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Trabajo de Formación Investigativa Asqui Vaca Boris Josue 2022 Escuela Superior Politécnica de Chimborazo Facultad de Mecánica Escuela de Mecánica Electrónica ÍNDICE Reguladores con circuitos de diodos ........................................................................................... 1 Regulador de tensión con un diodo zéner ................................................................................ 1 Reguladores de la serie 78XX ..................................................................................................... 2 Reguladores de voltaje positivos de salida fija ........................................................................ 2 Especificaciones de un regulador de voltaje positivo .............................................................. 3 Reguladores de la serie 79XX (Reguladores de voltaje negativos de salida fija) ................... 3 Divisor de voltaje con diodos ...................................................................................................... 4 Multiplicador de voltaje............................................................................................................... 5 Duplicador de voltaje............................................................................................................... 5 Triplicador y cuadruplicador de voltaje................................................................................... 6 Bibliografía .................................................................................................................................. 6 INDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1 Circuito Regulador ................................................................................................. 1 Ilustración 2 Datos de una hoja de especificaciones para circuitos ............................................. 3 Ilustración 3 circuito divisor de tensión con diodo...................................................................... 4 Ilustración 4 Duplicador de voltaje de media onda. .................................................................... 5 Ilustración 5 Triplicador y multiplicador de voltaje. ................................................................... 6 INDICE DE TABLAS Tabla 1 Reguladores de voltaje positivo en la serie 78XX .......................................................... 2 Tabla 2 Reguladores de voltaje con salida negativa de la serie 79XX ........................................ 4 1 Reguladores con circuitos de diodos Un regulador de tensión proporciona una tensión constante a una carga. Para eliminar esas fluctuaciones en la tensión, colocamos un regulador de tensión entre la fuente y la carga. La regulación de entrada es la medida de cuánto cambia la tensión de la carga según va cambiando la tensión de la fuente. (Hambley, 2001) Se define como: RF = ∆Vcarga ∆Vss x 100 % Regulador de tensión con un diodo zéner Circuito regulador que proporciona una tensión de salida casi constante a partir de una tensión de alimentación constante. El diodo zéner debe tener una tensión de ruptura igual a la tensión de salida que se desea. La resistencia R limita la corriente en el diodo a un valor seguro para que el diodo no disipe demasiada potencia (para un correcto funcionamiento, es necesario que el valor mínimo de la tensión de alimentación variable sea mayor que la tensión de salida deseada). (Hambley, 2001) Ilustración 1 Circuito Regulador 2 Reguladores de la serie 78XX Los reguladores de voltaje lineal, también conocidos como reguladores de voltaje, son circuitos integrados diseñados para producir un voltaje estable. Estos dispositivos están presentes en la mayoría de las fuentes de alimentación porque brindan estabilidad y protección con pocos requisitos de componentes externos, lo que los hace muy económicos. Reguladores de voltaje positivos de salida fija Los reguladores de la serie 78 proporcionan voltajes regulados fijos de 5 V a 24 V. Si bien el voltaje de entrada puede variar dentro de algún intervalo de voltaje permisible y la carga de salida dentro de uno aceptable, el voltaje de salida permanece constante dentro de los límites de variación del voltaje especificados. Estos límites aparecen en las hojas de especificaciones del fabricante (Boylestad, 2003) CIRCUITO INTEGRADO VOLTAGE DE SALIDA (V) Vi MINIMO (V) 7805 +5 7.3 7806 +6 8.3 7808 +8 10.5 7810 +10 12.5 7812 +12 14.6 7815 +15 17.7 7818 +18 21.0 7824 +24 27.1 Tabla 1 Reguladores de voltaje positivo en la serie 78XX 3 Especificaciones de un regulador de voltaje positivo La hoja de especificaciones de reguladores de voltajes se tipifica para reguladores de voltaje positivo de la serie 7800. Una idea sobre algunos de los parámetros que deben ser los más importantes: Ilustración 2 Datos de una hoja de especificaciones para circuitos Reguladores de la serie 79XX (Reguladores de voltaje negativos de salida fija) Los circuitos integrados de la serie 7900 se utilizan como reguladores de voltaje negativo similares a los reguladores de voltaje negativo. (Boylestad, 2003) CIRCUITO INTEGRADO VOLTAGE DE SALIDA (V) Vi MINIMO (V) 7905 -5 -7.3 7906 -6 -8.3 7908 -8 -10.5 7909 -9 -11.5 7912 -12 -14.6 7915 -15 -17.7 4 7918 -18 -20.8 7924 -24 -27.1 Tabla 2 Reguladores de voltaje con salida negativa de la serie 7900 Lista de circuitos integrados reguladores de voltaje negativo, y donde se muestra que hay disponibles reguladores de circuito integrado para un intervalo de voltajes negativos fijos, y que el circuito integrado seleccionado proporcionará el voltaje de salida nominal en tanto el voltaje de entrada se mantenga a un valor mayor que el valor de entrada mínimo. Divisor de voltaje con diodos Un divisor de voltaje o divisor de tensión es un circuito divisor muy básico que va a dividir un voltaje que tenemos a la entrada del circuito en otras dos más pequeñas Este divisor de tensión suele utilizarse en circuitos de corriente continua, aunque podría utilizarse también con corriente alterna, siempre que se conectaran elementos resistivos puros. La utilidad de este montaje es reducida, pues solo funciona correctamente cuando la carga a conectar tiene un consumo de corriente constante; si la carga aumentara su consumo también lo haría la tensión a ella aplicada, por lo que su funcionamiento se vería alterado. Existen otros métodos para estabilizar la tensión, independientemente del consumo de la carga, como por ejemplo usar un diodo zéner como estabilizador de tensión. Ilustración 3 circuito divisor de tensión con diodo. 5 Como sabemos, este diodo soporta la tensión de avalancha para la que ha sido fabricado. Imaginemos que la resistencia R2 es el elemento que queremos alimentar con una tensión constante; si la tensión de alimentación Ve aumenta, el diodo Zener se hará conductor, impidiendo que la tensión aumente en la carga, de modo que ésta permanecerá constante durante todo el tiempo de funcionamiento. Este tipo de dispositivos se utilizan frecuentemente en fuentes de alimentación y en generadores, tal es el caso de los alternadores de los automóviles. Multiplicador de voltaje Estos circuitos multiplicadores de voltajese emplean para mantener un valor pico del voltaje de transformador relativamente bajo al mismo tiempo que eleva el valor pico del voltaje de salida a dos, tres, cuatro o más veces el voltaje pico rectificado. (Boylestad, 2003) Duplicador de voltaje Ilustración 4 Duplicador de voltaje de media onda. Durante el semiciclo de voltaje positivo a través del transformador, el diodo D1 en el secundario conduce (y el diodo D2 se interrumpe) y así el capacitor C1 se carga hasta el valor pico del voltaje rectificado (Vm). El diodo D1 es idealmente un cortocircuito durante este semiciclo y el voltaje de entrada carga el capacitor C1 a Vm. (Boylestad, 2003) 6 Triplicador y cuadruplicador de voltaje extensión del duplicador de voltaje de media onda, la cual produce tres o cuatro veces el valor del voltaje de entrada pico. Es obvio por el patrón de conexión del circuito, cómo se pueden conectar diodos y capacitores adicionales de modo que el voltaje de salida también pueda ser cinco, seis, siete, etc., veces el valor del voltaje pico básico (Vm) Ilustración 5 Triplicador y multiplicador de voltaje. Bibliografía Hambley, A. R., & García, M. Á. P. (2001). Electrónica. Prentice Hall. Mijarez Castro, R. (2015). Electrónica. México D.F, Mexico: Grupo Editorial Patria. Recuperado de https://elibro.net/es/ereader/espoch/39440?page=71. Boylestad, R. L. (2003). Electrónica: teoría de circuitos y dispositivos electrónicos. PEARSON educación.