Todos los dispositivos electrónicos están diseñados para funcionar con valores nominales de potencia predeterminados, es decir, voltaje y corriente. Mientras que el consumo de corriente es dinámico y depende de la carga del dispositivo, el suministro de voltaje es fijo e idealmente constante para el correcto funcionamiento del dispositivo. Un regulador de tensión es responsable de mantener este voltaje ideal necesario para nuestros dispositivos. Tu laptop, cargador de pared y cafetera necesitan de la protección de este tipo de artículos.
En este blog, veremos más de cerca el concepto de un regulador de tensión, sus diversos tipos, y elaboraremos los circuitos integrados reguladores de voltaje comunes, además de sus aplicaciones comunes.
¿Qué es un regulador de tensión en general?
La unidad de fuente de alimentación de un dispositivo electrónico convierte la energía entrante en el tipo y las características deseados de voltaje o corriente. Un regulador de tensión es un componente de la unidad de fuente de alimentación que asegura un suministro de voltaje constante, a través de todas las condiciones operativas. Regula el voltaje durante las fluctuaciones de energía y las variaciones en las cargas.
Un regulador de tensión generalmente toma un voltaje de entrada más alto y emite uno de salida más bajo y estable. Su uso secundario también es para proteger el circuito contra picos de voltaje que potencialmente pueden dañarlos o freírlos.
Diferentes tipos de reguladores a tu alcance
Según el diseño físico, un regulador de tensión puede ver en circuitos integrados, dispositivos electromecánicos o reguladores automáticos de estado sólido. Las clasificaciones más comunes de los reguladores activos son lineales y de conmutación.
Los de tipo lineal son dispositivos simples basados en transistores que generalmente se empaquetan como circuitos integrados. Su circuito interno utiliza amplificadores diferenciales para controlar el voltaje de salida contra uno de referencia. Los reguladores de tensión lineales pueden implementar una salida fija o tener un control ajustable. Por lo general, necesitan una corriente de entrada comparable a la corriente de salida.
Los reguladores de tensión de conmutación activan o desactivan un dispositivo en serie a alta frecuencia, variando el ciclo de trabajo del voltaje transferido como salida. Sus topologías comunes son buck, boost y buck-boost. Los convertidores reductores son más eficientes durante la reducción de voltaje y aún pueden aumentar la corriente de salida. Los convertidores elevadores, como el TPS6125 de Texas Instruments (TI), pueden aumentar el voltaje de salida a más que el voltaje de entrada.