¿Cómo funcionan la mayoría de los circuitos integrados de regulador de voltaje? ¿Son lo mismo que conectar una resistencia variable y un voltímetro y girar la perilla hasta obtener el voltaje deseado?
¿Cómo funciona un regulador de voltaje LM7805?
26
pregunta joeforker
6 respuestas
26
Los reguladores de voltaje logran la "rigidez" a través de un circuito de control de retroalimentación, donde "rigidez" significa que un gran cambio en la corriente de carga provoca un pequeño cambio en el voltaje.
Tanto los reguladores de conmutación como los lineales incluyen un bucle de control (históricamente analógico ... algunos de los conmutadores más nuevos utilizan bucles de control digital) para ajustar algún parámetro del circuito de modo que la tensión de salida permanezca constante en presencia de cambios de corriente de carga Cambios en la tensión de entrada.
En un regulador lineal, el parámetro del circuito es el circuito de control del transistor de paso (que produce una corriente de base para un transistor de potencia NPN / PNP, voltaje de compuerta para un MOSFET).
En un regulador de conmutación, el parámetro del circuito es el ciclo de trabajo de los elementos de conmutación.
Por lo tanto, hay dos áreas que debe comprender si desea conocer los detalles de cómo funcionan los reguladores:
- diseño de topología (alcanzar los límites requeridos de corriente / voltaje / etc)
- ajuste de bucle de control + estabilidad
respondido por el Jason S
12
Los reguladores de voltaje tienen un transistor que, en un bucle de control, puede conducir más o menos, según la demanda, por lo que es un poco como una resistencia variable. Este esquema muestra el principio básico sobre el que se construyen la mayoría de los reguladores lineales:
Eldiodozeneresunaversiónde6.2V,porloqueelnodomarcadocomo"retroalimentación" necesita aproximadamente 6.8V para que el Q1 se realice. R1 + R2 divide la tensión de salida entre 2, de modo que hace que la salida sea de 13.6V.
Si el voltaje de salida aumentara, Q1 comenzaría a conducir y empujaría la base de Q2 hacia abajo, de modo que Q2 suministre menos corriente a la salida y su voltaje disminuya nuevamente.
Si la tensión de salida desciende por debajo de la tensión establecida de 13,6 V, Q1 se apaga y, a través de R3, la tensión de entrada dará a Q2 la corriente suficiente para que la tensión de salida vuelva a aumentar.
Entonces, Q1 se asegurará de que la salida se mantenga en 13.6V.
Esta es una configuración muy básica, y la estabilidad y la regulación de la línea no son óptimas. Los reguladores de voltaje integrados agregarán componentes adicionales para mayor estabilidad (temperatura), limitación de corriente y protección contra sobrecalentamiento.
respondido por el
stevenvh
10
Esta es una excelente manera de entender la teoría. Un regulador lineal usará un transistor para reducir el voltaje como una resistencia en línea (el transistor puede modelarse como una resistencia variable) con retroalimentación cambiando su resistencia para obtener un voltaje de salida muy confiable. Este método tiene un ruido muy bajo pero no es eficiente en términos de energía en general.
La página wikipedia no está nada mal para aprender sobre ellos. Los reguladores de conmutación utilizan un método que puede ser más como una bomba de carga, aprovechando los inductores que cambian el voltaje para impulsar una corriente continua.
respondido por el
Kortuk
5
Esencialmente, sí. Hay un transistor de paso que cambia en resistencia para que la tensión de salida se mantenga constante. Sin embargo, es como una resistencia variable, no un potenciómetro:
La cantidad de resistencia es controlada por un amplificador de realimentación. Ajusta la resistencia para que el voltaje en la salida sea constante, independientemente de los cambios en el voltaje de la fuente o la resistencia de carga.
respondido por el
endolith
1
¿Ayuda este circuito simplificado?
Los detalles de las partes internas son básicamente los anteriores y se publican en las hojas de datos. Si no puede reconocer los circuitos comunes en el esquema 7805 real, y descifrar los detalles del complejo circuito interno, me temo que es demasiado complicado de detallar aquí.
Hay numerosos enlaces ya dados en las otras respuestas y comentarios, que deberían ayudarlo en su camino.
respondido por el
Trevor_G
-2
Bitrex dio una descripción de la función interna de LM7805. Creo que está lejos de realidad. Si alguien aprendiera cómo funciona, recomiendo leer enlace por Robert Widlar. Y encontrará la referencia de voltaje en el cuadro verde, identifique el cuadro rojo como circuito de arranque y apagado térmico, el Zdiode en el cuadro violeta como protección SOA, etc. Atentamente KPK
respondido por el
KPK
Lea otras preguntas en las etiquetas resistors voltage-regulator
Comentarios Recientes
El voltaje de la red es de hasta 3 A, no todas las baterías de iones de litio pueden manejar esto, por lo que un corto -4.3 voltios desde la salida a +6.0 voltios desde una división de cátodo a ánodo podría comprometer el tasa de carga / descarga. El LM7805 usa su control en la salida para detener un circuito que cargaría el cátodo y rompería la carga del ánodo y provocaría una solución instantánea de un problema de corriente. A partir de ahí, las ráfagas internas de cinco o 20 mA utilizan la corriente... Lees verder