fuentes reguladas lineales - elo.jmc.utfsm.cl semestre... · darlington y el transistor npn para:...

1

1

Fuentes Reguladas Lineales

2

Fuentes Reguladas

Clasificaciones.

Fuentes reguladas Discretas Fuentes reguladas Integradas

Reguladores Series Reguladores en paralelo

2

3

Fuentes Reguladas

Diagrama en bloque de una fuente regulada.

4

Fuentes Reguladas

Formas de onda de un rectificador.

Se puede ver en la animación

el efecto que produce la carga

sobre la señal de salida del

regulador. A mayor carga el

Riple aumenta pues el condensador

necesita más tiempo para cargarse

y así entregar la corriente que la

carga le pide.

Figura 26.1a

3

5

Fuentes Reguladas

Rectificador de media onda.

Figura 26.2

Tarea:Simular este circuito y

comprobar las ecuacionesteóricas

6

Fuentes Reguladas

Rectificador puente (onda completa).

Figura 26.3



4

7


8


5

9

Fuentes Reguladas

Rectificador onda completa con Tr. con punto

medio.



10

6

Rectificación de Onda Completa

11

12

Fuentes Reguladas

Fuente Dual con Rectificador de media onda

C RL

C RL

D1

D2

+

-

-

+



7

13

Fuentes Reguladas

Rectificador puente con punto medio dual.

Vi

D3

D1

D2

D4

C1 R1

Out 1

C2R2

Out 2



14

Fuentes Reguladas

Reguladores en paralelo.

+

-

RS

V±T VZ

IZ

DZ RL

IL=constante

IS

8

15

Fuentes Reguladas

Reguladores en paralelo.

ZL

ZS

II

VVR

MAXMAX ZZZ IVP

MIN

LL

VV

IIMAX

0

L

S

ZZ I

R

VVI

ZZZ VIP

I

+

-

RS

V±T VZ

IZ

DZ RL

IL=constante



16

CURVA DE UN DIODO ZENER

Fuentes Reguladas

9

17

Fuentes Reguladas

Tarea:

Diseñar un fuente con zener con los

siguientes datos:

v

mW

mA

(v)

(v)

320

300

5

10

15

21

min2min1

2

1

tV

PP

II

V

V

MAXMAX ZZ

ZZ

Z

Z

18

Fuentes ReguladasReguladores serie con transistores.(Dado que el regulador zener entrega poca corriente, se le acoplará un “amplificador de corriente” llamado Transistor).

BEZL VVV

máxLZmáxZmáxL

S

Z

SZSBBFEL

IVPecuaciónsiguienteladeobtieneseILa

R

VTVIIIIIhI

:

V±T

Ib

RS

DZ

RL

IL

+

-

+

-

VZ

VBE

VLIS

Iz



10

19

Fuentes Reguladas

Reguladores serie: curva de regulación.

casos. los de peor el para segura

una produce esto el con obtiene se La

MAX

MAX

L

MINL

I

VI T

VL

VL REG

IL MAX

IL ó R

L

20

Fuentes Reguladas

Reguladores serie mejorado con transistoresDarlington.

BEZL VVV 2

21

1

1

2

2

fefe

L

fe

E

B

fe

L

hh

Iib

h

II

h

I

LCETR IVP

:r transistoelen Potencia

VT DZ

RS

RL

IL

Ib

11

21

Fuentes Reguladas

VT DZ

RS

RL

IL

Ib

Reguladores serie mejorado con transistores en paralelo

22

Fuentes ReguladasTarea 1:

1.- Diseñar una fuente del tipo transistor

darlington y el transistor NPN para:

2.- Dibujar curva de regulación para RS = 1(K)

mW500

A1

20

v7.0

v14

v320

MAXZ

L

FE

BE

Z

P

I

h

V

V

tV

12

23

Fuentes Reguladas

LCEIN VVV

LZBELBEZ

VVVVVV

LCEL

IN

VVV

V

V si

:fijo un Con

BE

A este proceso le llamaremos

realimentaciónDADO QUE IS DEPENDE DE LAS VARIACIONES DE VIN , COLACAREMOS UN CIRCUITO DONDE IS SEA INDEPENDIENTE DE VIN --SE PROPONDRÁ UNA FUENTE DE CORRIENTE CONSTANTE

V±T

Ib

RS

DZ

RL

IL

+

-

+

-

VZ

VBE

VLIS

Iz

24

Fuentes Reguladas

Diagrama en bloque de un regulador serie.

