Un regulador de tensió és un dels més utilitzats circuits electrònics en qualsevol dispositiu. Una tensió sincronitzada (sense fluctuacions ni nivells de soroll) és molt significativa per al bon funcionament de molts dispositius electrònics digitals. Com és habitual amb els microcontroladors, s’ha de subministrar una tensió d’entrada regulada suau al microcontrolador perquè funcioni sense problemes. Un regulador de tensió es troba en els dispositius electrònics que es consumeixen per mantenir la tensió de la font d’energia per garantir que la tensió es mantingui dins dels límits adequats. Aquest article tracta sobre els tipus de reguladors de tensió i de reguladors de tensió de la sèrie Lm 340.

Reguladors de tensió

Què és un regulador de tensió?

Un regulador de tensió és una màquina elèctrica o electrònica que manté la tensió d’una font d’energia dins dels límits adequats. Es vol que el regulador de tensió mantingui els voltatges dins del rang prescrit que un aparell elèctric pot tolerar mitjançant aquest voltatge. Aquest dispositiu s’utilitza habitualment en vehicles de motor de tot tipus per garantir una tensió de sortida igual del generador a la càrrega elèctrica i per garantir els requisits de càrrega de la bateria . Els reguladors de tensió també s’utilitzen en aparells electrònics en què variacions excessives de tensió poden ser perjudicials.

Regulador de voltatge IC

Regulador de voltatge de la sèrie LM340

El regulador de tensió utilitzar el LM340 IC és el regulador de voltatge IC més utilitzat. Es mostra una tensió de referència incorporada al diagrama de blocs de l'IC LM340.

3 Regulador de voltatge terminal

Unitats Vref des de l'entrada no inversora del fitxer amplificador operacional . Hi ha diverses etapes del guany de tensió de l’amplificador operatiu que s’utilitza aquí. Aquest alt guany ajuda l’ampli operatiu a generar una tensió d’error entre els terminals invertents i els que no inverteixen fins a gairebé zero. Per tant, el valor del terminal d’entrada inversora serà similar al terminal no inversor, Vref. Per tant, el corrent que circula pel divisor potencial es pot escriure com

I = Vref / R2

La resistència R2, tal com es mostra al diagrama, no és un component exterior connectat al CI, sinó una resistència interna, que el fabricant construeix a l'interior del CI. A causa de les condicions anteriors, el mateix corrent circula per la R1. Així, la tensió de sortida es pot escriure com

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

Això demostra que la sortida del regulador també es pot controlar posant els valors desitjats per R1 i R2. L'IC té un transistor de passada en sèrie, que és capaç de manejar més d'1,5 A de corrent de càrrega, sempre que s'ofereixi suficient enfonsament de calor.

EL 340

Igual que altres IC, aquest IC també té opcions d’avís actual i d’aturada tèrmica. L’aturada tèrmica és una característica que apaga l’IC quan la temperatura interior de l’IC augmenta per sobre del seu valor predeterminat. Aquest augment de la temperatura es pot deure principalment a l’excés de voltatge exterior, a la temperatura ambient o, fins i tot, a l’enfonsament de calor. El valor de temperatura de tall predefinit per a IC LM340 és de 175 ° C. A causa de l’aturada tèrmica i la limitació de corrent, els dispositius de la sèrie LM 340 són gairebé indestructibles.

Circuit LM340-15

El diagrama anterior mostra l'aplicació de l'IC LM340 com a regulador de tensió. Els pins 1, 2 i 3 són l'entrada, la sortida i també la terra.

Si hi ha força distància (en cm) des de l’IC fins al condensador de filtre de la font d’alimentació no regulada, és possible que hi hagi possibilitat que es produeixin oscil·lacions no desitjades a l’IC a causa d’inductàncies de plom dins del circuit. Per eliminar aquesta oscil·lació innecessària, el condensador C1 s’ha de col·locar tal com es mostra al circuit. El condensador C2 s'utilitza de vegades per desenvolupar la reacció transitòria del circuit.

