¿Cómo funcionan la mayoría de los circuitos integrados de los reguladores de voltaje? ¿Son lo mismo que conectar una resistencia variable y un voltímetro y girar la perilla hasta obtener el voltaje deseado?
Los reguladores de tensión consiguen la "rigidez" a través de un bucle de control de retroalimentación, donde "rigidez" significa que un gran cambio en la corriente de carga provoca un pequeño cambio en la tensión.
Tanto los reguladores de conmutación como los lineales incluyen un lazo de control (históricamente analógico... algunos de los conmutadores más nuevos utilizan lazos de control digitales) para ajustar algún parámetro del circuito de forma que la tensión de salida se mantenga constante ante cambios en la corriente de carga y en la tensión de entrada.
En un regulador lineal el parámetro del circuito es el circuito de accionamiento del transistor de paso (que produce la corriente de base para un transistor de potencia NPN/PNP, la tensión de puerta para un MOSFET).
En un regulador de conmutación, el parámetro del circuito es el ciclo de trabajo del elemento o elementos de conmutación.
Así que hay realmente dos áreas que necesitas entender si quieres entrar en los detalles de cómo funcionan los reguladores:
Los reguladores de tensión tienen un transistor que en un bucle de control puede conducir más o menos, según la demanda, por lo que es un poco como una resistencia variable.
Este esquema muestra el principio básico sobre el que se construyen la mayoría de los reguladores lineales:
El diodo zener es una versión de 6,2V, por lo que el nodo marcado como "feedback" necesita unos 6,8V para que Q1 conduzca. R1+R2 dividen la tensión de salida por 2, por lo que la salida es de 13,6V.
Si la tensión de salida subiera, Q1 empezaría a conducir y tiraría de la base de Q2 hacia abajo, de modo que Q2 suministra menos corriente a la salida y su tensión vuelve a disminuir.
Si la tensión de salida baja por debajo de la tensión fijada de 13,6V, Q1 se apaga y a través de R3 la tensión de entrada dará a Q2 la corriente suficiente para que la tensión de salida vuelva a subir.
Así que Q1 se asegurará de que la salida se mantenga en 13,6V.
Esta es una configuración muy básica, y la estabilidad y la regulación de la línea no son óptimas. Los reguladores de tensión integrados añadirán componentes adicionales para aumentar la estabilidad (por temperatura), limitar la corriente y proteger del sobrecalentamiento.
Esta es una excelente manera de entender la teoría. Un regulador lineal utilizará un transistor para reducir el voltaje como una resistencia en línea (el transistor puede ser modelado como una resistencia variable) con retroalimentación cambiando su resistencia para obtener un voltaje de salida muy confiable. Este método es muy poco ruidoso pero no es eficiente en cuanto a la potencia en general.
El wikipedia página no está nada mal para aprender sobre ellos. Los reguladores de conmutación utilizan un método que se puede considerar más como una bomba de carga, aprovechando que los inductores cambian de voltaje para impulsar una corriente continua.
Siempre visualicé los reguladores buck/boost como grandes volantes que se cargan por un lado y se patean por el otro para mantener el giro a la velocidad adecuada.
Esencialmente, sí. Hay un transistor de paso que cambia de resistencia para que la tensión de salida se mantenga constante. Pero es como una resistencia variable, no un potenciómetro:
(fuente: <a href="http://www.techitoutuk.com/knowledge/electronics/components/resist/symbolsvarpot.gif" rel="nofollow noreferrer">techitoutuk.com </a>)
La cantidad de resistencia se controla mediante un amplificador de retroalimentación. Ajusta la resistencia para que la tensión en la salida sea constante, independientemente de los cambios en la tensión de la fuente o la resistencia de la carga.
Bitrex dio una descripción de la función interna del LM7805. Creo que está muy lejos de la la realidad. Si uno quiere aprender cómo funciona recomiendo leer http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=snva512&fileType=pdf por Robert Widlar. Y encontrarás la referencia de voltaje en el recuadro verde, identifica el recuadro rojo como circuito de arranque y apagado térmico, el diodo Z en el recuadro violeta como protección SOA, etc. Saludos cordiales KPK
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Puede encontrar más detalles aquí. righto.com/2014/09/reverse-engineering-counterfeit-7805.html