13

25

Fuentes Reguladas

Para la figura, dibujar diagrama en bloque.

VT

DZ2

RS2

R

Q3

Q2

Q1

IB1

IC2

I

DZ1

RS1

IB2

VB2

R1

RP

R2

IR>>I

B2

RL

VL

+

-

+

-

26

Fuentes Reguladas

Ecuaciones para el circuito de la figura 27.5.

.32 kteR

VVI

BEZ

2121 CBCB IIIIII

ZBBE VVV 2

.estabilicey regule se

que paradisminuir de debe de el Si 1

L

CEL

V

QVV

VT

DZ2

RS2

R

Q3

Q2

Q1

IB1

IC2

I

DZ1

RS1

IB2

VB2

R1

RP

R2

IR>>I

B2

RL

VL

+

-

+

-



14

27

Fuentes Reguladas

Análisis en el transiente para el circuito mostrado.

LCEBCBEBL VVIIVVV si12

VT

DZ2

RS2

R

Q3

Q2

Q1

IB1

IC2

I

DZ1

RS1

IB2

VB2

R1

RP

R2

IR>>I

B2

RL

VL

+

-

+

-

28

Fuentes Reguladas

Tarea 2:

- Para el circuito anterior, calcular literalmente el valor de

VL.

- Dibujar un circuito con AO para la fuente anterior

mencionada.

- Dibujar un circuito de protección para sobrecarga o

sobrecorrientes, también llamado limitador de corriente.

- Ampliar el rango de corriente, utilizando (Q1)transistor en

configuración Darlington o transistores en paralelo.

15

29

Aplicaciones

Fuente de 9v para el auto

Este circuito

permite obtener

9v de tensión a

partir de los 12v

presenten en un

automóvil.

Si bien el uso de un simple 7809 equivale a todo este circuito la

ventaja del aquí presentado radica en la posibilidad de entregar

hasta 2A con el transistor propuesto o mas corriente con la sola

sustitución del mismo por otro de mayor capacidad.

En el caso de

requerir un ajuste

más preciso se

deberá reemplazar

el zener por otro de

10v y el resistor de

560 ohms por uno

de 1K.

30

Fuente estabilizada regulable de 1.2 a

25V / 4A

La fuente permite obtener en una salida una tensión comprendida

entre 1.2 y 25V con una capacidad de corriente máxima de 4A.

16

31

Descripción

Se puede decir que consta de tres etapas:

La primera (formada por el transformador, el puente rectificadory el capacitor electrolítico de 10.000µF) se encarga de aislar yreducir la tensión de red, rectificar y filtrar.

La segunda etapa (formada por el transistor de BC327, elcircuito integrado y los componentes anexos) se encarga deproporcionar una tensión de referencia la cual será empleada paradeterminar, junto con el potenciómetro y sus resistencias de tope,la tensión a aplicar sobre el transistor driver y éste sobre el depotencia.

La tercera etapa (formada por los transistores BD137 y 2N3055)se encargan de dejar pasar la corriente en forma controlada,haciendo las veces de reguladores serie.

32

Protección en fuente de voltaje

Protección con diodos.(Limitador de corriente)

VT

DZ2

RS2

R

Q2

Q1

I

DZ1

VB2

R1

RP

R2

IR>>I

B2

RL

VL

+

-

+

-

IB2

RS1

IB1

IC2

Q3

+ -2•V

j

+

-

+ -VR

R

VBE

I IL

17

33

Protecciones de fuentes de voltaje

Protección con diodos.

RjBE VVV 2

R

VVI

BEj

LMAX

2

Tarea: Explicar el funcionamientodel circuito de protección con diodos

34

Tarea:•Demostrar queel valor literal de VSAL es:

•Explique comofunciona el circuito

Ref: Pág. 850 Floyd8° Edición

Fuente de voltaje con Amplificador Operacional.

18

35


Protección con transistor NPN

R

+ VR -VBE

+

-

+-

VBE

IL (máx)

Tarea: Explique el funcionamiento del circuitoRef: pág. 852 Floyd – 8° Edición

36


Protección para radiofrecuencias

Filtro para radiofrecuencias

+

-

< 0.1f

19

37

Aplicaciones

Fuente estabilizada regulable de 1.2 a 25V / 4A

(Control con Amp.Op.)

La fuente permite obtener en una salida una tensión comprendida

entre 1.2 y 25V con una capacidad de corriente máxima de 4A.

38

Reguladores Integrados

Tipos de reguladores integrados

Reguladores Fijos

Son aquellos cuyo

valor de salida está

fijado por el fabricante.

