Todos (O casi todos) conocerán a los reguladores de voltaje de 3 patas tipo 78XX como componentes prácticos y fáciles de emplear.
Hay, sin embargo algunos detalles a considerar para obtener los mejores resultados.
En algunos casos la práctica es tan importante como la teoría, de esto se trata el artículo.
Figura 1: Circuito típico con un regulador de voltaje de la serie 78XX.
Desde su introducción, los reguladores de voltaje de 3 patas desplazaron rápidamente a sus colegas construidos con componentes discretos.
Y por una buena razón, ¿ Por qué hacerlo difícil si con un solo componente bastará ?
Estos reguladores están disponibles para prácticamente cualquier voltaje de salida deseado y el funcionamiento de la serie 78XX es por lo general más que adecuado para la mayor parte de los usos.
Además en caso de equivocación, están protegidos térmicamente y por sobrecarga
La única exigencia de esta serie es que el voltaje de entrada (Sin regular) deberá ser al menos 3V superior al de salida, de otra manera el circuito de regulador no puede hacer su trabajo correctamente.
Estos reguladores 78XX son componentes básicos prácticos, necesitan poca superficie sobre las placas de impreso y no requieren casi ningún caso componentes externos.
El esquemático de una fuente de tensión estabilizada que emplea uno de estos reguladores será por lo general al esquema de la Figura 1.
El voltaje de salida de transformador es rectificado con un puente de diodos y alisado por el condensador C1.
C2 y C3 mejoran la estabilidad del regulador así como su respuesta a los transitorios, mientras C4 actúa como el “parachoques” local (La reserva de energía) para la carga conectada.
Ahora bien, ¿Para que sirve cada componente particular en el modelo estándar?
Para aclarar esta duda re-dibujamos la versión general en la Figura 2
Figura 2: Estamos de acuerdo, el esquema ya no es tan prolijo como antes, pero indica mejor el objetivo de cada componente.
Por ejemplo, el condensador C1 debería ser colocado tan cerca como sea posible del puente rectificador.
C2 y C3 deberían unirse directamente a la entrada y la salida del regulador.
C4 debería colocarse lo más cercano a la carga que fuera posible.
Por último pero no menos importante es que todas los retornos (0 V) se encuentren unidos en un solo punto (Punto frió) y este se encuentre lo más cercano posible al condensador de salida.
La estabilidad, el rechazo a la ondulación y el comportamiento ante transitorios del regulador son mucho mejores ahora que en el esquema de la figura 1 colocando correctamente los mismos componentes en la PCB.
Un comentario acerca del valor de los condensadores.
En la práctica, un valor de 100 nF tanto para C2 como para C3 parece trabajar bien.
El valor de C4 electrolítico no es realmente crítico y por lo general varía entre 10 uF y 47 uF, dependiendo de la corriente de salida.
La siguiente regla práctica básica puede ser aplicada para calcular el valor del condensador de filtro principal:
C1: El valor en uF debería ser al menos igual, pero preferentemente un factor de 2 veces mayor, que la corriente en mA. Así tomando 1000 mA en el ejemplo de la Figura 2, llegamos a un valor de 1000 uF o 2200 uF.
Dos resistencias adicionales
Aunque el fabricante no lo mencione, nosotros (Elektor) llegamos a la conclusión de que se puede mejorar el funcionamiento de la serie 78XX sobre el esquema estándar mediante unas pequeñas modificaciones
Esto se pone de manifiesto en una mejor respuesta a los transitorios cuando la carga varía rápidamente. La reforma no implica más que la adición de dos resistencias de serie para C2 y C4.
El Condensador C3 puede ser omitido sin la pérdida de calidad y C4 es aumentado según el valor de la Figura 3
El cambio no responde a rigor científico alguno, pero las mejoras se perciben fácilmente. Una teoría posible es que los condensadores y los trazos en la PCB, en ciertas circunstancias, pueden formar lazos LC que pueden llevar a una oscilación y hacer que el regulador de voltaje reaccione más despacio a transitorios.
Una pequeña resistencia de serie puede tener un efecto beneficioso.
La marca del regulador también puede desempeñar un papel importante en el comportamiento general.
Figura 3. La adición de dos resistencias puede mejorar la respuesta transitoria en ciertas circunstancias.
Incluso aunque los efectos benéficos de las resistencias en serie no puedan ser comprendidos ni visualizados en todas las circunstancias, seguramente merece el esfuerzo para experimentar con esto.
El coste es prácticamente insignificante y si este método simple realmente mejora el comportamiento dinámico del regulador, entonces esto es una ventaja bienvenida.
Los valores para R1 y R2 son difíciles de calcular (Se hace por prueba-error).
En el prototipo del autor, construyo alrededor de los 7812, con los valores mostrados en la Figura 3 fueron los que dieron la mejor perfomance.
Por experimentación aparece el siguiente resultado cuando el valor del electrolítico C4 es aumentado, la resistencia R2 debe ser más pequeña.
El valor de R1 es menos crítico.
El consejo: Inténtelo con la práctica.
Fuente: Traducción de un articulo de Elektor
Espero les sirva esto...
