 Bibliografa Reguladores electrnicos. Bibliografa escrita. (Libros, revistas, folletos y apuntes): Electrnica de potencia: Fuentes reguladas. J.D. Aguilar Pea. E.U. Politcnica de Jan. Electrnica industrial: Problemas fuentes de alimentacin. J.D. Aguilar Pea. E.U. Politcnica de Jan. Fuentes de alimentacin reguladas electrnicamente. F. Bonnin Forteza. Marcombo. Motorola thyristor data.

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Fuentes de alimentacin reguladas electrnicamente. F. Bonnin Forteza. Marcombo. Bibliografa electrnica. (Internet Direcciones electrnicas): Motorola semiconductors. http://www.motorola.com National semiconductor corporation. http://www.national.com Rohm. http://www.rohm.com STMicroelectronics. http://www.st.com SGSThomson Microelectronics. http://www.st.com Texas instruments incorporated. http://www.ti.com Zetex semiconductors http://www.zetex.com Notas. Reguladores electrnicos.

Reguladores electrnicos. C.I. Monolticos reguladores de tensin fija. Introduccin. La evolucin de nuestra sociedad est ligada a la de la electrnica. Constantemente convivimos, muchas veces sin ni si quiera darnos cuenta, con todo tipo de elementos electrnicos. A diario, se utiliza un coche, un telfono o se ve la televisin sin saber que todo ello funciona gracias a la electrnica. Hay una interminable lista de cosas que hacen la vida mucho ms fcil y en las que la electrnica juega un papel crucial. En general todos los circuitos electrnicos funcionan con alimentacin continua, sin embargo por su 3

facilidad de generacin, transporte, transformacin y uso, la electricidad de la que se dispone, con ms facilidad, es alterna, en sus diversas formas. Es decir, no siempre disponemos de una fuente elctrica continua, por lo que nos vemos obligados a convertir la electricidad alterna. En Europa disponemos en cualquier toma de un domicilio de 220 VACRMS, que deben ser tratados para poder alimentar los circuitos electrnicos que contienen los equipos de msica, el aire acondicionado, un ordenador, un microondas, etc. Este es el punto de partida de las fuentes de alimentacin y reguladores electrnicos, que son los encargados de adecuar los valores de la red de distribucin a los valores necesarios para que funcionen adecuadamente y no sufran daos dichos circuitos electrnicos, entre otros usos. 2. Fuente de alimentacin electrnica. En general, se entiende por fuente de alimentacin de un equipo elctrico, la parte del mismo destinada a adecuar las caractersticas y parmetros de la energa disponible para la alimentacin del mismo, o fuente de alimentacin primaria, con el fin de proveer un funcionamiento estable y seguro. Para convertir la tensin alterna en continua se utilizan los circuitos rectificadores. Sin embargo, la tensin continua disponible a la salida del filtro del rectificador puede que no sea lo suficientemente buena, debido al rizado, para una aplicacin particular o que vare su magnitud ante determinados tipos de perturbaciones que puedan afectar al sistema como por ejemplo variaciones de la carga, de la temperatura o de la red hasta un 10%. En estos casos se precisan circuitos de estabilizacin o de regulacin para conseguir que la tensin continua a utilizar sea lo ms constante posible. Una fuente de tensin regulada utiliza normalmente un circuito automtico de control que detecta, prcticamente de un modo instantneo, las variaciones de la tensin de salida y las corrige automticamente. En general, todo sistema de control requiere los siguientes elementos bsicos: Elemento de referencia: Para saber si una magnitud ha variado se precisa una referencia, que deber ser lo ms estable posible. 2. Elemento de muestra: Su misin es detectar las variaciones de la magnitud en cuestin (tensiones, temperaturas, presiones, etc.). 3. Elemento comparador: Su finalidad es comparar, en todo momento, la referencia con la muestra de la magnitud que pretendemos controlar. 4. Amplificador de seal de error: La seal de error, que no es ms que la diferencia entre la referencia y la muestra, puede ser de un nivel tan bajo que no puedan accionar el elemento. En este caso, debe amplificarse. 5. Elemento de control: Que interpretada la seal de error, amplificada o no, de modo que contrarreste las variaciones producidas en las magnitudes de salida. Estos elementos bsicos integran normalmente cualquier sistema de control, sea electrnico, mecnico, hidrulico, etctera. En concreto, y como veremos con ms detenimiento en el apartado 4, para las fuentes de tensin existen dos tipos de regulacin: la serie y la regulacin en paralelo. En la siguiente figura (2.1. y 2.2.) vemos los diagramas de bloques de una fuente con regulacin serie y otra con regulacin paralelo, en los que observamos los distintos bloques que conforman cualquier sistema de control o servomecanismo. Figura 2.1. Diagrama de bloques de una fuente con regulacin serie. Figura 2.2. Diagrama de bloques de una fuente con regulacin paralelo. 4