Qualsevol dispositiu de la sèrie LM 340 necessita una entrada mínima de la tensió, que ha de ser com a mínim de 2 a 3 V superior a la tensió de sortida regulada; en cas contrari, deixa de regular-se. A més, hi ha una entrada màxima de tensió a causa de l'excessiva dissipació de potència.

Tipus de reguladors

Bàsicament, n’hi ha dos tipus de reguladors de tensió : - Regulador de tensió lineal i regulador de tensió de commutació. En aquest article només es discuteix el regulador de tensió lineal. Els reguladors de tensió lineal són de dos tipus: Sèrie i Shunt.

Regulador lineal

El regulador lineal actua com a divisor de tensió . A la regió òhmica, utilitza un FET. Les resistències del regulador de tensió són una variació amb la càrrega que resulta en una tensió de sortida constant.

Avantatges del regulador de tensió lineal

Ofereix una baixa tensió d'ondulació de sortida
Temps de resposta ràpid o canvis de línia
Baixa interferència electromagnètica i menys soroll

Desavantatges del regulador de tensió lineal

L’eficiència és molt baixa
Requereix un ampli dissipador de calor
No es pot augmentar la tensió per sobre de l'entrada

Regulador de voltatge de la sèrie

Un regulador de tensió en sèrie també es denomina regulador de tensió en sèrie. Utilitza un element variable situat en sèrie amb la càrrega. A causa de la poca fiabilitat de les resistències de l'element de la sèrie, es pot variar la tensió caiguda a través d'ell per garantir que la tensió a través de la càrrega es mantingui constant.

“com funciona un transmissor FM ”

Regulador de voltatge de la sèrie

L'avantatge del regulador de tensió en sèrie és que la quantitat de corrent extreta pot ser utilitzada de manera eficient per la càrrega, tot i que una mica de corrent seria consumida per qualsevol circuit connectat al regulador. A diferència del regulador de derivació, el regulador de la sèrie no treu corrent complet fins i tot quan la càrrega no necessita corrent. Com a resultat, el regulador de la sèrie és significativament més eficient.

Regulador de voltatge de derivació

Un regulador de voltatge de derivació funciona proporcionant un recorregut des de la tensió d’alimentació fins a terra a través d’una resistència variable. El corrent a través del regulador de derivació es desvia de la càrrega i després flueix inútilment cap a terra, cosa que fa que aquesta forma generalment sigui menys eficient que el regulador de la sèrie. No obstant això, és més senzill, de vegades consisteix en un díode de referència de voltatge, s'utilitza en un circuit de molt baixa potència en què el corrent desaprofitat és massa petit per preocupar-se. Aquesta forma és molt general per als circuits de referència de tensió. Un regulador de derivació normalment només pot enfonsar (absorbir) corrent.

Regulador de voltatge de derivació

Aplicacions dels reguladors de derivació

Fonts de commutació de baixa tensió de sortida
Circuits de font i corrent de corrent
Amplificadors d'error
La tensió o corrent adaptable lineal i de commutació fonts d'alimentació
Supervisió de la tensió
Circuits analògics i digitals que requereixen referències de precisió
Limitadors de corrent de precisió

Es tracta de reguladors de tensió de la sèrie Lm340 i de les seves aplicacions. Creiem que la informació que es proporciona en aquest article és útil per a una millor comprensió d’aquest concepte. Els reguladors IC de segona generació són dispositius de tres terminals que poden mantenir la tensió de sortida constant. La sèrie LM340 és un cas típic de reguladors IC de segona generació. Les tensions regulades de la sèrie LM340 són de 5 a 24 V. Els dispositius LM340 inclouen limitació de corrent i apagat tèrmic. Quan un regulador IC es troba a més d’unes quantes polzades del subministrament, pot ser necessari connectar un condensador de derivació a l’entrada del regulador. La tensió d'entrada a un dispositiu LM340 ha de ser almenys 2 o 3 V superior a la sortida regulada.

A més, per a qualsevol consulta sobre aquest article o per qualsevol ajuda en la implementació projectes elèctrics i electrònics , podeu contactar amb nosaltres o fer comentaris a la secció de comentaris que es mostra a continuació.

Crèdits fotogràfics: