Regulador de tensión para niños
Datos para niños Regulador de tensión |
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 Reguladores de tensión L7805 y LM317T
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| Tipo | Semiconductor | |
| Invención | Fairchild Semiconductor (1968) | |
| Símbolo electrónico | ||
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| Terminales | Entrada, tierra/ajuste y salida | |
Un regulador de tensión o regulador de voltaje es un aparato electrónico. Su función principal es mantener la tensión (o voltaje) en un nivel constante. A veces, también puede ajustarse para cambiar ese nivel.
Estos reguladores son muy importantes en muchos aparatos. Por ejemplo, en las fuentes de alimentación de los ordenadores. Allí, se aseguran de que el voltaje continuo que llega al procesador y otras partes sea siempre el correcto.
También se usan en los alternadores de los coches. Ayudan a controlar la electricidad que produce el coche. En las grandes redes de distribución de energía, los reguladores aseguran que todos reciban un voltaje estable. Esto es importante sin importar cuánta electricidad se esté usando en ese momento.
Contenido
¿Qué son los reguladores de tensión integrados?
Hoy en día, es muy común encontrar reguladores de tensión que son circuitos integrados. Son como pequeños chips. Suelen parecerse a los transistores de potencia.
Estos reguladores tienen tres conexiones: una para la entrada de energía, una común (o "tierra") y otra para la salida de energía. Son muy buenos para suavizar las variaciones de voltaje. Solo necesitan un par de condensadores conectados para funcionar bien.
Existen muchos tipos de estos reguladores. Pueden manejar diferentes voltajes y corrientes. Las series más conocidas son la 78xx (para voltajes positivos) y la 79xx (para voltajes negativos). Los que manejan mucha energía necesitan un disipador de calor. Esto es porque pueden calentarse bastante al trabajar.
¿Cómo funcionan los reguladores conmutados?
Los reguladores conmutados son una forma más moderna de regular el voltaje. Resuelven algunos problemas de los reguladores integrados más sencillos. Son mucho más eficientes. Esto significa que pierden menos energía en forma de calor. Por eso, no necesitan disipadores de calor tan grandes.
Se encuentran en muchos aparatos electrónicos. Por ejemplo, en ordenadores, electrodomésticos y reproductores de DVD. Una pequeña desventaja es que pueden generar un poco de "ruido electromagnético". Por eso, su diseño debe ser muy cuidadoso.
¿Qué son los reguladores electromecánicos?
Los reguladores electromecánicos son diferentes. Funcionan con un tipo especial de transformador y un servomotor. El motor mueve una parte del transformador. Al moverse, suma o resta vueltas de cable. Esto ajusta el voltaje de salida.
Un sistema electrónico controla este movimiento. Se activa cuando el voltaje de salida no es el correcto. Así, mantiene el voltaje estable. Son muy precisos y duraderos. Pueden durar más de 25 años. Sin embargo, son más lentos para responder a cambios rápidos de voltaje.
Estabilizadores de tensión alterna
Estos reguladores se usan para la corriente alterna.
Regulador de tensión por inducción
Este es un tipo de regulador más antiguo. Se usaba mucho en la década de 1920. Funciona con dos bobinas de cable. Una bobina está fija y la otra puede girar.
Cuando la bobina móvil está en cierta posición, el voltaje de salida no cambia. Si la bobina gira, el voltaje en la bobina móvil aumenta o disminuye. Este tipo de regulador puede hacerse automático. Un motor puede mover la bobina para ajustar el voltaje.
Regulador ferroresonante
Los reguladores ferroresonantes usan un diseño especial de transformador. Este transformador tiene dos partes magnéticas separadas. La salida tiene un circuito que ayuda a mantener el voltaje constante. Esto es útil para que el voltaje que llega a los aparatos sea más estable.
Ejemplos de circuitos reguladores
Existen diferentes maneras de construir un regulador de tensión.
Regulador con diodo Zener
Este es uno de los reguladores más sencillos. Usa una resistencia y un Diodo Zener. El diodo Zener se conecta en paralelo con lo que queremos alimentar.
Cuando el voltaje de entrada sube, el diodo Zener absorbe el exceso de corriente. Esto mantiene el voltaje de salida constante. Si el voltaje de entrada baja, el diodo Zener deja pasar menos corriente. Así, el voltaje en la salida se mantiene casi igual. Para que funcione bien, el voltaje de entrada debe ser un poco mayor que el voltaje que queremos en la salida.
Regulador con transistor
Este tipo de regulador usa un transistor conectado en serie. Esto significa que la corriente pasa a través del transistor antes de llegar a la carga.
Este diseño es más eficiente que el regulador Zener. Por eso, se usa en circuitos que necesitan más energía. El transistor ayuda a que el voltaje de salida se mantenga estable. Si la corriente que necesita la carga cambia, el transistor se ajusta para compensarlo.
¿Cómo se mide la calidad de un regulador?
Para saber si un regulador de tensión es bueno, se usan varias medidas:
- Regulación de carga: Mide cuánto cambia el voltaje de salida cuando la cantidad de energía que se usa (la "carga") cambia.
- Regulación de línea: Mide cuánto cambia el voltaje de salida si el voltaje de entrada cambia.
- Tensión de caída: Es la diferencia mínima entre el voltaje de entrada y el de salida para que el regulador siga funcionando bien. Los reguladores de baja caída (LDO) pueden funcionar incluso si el voltaje de entrada es casi igual al de salida.
- Ruido de salida: Se refiere a las pequeñas variaciones o "ruido" en el voltaje de salida.
- Corriente de consumo: Es la energía que el propio regulador usa para funcionar, sin contar la que entrega a la carga.
- Respuesta transitoria: Mide qué tan rápido y bien reacciona el regulador cuando hay un cambio repentino en la carga o en el voltaje de entrada.
Algunos reguladores tienen una protección de inserción en espejo. Esto significa que pueden soportar si se conectan al revés por accidente. O si el voltaje de salida es mayor que el de entrada.
Los reguladores más avanzados usan un sistema de "retroalimentación". Miden el voltaje de salida y lo comparan con un voltaje ideal. Si hay una diferencia, el regulador se ajusta para corregirla. Esto ayuda a que el voltaje sea muy preciso.
Véase también
En inglés: Voltage regulator Facts for Kids