El concepto de fuente de alimentacin engloba el conjunto de transformacin, rectificacin y regulacin de la fuente elctrica primaria. El regulador es el componente de la fuente que se intercala entre la fuente de alimentacin con salida no regulada, es decir rectificada y filtrada, y la carga. Lo podemos ver en el siguiente esquema: Figura 2.3. Esquema de fuente de alimentacin. El regulador es un dispositivo activo en el que se producen los cambios pertinentes para que la salida permanezca estable. Esto se consigue comparando la salida con una referencia de buena estabilidad y utilizando el resultado de dicha comparacin para producir los cambios internos precisos. El regulador opera, por lo tanto, como un servomecanismo cuyo tiempo de respuesta es finito y cuyo error en la estabilidad es funcin de la ganancia del bucle de realimentacin. Podemos verlo en la figura 2.4. Figura 2.4. Diagrama de bloques de una fuente de alimentacin electrnica que opera como un servomecanismo. 3. Clasificacin y tipos de reguladores. Existen fundamentalmente dos clases de reguladores: Reguladores lineales. Reguladores conmutados. Los reguladores lineales operan con corriente continua a la entrada de un nivel siempre superior a la salida deseada, y equivalen a una resistencia cuyo valor se ajusta automticamente, y est conectada entre la entrada y la salida que, por efecto Joule, disipa en forma de calor el exceso de potencia elctrica disponible en la fuente primaria, lgicamente siempre superior a la que exige la carga. Su rendimiento energtico es por tanto siempre inferior a la unidad, pues lo contrario significara la inexistencia del regulador. Figura 3.1. Diagrama de bloques de una fuente de alimentacin con regulador electrnico lineal. Los reguladores conmutados operan de forma absolutamente diferente, con el fin de no desperdiciar energa en forma de calor. Para ello se hace intervenir un parmetro no elctrico: el tiempo. Como su nombre indica, su principio de funcionamiento est basado en un conmutador que interrumpe el suministro de corriente en la fuente primaria, a intervalos de duracin variable con respecto a los de conduccin, haciendo automticamente que el valor medio de la energa conducida coincida con las necesidades de la carga. Como no existe en ellos ninguna prdida intencionada de energa, el rendimiento terico ser la unidad. Adems, en algunos casos, pueden funcionar con corriente continua pulsante como es una seal alterna rectificada sin filtrar. Figura 3.2. Diagrama de bloques de una fuente de alimentacin con regulador electrnico conmutado. La clasificacin anterior se puede pues completar de la siguiente forma: Reguladores que desperdician energa o lineales. Reguladores que no desperdician energa o conmutados. Los reguladores conmutados pueden funcionar a frecuencia fija o variable, pues lo importante es la relacin de tiempos de conduccin y bloqueo. No obstante, su control resulta ms fcil si la frecuencia es constante, de un valor que en principio puede ser cualquiera. Cuando se utiliza la red como fuente primaria, resulta muy 5

cmodo utilizar su frecuencia, que ya est disponible, y como la simplificacin es importante, se debe proceder a la rectificacin simultneamente con la regulacin. En definitiva, las opciones actuales se agrupan en tres categoras: Reguladores lineales. Reguladores conmutados a la frecuencia de la red. Reguladores conmutados a la frecuencia elegida. Resulta, en principio, evidente que si los reguladores lineales desperdician energa, econmicamente estn en desventaja con los conmutados. Sin embargo, es necesario considerar tambin las desventajas de los reguladores conmutados. Su respuesta frente a cambios en el suministro es ms lenta que en los reguladores lineales, es funcin de la frecuencia de conmutacin, y tanto en la fuente primaria como en la carga introducen restos de la frecuencia a la que trabaja, los cuales son de muy difcil eliminacin. La calidad de los reguladores lineales es por lo tanto mejor, aunque su rendimiento sea peor. En general, al contrario que otras clases de elementos, todos los dispositivos elctricos tienden a mantener el servicio an a costa de su propia destruccin cuando son sometidos a sobrecarga. Es prctica habitual proveer a los circuitos de puntos dbiles que al destruirse, protegen el resto del circuito (fusibles) o de otro tipo de protectores que no se destruyen, pero que realizan el mismo cometido (disyuntores). En las fuentes de alimentacin con reguladores electrnicos, la destruccin de los elementos vitales puede ser tan rpida, que los dispositivos de proteccin convencionales no sean capaces de protegerlas. Por otra parte, las tareas encomendadas a los equipos electrnicos pueden ser de tanta importancia que no sea adecuada la interrupcin permanente que proporcionan los protectores normales, siendo necesarios protectores que reanuden el servicio inmediatamente despus de desaparecida la sobrecarga. 4. Tipos de reguladores lineales bsicos. Existen dos tipos: Reguladores lineales en serie con la carga. Reguladores lineales en paralelo con la carga. Aunque ambos reguladores operan con la misma eficacia, bajo consideraciones energticas existe entre ellos una diferencia fundamental. Mientras que en el regulador serie la energa sobrante, disipada intencionadamente en forma de calor, aumenta en proporcin directa con la carga a que es sometida la fuente; en el regulador paralelo la energa disipada en el regulador disminuye cuando aumenta la carga. Esto es un contrasentido cuando se demande de la fuente una carga muy inferior a sus posibilidades. Adems, el regulador paralelo tiene un elemento ms que tambin disipa calor, una resistencia por la que circulan las corrientes de carga y del propio regulador. Figura 4.1. Diagrama de bloques de un regulador electrnico serie y otro paralelo. Por tanto, sea cual sea la situacin, una fuente primaria con un regulador paralelo entrega siempre una potencia igual o superior a una fuente primaria con un regulador serie funcionado en las mismas condiciones, es decir el rendimiento del primero es inferior o igual al del segundo. Esto se debe a que en la resistencia que acompaa al regulador paralelo, se disipa la misma potencia que en el regulador serie. Por otro lado, el regulador paralelo impide que las variaciones de corriente de la carga aparezcan en la fuente primaria. Esto le proporciona una facultad de aislamiento entre la carga y la fuente primaria que es importante en ciertos casos en que se manejan frecuencia elevadas y diferentes cargas.

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En caso de sobrecarga, los reguladores serie reciben el impacto directo de dicha sobrecarga por lo que son ms frgiles que los reguladores paralelo. Prcticamente los reguladores en paralelo se ven relegados a un segundo plano, usndose slo en casos de bajo consumo de energa o cuando es muy importante la interaccin entre equipos o secciones del mismo alimentadas por una nica fuente primaria. El caso ms conocido es el de un circuito regulador con diodo Zner. 5. C.I. Monolticos reguladores de tensin fija. En la actualidad existen pastillas de circuito integrado (C.I.), que funcionan como reguladores de tensin. Esto representa una gran ventaja frente a los circuitos discretos en cuanto a menor precio, menores dimensiones, mayor fiabilidad, diseo ms sencillo y gran versatilidad. Existen reguladores monolticos con tensiones de salida de apenas unos voltios hasta algunos kilovoltios, y con elementos externos la corriente puede alcanzar varias decenas de amperios. El circuito regulador monoltico es sustancialmente ms complejo que uno con elementos discretos. Esta mayor complejidad se debe al hecho de que es relativamente fcil aadir diodos y transistores en un chip monoltico, para realizar con ms precisin y fiabilidad las funciones, sin aumentar significativamente su coste. La tensin de salida puede ser fija o variable, estando en este ltimo caso controlada por elementos externos. 6. Clasificacin general C.I. reguladores. Los reguladores de tensin comunes se clasifican en general por el nmero de terminales o pins del integrado (1), por el tipo de tensin de salida (fija o variable, positiva o negativa) (2) y por la intensidad mxima de salida (3): Regulador de tensin de tres terminales: Regulador de tensin fijo: Regulador de tensin de salida positiva. Regulador de tensin de salida negativa. Regulador de tensin variable: Regulador de tensin de salida positiva. Regulador de tensin de salida negativa. Reguladores de tensin de ms de tres terminales. 7. Parmetros fundamentales C.I. reguladores. Los parmetros que caracterizan a los reguladores integrados y que aparecen generalmente en las hojas de caractersticas del fabricante son: 7.1. Mxima y mnima tensin de entrada. La mxima tensin de entrada es aquella que puede aplicarse entre el terminal de entrada (INPUT, vase 7

