¿Qué es el regulador de derivación en comparación con la referencia de voltaje?

La principal diferencia entre un regulador y una referencia es que la precisión de un dispositivo destinado a ser utilizado como referencia será bastante buena, generalmente +/- 1% o superior para la tolerancia y una regulación y nivel de ruido de salida igualmente buenos. Muchos reguladores solo tienen una garantía de +/- 5%, hasta tal vez de +/- 1%. Los reguladores suelen estar diseñados para manejar más corriente. Las referencias de voltaje de la serie casi siempre pueden hundirse, así como la corriente de la fuente, mientras que eso es raro en los reguladores de voltaje.

Hay un cierto solapamiento: es bastante posible usar el regulador (especialmente un poco cargado) como referencia razonable, y ciertamente puede usar una referencia como regulador de voltaje en algunas circunstancias.

La mayoría de los reguladores son del tipo "serie", a diferencia del tipo de derivación. Una referencia de voltaje de derivación (o regulador) se comporta como un Zener muy preciso que requiere una cierta corriente mínima relativamente alta para regularlo adecuadamente. Por ejemplo, la variante más barata del LM431 requiere una corriente de ánodo de 1 mA como mínimo.

Los reguladores de la serie y las referencias de voltaje tienen un mínimo de 3 pines: una entrada, una conexión a tierra y una salida. Las referencias de las series están ampliamente disponibles, aunque tienden a ser más caras que los tipos de derivación. Un ejemplo de referencia de una serie sería un ADR4550 . Puede suministrar 5V a 10 mA, lo que no suena muy impresionante para un regulador de voltaje, pero tiene una precisión de +/- 0.02% (+/- 1mV) para el grado más alto.

El LM431 es la referencia de voltaje utilizada en muchos (probablemente la mayoría) fuentes de conmutación aisladas como Como fuentes de alimentación de PC, unidas con un optoaislador, permiten el control en bucle cerrado de la tensión de salida. Podría usarse como un regulador de voltaje, similar a un diodo Zener, con limitaciones similares (más una corriente de ánodo mínima más alta). Los suministros en derivación no funcionan tan bien cuando hay mucha variación de voltaje de entrada y, especialmente, cuando el voltaje de entrada mínimo se acerca al voltaje de salida y la corriente de salida es sustancial. Esto se debe a que la resistencia en serie debe ser lo suficientemente baja para suministrar la corriente de carga máxima más la corriente mínima del ánodo del regulador con el voltaje de entrada mínimo. Supongamos que su carga podría consumir hasta 10 mA a 5 V y un mínimo de 1 mA, y desea un voltaje de entrada de 6 V a 15 V. La resistencia no puede ser superior a (6V-5V) /0.011A (1mA para el LM431) = 90 \ $ \ Omega \ $. En realidad, hay un par de tolerancias más, así que supongamos que hacemos la resistencia de 82 ohmios. Ahora, cuando el voltaje de entrada es de 15 V y la corriente de carga es de 1 mA, entonces el LM431 debe conducir 121 mA, que está por encima de su capacidad nominal, y disipar 1.21W que está muy por encima de su capacidad, especialmente para un tipo SMT SOT-23-5.

Una referencia de voltaje tiene normalmente un voltaje fijo y no proporciona normalmente una corriente muy alta, sin embargo, las distinciones no son siempre tan claras, como ejemplificó, el tl431, de hecho se puede usar como referencia de voltaje y como regulador solo necesita conectar el pin de referencia a la salida para usarlo como una referencia de voltaje del voltaje especificado, o puede usar un divisor de voltaje para establecer el voltaje de salida que, sin embargo, normalmente no usaría para una referencia de voltaje debido a la error que introduce, pero puede ser perfectamente aceptable para un regulador si la corriente es suficiente, debe tenerse en cuenta que las referencias de voltaje más precisas normalmente son inútiles como reguladores debido a la baja corriente que soportan, un ejemplo de esto sería el ADR130, que solo puede suministrar 4ma