Los sistemas electrónicos generalmente reciben un voltaje de suministro de energía que es más alto que el voltaje requerido por los circuitos del sistema. Por ejemplo, una batería de 9 V podría usarse para alimentar un amplificador que necesita un rango de entrada de 0 a 5 V, o dos baterías de 1.5 V en serie podrían proporcionar energía para un circuito que incluye lógica digital de 1.8 V. En tales casos, necesitamos regular la potencia de entrada usando un componente que acepte un voltaje más alto y produzca un voltaje más bajo.
¿Qué es un regulador lineal?
Índice
Una forma muy común de lograr este tipo de regulación es incorporar un regulador de voltaje lineal.
Diagrama de un regulador lineal de voltaje de salida fija
¿Cómo funciona un regulador de voltaje lineal?
Los reguladores de voltaje lineal, también llamados LDO o reguladores lineales de baja caída, usan un transistor controlado por un circuito de retroalimentación negativa para producir un voltaje de salida específico que se mantiene estable a pesar de las variaciones en la corriente de carga y el voltaje de entrada.
Un regulador lineal básico de voltaje de salida fijo es un dispositivo de tres terminales, como se muestra en el diagrama anterior. Algunos reguladores lineales le permiten ajustar el voltaje de salida por medio de una resistencia externa.
Inconvenientes de los reguladores lineales de voltaje
Una seria desventaja de los reguladores lineales es su baja eficiencia en muchas aplicaciones. El transistor dentro del regulador, que está conectado entre los terminales de entrada y salida, funciona como una resistencia en serie variable; por lo tanto, el alto diferencial de voltaje de entrada a salida combinado con alta corriente de carga da como resultado grandes cantidades de disipación de potencia. La corriente requerida para la funcionalidad de los circuitos internos del regulador, etiquetada IGND en el diagrama, también contribuye a la disipación de energía total.
Quizás el modo de falla más probable en un circuito regulador lineal deriva de factores térmicos más que estrictamente eléctricos. La potencia disipada por el IC del regulador conducirá a aumentos en la temperatura de los componentes, y sin vías adecuadas que permitan que el calor se aleje del regulador, la temperatura puede llegar a ser lo suficientemente alta como para perjudicar gravemente el rendimiento o provocar un apagado térmico. Este importante tema se trata en el artículo de AAC sobre diseño térmico para reguladores lineales.
Aplicaciones de regulador de voltaje lineal
Aunque los reguladores lineales son típicamente inferiores a los reguladores de conmutación con respecto a la eficiencia, todavía se usan ampliamente, por varias razones. Las principales ventajas son la facilidad de uso, el bajo ruido de salida y el bajo costo. Los únicos componentes externos requeridos por la mayoría de los reguladores lineales son los capacitores de entrada y salida, y los requisitos de capacitancia son lo suficientemente flexibles como para que la tarea de diseño sea muy sencilla.
Este artículo está diseñado para ser una toma rápida de información. ¿Qué necesita saber sobre los reguladores de voltaje lineal? Háganos saber en los comentarios a continuación.