figura 7.1.) y el de masa (COMMON) en funcin de la mxima disipacin de potencia sin deteriorar el dispositivo. Como se puede observar en la tabla 7.1., la tensin de entrada mxima (Input Voltage, max) para la serie LM78L00 es de 35 Vdc. Como veremos este parmetro va ligado a la intensidad mxima (3) que puede de suministrar el circuito. Figura 7.1. Contenedor TO220AB La mnima tensin de entrada es aquella con la que se garantiza la estabilidad de la tensin de salida, es decir mantiene la regulacin de lnea (5) (concepto que veremos ms adelante.) En la tabla 7.1. podemos ver que la tensin mnima de entrada (Input Voltage, min) vara en funcin de la tensin de salida (Output voltage), mantenindose 1.70 Vdc(4) por encima de esta ltima. Input Voltage, min (in Volt) 6.70 10.70 13.70 16.70 Input Voltage, max (in Volt) 35 35 35 35 Output Current, max 100 mA 100 mA 100 mA 100 mA

Base Part Number LM78L05 LM78L09 LM78L12 LM78L15

No. Of Package Type Pins SOIC, TO92 TO92 SOIC, TO92 SOIC, TO92 8, 3 3 8, 3 8, 3

Output Voltage (in Volt) 5 9 12 15

Tabla 7.1. Extracto de caractersticas de la serie LM78L00 de National Semiconductor. Sin embargo, en general, en los datos tcnicos proporcionados por los fabricantes, se indica la mnima diferencia de tensin entre la entrada y la salida E/S para que el regulador funcione adecuadamente, en ingls Dropout voltage (4), que en general es de aproximadamente 2 Vdc. 7.2. Mxima corriente de salida.(3) Es la mxima corriente que puede suministrarse sin que la tensin de salida disminuya o el integrado sufra daos. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la corriente mxima disponible disminuye con el aumento de la tensin de entrada. Esto se hace para limitar automticamente la mxima potencia disipada a un valor prcticamente constante. Es decir, tensin de entrada, corriente mxima de salida y potencia son tres parmetros que estn ntimamente relacionados. Los lmites, que dependen del dispositivo, varan entre 100 mA. y de 0,5 A. a 0,6 A. para corrientes bajas. De 1 A a 1,5 A para los ms corrientes, como los de las series A7800 y LM340 u otros equivalentes, hasta llegar a 10 A. para reguladores de corrientes elevadas. Para el LM78M05 la mxima corriente de salida es de 500 mA. Hemos de tener en cuenta tambin que el tipo de encapsulado (plstico, metlico, etc.) influye en la mxima intensidad de salida que se puede obtener. Base Part Number LM78M05 LM78M12 LM78M15 Input Output No. Input Output Voltage (in of Voltage, min Voltage, max Current, max (in Volt) Volt) Pins (in Volt) 3 3 3 7.20 14.50 17.60 35 35 35 500 mA 500 mA 500 mA 5 12 15

Package Type TO220, TO252, TO39 TO220, TO39 TO220, TO39

Tabla 7.2. Extracto de caractersticas de la serie LM78M00 de National Semiconductor. Nota: Casi todos los C.I. reguladores estn protegidos contra corrientes demasiado altas y/o cortocircuitos. 8

7.3. Rechazo al rizado. (Ripple rejection.) El rizado es una ondulacin superpuesta a la tensin continua. Por otro lado, se entiende por rechazo, la capacidad de reducir la influencia que produce esta fluctuacin de la tensin de alimentacin sobre la salida. El rechazo al rizado se expresa en decibelios y va desde 40 dB para las tensiones ms elevadas (30 dB en los casos ms desfavorables), a 65 dB para las ms bajas como 5 y 6 V., e incluso a 80 dB y ms en los circuitos reguladores de elevadas prestaciones. Para traducir los valores de este parmetro a valores comprensibles, la cifra en decibelios debe dividirse por 20 y el resultado emplearlo como exponente de 10, obtenindose as el nmero de veces que queda atenuado el valor de la tensin de rizado con respecto al de la entrada. Dicha frmula es: Rsalida 20 log = X dB Rentrada X dB A= 20 atenuacin = 10A Todo lo dicho es vlido tanto para las variaciones lentas, como las debidas a variaciones de la tensin de la red. Base Part Number LM78L05AC Symbol Vin / Vout Vin / Vout Vin / Vout Vin / Vout Vin / Vout Parameter Ripple Rejection 8V " Vin " 16V f = 120 Hz Ripple Rejection 15 V " Vin " 25 V f = 120 Hz Ripple Rejection 15 V " Vin " 25 V f = 120 Hz Ripple Rejection 19 V " Vin " 28 V f = 120 Hz Ripple Rejection 10 V " Vin " 20 V 40 46 DB 37 51 DB 40 54 dB 38 44 dB Conditions f = 120 Hz 47 62 dB Min Typ Max Units

LM78L09AC

LM78L12AC

LM78L15AC

LM78L62AC

Tabla 7.3. Extracto de caractersticas de la serie LM78L00AC de National Semiconductor. 7.4. Tolerancias de la tensin de salida.

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Muchas veces es til saber cules son las tolerancias de los valores nominales de las tensiones de salida de los reguladores de tres terminales. En general, se indican las tensiones mxima y mnima. Sin embargo, como se trata de dar una informacin de carcter general, es preferible dar valores porcentuales, que son independientes de los valores nominales y que varan, segn la familia de dispositivos, entre 2% y 5%. En nuestro caso la tolerancia de la tensin de salida de la serie LM78L00AC es del 5% dentro del rango de temperaturas de trabajo. 7.5. Deriva de la tensin de salida. Se entiende por deriva, la variacin que sufre la tensin de salida, principalmente por dos causas: la temperatura y el envejecimiento. La primera causa, la temperatura, contribuye aproximadamente en un 0,01%/C, o sea que por cada grado centgrado de aumento de la temperatura del circuito integrado, la tensin de salida aumenta un 0,01%. Como puede observarse, el porcentaje de la deriva es bajo, pero no hay que olvidar que, durante el funcionamiento, se pueden pasar de disipaciones prcticamente nulas a picos considerables, lo que puede producir variaciones de temperatura de varias decenas de grados. Base Part Number LM78L05AC LM78L09AC LM78L12AC Symbol Vout / T Vout / T Vout / T Parameter Average Output Voltage Temp. Average Output Voltage Temp. Average Output Voltage Temp. Conditions Iout = 5 mA Iout = 5 mA Iout = 5 mA Min Typ 0.65 0.9 1.0 Max Units mV/C mV/C mV/C

Tabla 7.4. Extracto de caractersticas de la serie LM78L00AC de National Semiconductor. La segunda causa, el envejecimiento, depende de la tensin nominal de salida y est comprendida entre 20 y 100 mV, aumentando con dicha tensin nominal. 7.6. Mxima potencia disipable. Los fabricantes suministran grficos que indican la mxima potencia disipable en funcin de la temperatura del dispositivo y de la resistencia trmica del disipador si se utiliza, o bien la mxima potencia absoluta, con y sin disipador. Nota: Casi todos los C.I. reguladores tienen un sensor trmico que los protege de excesivas temperaturas debidas a la disipacin de potencia, es lo que se conoce como parada trmica. Para ms informacin vase apartado 8.1. Como indicador general, puede decirse que la potencia mxima est comprendida entre 0.5 y 0.6 W para los reguladores con cpsulas de plstico TO92 (vase figura 7.2.), 2 W para los del tipo TO220, y 3 W para las cpsulas TO3, todos sin disipador. Con disipadores se llegan hasta 15 W para las TO220 y a 25 W para las TO3. TO220 TO3 TO92 Figura 7.2. Algunos tipos de encapsulado para reguladores de tres terminales.

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Naturalmente, es el proyectista el que debe elegir, si es necesario, el disipador adecuado, estableciendo el oportuno compromiso entre coste, volumen ocupado, estabilidad de la tensin de salida y la mxima temperatura del dispositivo, que es conveniente no sea superior en ningn caso a +125C. Este dato se puede ver en las dos grficas (figura 7.3.) que se muestran a continuacin: Figura 7.3. Mxima potencia de disipacin en funcin de la temperatura ambiente y resistencia trmica del disipador. Caractersticas tpicas de la serie LM78L00 de National Semiconductor. Nota: El valor de la resistencia trmica tpica para los contenedores es: TO39 (6) Contenedor H: Rth(JC) = 26 C/W, Rth(JA) = 120 C/W TO92 (6) Contenedor Z: Rth(JC) = 60 C/W, Rth(JA) = 230 C/W (6) Vase figura 7.2. 7.7. Regulacin de linea.(5) (Line Regulation.) Es la variacin que experimenta la tensin de salida cuando vara la tensin de entrada del regulador. En la tabla siguiente (tabla 7.5.) podemos observar algunos valores. Base Part Number Symbol Parameter Conditions 7 V " Vin " 20 V Min Typ 18 Max 75 8V" Vin " 20 V 11.5 V " Vin " 24 V 13 V " Vin " 24 V mV 14.5 V " Vin " 27 V 16 V " Vin " 27 V 17.5 V " Vin " 30 V 20 V " Vin " 30 V 10 54 Units

LM78L09AC Vout

Line regulation

100 200 mV

90

150

LM78L05AC Vout

Line regulation LM78L12AC Vout Line regulation

30

180 mV

20

110

LM78L15AC Vout

Line regulation

37

250 mV

25

140

Tabla 7.5. Extracto de caractersticas de la serie LM78L00AC de National Semiconductor. 7.8. Regulacin de carga. (Load regulation.) 11

Es la variacin que experimenta la tensin de salida cuando vara la carga. En la tabla siguiente (tabla 7.6.) podemos observar algunos valores. Base Part Number Symbol Parameter Conditions 1 mA " Iout " 0.1 A Min Typ 20 Max 60 1 mA " Iout " 40 mA 1 mA " Iout " 0.1 A 1 mA " Iout " 40 mA mV 1 mA " Iout " 0.1 A 1 mA " Iout " 40 mA 1 mA " Iout " 0.1 A 1 mA " Iout " 40 mA 5 30 Units

LM78L09AC Vout

Line regulation

20 90

mV

10 45

LM78L05AC Vout

Line regulation LM78L12AC Vout Line regulation

30 100 mV

10 50

LM78L15AC Vout

Line regulation

35 150 mV

12 75

Tabla 7.6. Extracto de caractersticas de la serie LM78L00AC de National Semiconductor. 7.9. Corriente de reposo y variacin de la corriente de reposo. (Quiescent current and quiescent current change.) Es la corriente de reposo que circula por el terminal de masa o comn. Podemos ver algunos valores representativos en la tabla 7.7. Base Part Number LM78L05AC LM78L09AC LM78L12AC LM78L15AC Symbol IQ IQ IQ IQ Parameter Quiescent Current Quiescent Current Quiescent Current Quiescent Current Min Typ 3 2 3 3 Max 5 5.5 5 5 Units mA mA mA mA

Tabla 7.7. Extracto de caractersticas de la serie LM78L00AC de National Semiconductor. Se define tambin otro parmetro que es la variacin de la corriente de reposo (Quiescent Current Change) con la tensin de entrada y con la intensidad de salida.

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Base Part Number

Symbol Parameter

Conditions 8 V " Vin " 20 V

Min Typ

Max 1.0

Units

LM78L09AC

IQ

Quiescent Current Change

LM78L05AC IQ

Quiescent Current Change LM78L12AC IQ

Quiescent Current Change

LM78L15AC

IQ

Quiescent Current Change

1 mA " Iout " 40 mA 11.5 V " Vin " 24 V 1 mA " Iout " 40 mA MA 16 V " Vin " 27 V 1 mA " Iout " 40 mA 20 V " Vin " 30 V 1 mA " Iout " 40 mA

0.1

1.5 MA

0.1

1

MA

0.1

1

MA

0.1

Tabla 7.8. Extracto de caractersticas de la serie LM78L00AC de National Semiconductor. 8. Reguladores de tres terminales. Hoy da, en el mercado, podemos encontrar una extensa gama de reguladores de tensin integrados. Dentro de sta, los reguladores de tres terminales son muy populares debido a su simplicidad y fcil aplicacin. El esquema de un regulador de voltaje de tres terminales se muestra en la figura 8.1. Figura 8.1. Esquema de un regulador tipo de tres terminales. 8.1. Caractersticas principales de los reguladores de tres terminales. Estas unidades se disean para salidas de tensin fija y para corrientes inferiores a 5 A. Estos C.I. encuentran su mejor aplicacin en tarjetas de regulacin. La distribucin de reguladores, para cada salida de las tarjetas tiene varias ventajas frente a un nico regulador de voltaje centralizado. Varios reguladores de tres terminales con salidas de 1 A son ms baratos de fabricar o comprar, que un regulador con salida de varios amperios. La corriente desde un regulador centralizado tiene que circular por una gran cantidad de resistencias y bobinas para llegar hasta la placa a la cual estaba destinada la corriente. Esto afectar notablemente al valor del voltaje de carga. Caractersticas: Tensin de salida regulada: Es el voltaje que viene especificado por el fabricante para cada modelo en particular. 13