Sin embargo pueden ser

transformados en variables.

Reguladores Variables

Son aquellos cuyo

valor de salida puede

ser variado dentro de

un rango especificado

por el fabricante.

20

39


Simbología de reguladores integrados.

Figura 29.2

XXXX

Reguladores positivos: 7805 7806 7812 ... etc

Reguladores negativos: 7905 7906 7912 ... etc

Las letras XXXX indican

el número de serie del

regulador integrado.

los reguladores más usados

son denominados

de la siguiente manera.

40


Hojas de datos de reguladores más comunes.

Figura 29.1

I = In (entrada)

T = Tierra

O = Out (salida)

PDF PDF

7812 7912

../../../../../../SERGIO RIQUELME/Mis documentos/trabajo de titulo 2003/activos/Clase Nº 29/Hojas técnicas/lm7812.pdf

../../hojas tecnicas/lm7812.pdf

../../../../../../SERGIO RIQUELME/Mis documentos/trabajo de titulo 2003/activos/Clase Nº 29/Hojas técnicas/lm7912.pdf

../../hojas tecnicas/lm7912.pdf

21

41

REGULADORES FIJOS DE TRES TERMINALES

• La serie de reguladores 78XX

proporciona tensiones

positivas, mientras que la

serie 79XX lo hace con

tensiones negativas.

• Los dos últimos dígitos,

marcados como XX, indican

la tensión de salida regulada.

42


Ripley rejection o rechazo al riple

Los valores que nos entregan las hojas de datos son 3:

Esto significa que

si entramos con un

riple de 1(v), en

la salida se obtendrá

una atenuación de

1000, es decir, 1(mV)

Figura 29.3

Mín Máx Typ

500 (-) 2000 (-) 1000 (-)

22

43


Protección del regulador ante la descarga

de Cout , si Vin disminuyera.

Protección

contra

inversiones de

polaridad de

la Vsal.

Red

IN OUTGND

78XX

IN OUTGND

79XX

COUT

COUT

44


Regulador Dual.

78XX

79XX

GND

-XX

+

-

+XX

< 0,1 f

< 0,1 f

Se recomienda que estos condensadores

sean de tantalio por su baja pérdida

23

45


Reguladores fijos.

Con este driver podemosaumentar la corrientenominal del regulador

integrado.(símil al aumento de co-

rriente para un diodozenerFigura 29.7

7812

46


Aumento de la corriente de salida.

24

47


Aumento de la tensión de salida.

XXD VVVo 782

El diodo D2 fija la Vo junto

con el regulador integrado

48


Reguladores variables.

)(I reposo de corriente

la genera que la Es

1

Q

2

1

2

1

ADJ

ADJrefO

I

RIR

RVV

IADJ

VinVREG

Vout

Vref R1

R2

V±T

+

-

+

VO

-

Demostrar que:



25

49


Regulador variable con aumento de corriente

Con este driver es posible

aumentar la corriente

nominal de salida.IADJ

VinVREG

Vout

Vref R1

R2

V±T

+

-

VO

-

+



50

Aplicaciones

Fuente de 6V con batería, cargador e

indicador de carga

Este circuito brinda 6V de alimentación ya sea desde la entrada (de 12V) o

desde su propia batería, la cual además puede cargar mientras tenga tensión

entrante.Analizar el funcionamiento del circuito completo

26

51

Fuente para laboratorio de 1.2 a 35V x 3A

Es una fuente de alimentación lineal, con su puente rectificador y

sus capacitores de filtrado a la cual se le ha adosado un regulador de

tensión en serie.

52

Fuente Variable de 15A

Proporciona una

salida cuya tensión

puede ser ajustada

entre 1.5 y 15

voltios y entrega

una corriente de 15

amperios.

La fuente proporciona semejante cantidad de corriente gracias al

trabajo en paralelo de cuatro transistores de potencia, los cuales

deben ser montados en un buen disipador de calor. El ajuste de

tensión lo realiza en integrado LM317, el cual también debe ser

disipado mecánicamente.

27

53

REGULADORES DE CINCO TERMINALES

2

11*R

RVrefVsal

54

Vinculaciones de apoyo

ElectrónicaAllan Hambley

Dispositivos ElectrónicosThomas Floyd

Principios de ElectrónicaMalvino

Teoría de circuitosR. L. Boylestad

http://www.elo.jmc.utfsm.cl/biblio.html

http://www.elo.jmc.utfsm.cl/biblio.html

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