Diferencia mnima de tensin entre la entrada y la salida: El voltaje de entrada no regulado debe ser como mnimo mayor a la suma del voltaje de salida regulado y la mnima diferencia de tensin E/S, en ingls dropout voltage. Corriente mxima de salida: La corriente de salida puede variar entre cero y un valor mximo. Sin embargo, si el montaje no se hace de manera que se asegure la eliminacin del calor generado, el C.I. puede llegar al valor para el cual se produce la parada trmica. La aparicin de dicha parada depende del voltaje de entrada, del voltaje de salida, de la temperatura ambiente y de la corriente de salida. A menos que utilicemos un disipador adecuado, no podremos obtener la mxima corriente de salida del regulador integrado. Proteccin contra sobrecarga trmica: El C.I. tiene un sensor de temperatura interno. Cuando el C.I. se calienta demasiado (normalmente entre 125C y 150C) la unidad dejar de funcionar. La corriente de salida caer y permanecer as hasta que el regulador se refrigere significativamente. Aunque esto no proporciona una verdadera proteccin contra cortocircuitos, el regulador de tres terminales puede, si el calor disminuye adecuadamente, soportar un cortocircuito sin daarse. 8.2. Circuito equivalente a un regulador de tres terminales. Figura 4. Circuito equivalente de un regulador tipo de la serie BA17800T/FP de Rohm. 8.3. Clasificacin general de las principales series. En las siguientes tablas cortesa de National Semiconductor podemos ver con detalle la clasificacin en funcin de la corriente de salida y otros parmetros de las principales series de reguladores de tres terminales tanto positivos como negativos. 5, 6, 8, 10, LM340L (7) 12, 15, 18, 24 (2) 5, 6, 8, 10, LM78LXXA 12, 15, 18, 24 (2) 48 62 45 60 45 60

100 mA

35, 40 (8)

1.5 0.02 0.25 TO39 3 2 1.5 0.03 0.25 TO39 1 2 TO92 3

35, 40 (8)

LM309 (7) 250 mA

5 LM342 (7) LM317H (7)

35

1 0.004 0.4 TO39 2 80 2 53 5, 6, 8, 10, 35, 1.5 0.03 0.5 TO202 10 12, 15, 18, 40 2 24 (2) (8) 64 40 1.5 0.01 0.1 2 0.01 0.1 TO39 2 80

500 mA

1.2 37 LM317HVH (Ajustable) (7) 1.2 37 LM317M (Ajustable) 5, 6, 8, 10, LM341 12, 15, 18, 24 (2) LM78MXX

40 2

TO202 12 80 TO202 12 80 TO202 12 80 14

35, 1.2 40 0.02 0.5 1.7 (8) 0.03 0.5

1.5 A

5, 6, 8, 10, 12, 15, 18, 24 (2) 1.2 37 LM317 (7) (Ajustable) LM317HV 1.2 57 (7) (Ajustable) LM309K (7) 5 5, 6, 8, 10, LM140K 12, 15, 18, 24 (2) 5, 6, 8, 10, LM140AK 12, 15, 18, 24 (2)

35, 1.2 40 1.7 (8) 40 2 60 2 35 35, 40 (8) 35, 40 (8) 0.01 0.1 0.01 0.1 TO3 20 80

1 2 0.004 1.0 1.6 0.02 0.5 2 1.6 0.002 0.1 2

LM340

5, 6, 8, 10, 35, 1.6 0.02 0.5 12, 15, 18, 40 2 24 (2) (8)

5, 6, 8, 10, 35, 1.6 0.03 0.5 LM78XXC 12, 15, 18, 40 2 24 (2) (8)

TO3, 20 80 TO220 TO3 20 80 66 TO3 20 80 66 TO3 20 80 66 TO3 20 80 5, 6, 8, 10, 35, 1.6 TO3, LM340A 12, 40 0.002 0.1 TO220 15, (8) 2 18, 24 (2) 66 TO3 20 80 66 TO220 18 80

3.0 A

LM350 (7)

1.2 32 35 (Ajustable)

2

0.005 0.1

TO3 30

15