!Construcción de una fuente variable conmutada por menos de 2€!


Todos conocemos el clásico  regulador  LM317 , siendo este circuito integrado  uno de los primeros reguladores ajustables de la historia LM317   y que es usado  tradicionalmente  para  obtener una tension variable  estabilizada. Este CI  con un simple encapsulado de tres terminales,  es capaz de suministrar en condiciones normales hasta 1.5amperios  en un rango que va desde 1,2 hasta 37 voltios ,(! ojo no debe  superar el diferencial de entrada/salida de 40V!).

Históricamente  el primero  regulador integrado  en  aparecer  fue el LM117, para más tarde lanzar  el LM137 (el cual tenía una salida negativa) ,  y ya poco después le siguió el LM317 , siendo este ultimo  notablemente popular  entre todos los aficionados y profesionales  por la gran simplicidad  de uso,  ya que solo requiere dos  resistencias exteriores para conseguir el valor de salida.

Además de las mejores características respecto a los reguladores fijos (a línea de carga y regulación es mejor que estos  ), este veterano integrado   tambien dispone de protección por limitación de corriente y exceso de temperatura, siendo funcional la protección por sobrecarga, incluso si el terminal de regulación está desconectado.

La tensión entre la patilla ajuste y salida es siempre de 1,25 voltios (tensión establecida internamente por el regulador), y en consecuencia la corriente que circula por el resistor R1 es: IR1 = V / R1 = 1,25/R1,que también circula por R2 ,cuya tensión es: VR2 = IR1 x R2. De hecho si se sustituye IR1 en la última fórmula se obtiene la siguiente ecuación: VR2 = 1,25 x R2 / R1,pero como la tensión de salida es: Vout = VR1 + VR2, entonces: Vout = 1,25 [V] + (1,25 x R2 / R1)[V] simplificando (factor común) Vout = 1,25(1+R2 / R1) [V]

En resumen ,viendo esta última fórmula se ve claramente que si modifica R2 (resistencia variable), se modifica la tensión Vout lo cual nos permite  construirnos con este CI  y sólo   dos resistencias una sencilla fuente de alimentación ajustable .

Fuente dc-dc ajustable de 3 Amperios de nueva generación

Recientemenet en el mercado han aparecido  nuevas soluciones que mejoran sustancialmente  las soluciones anteriores basado en reguladores LM3XX, pues  básicamente   incorporan   convertidores  conmutados   DC-DC ajustables en su interior  de un mayor rendimiento que las soluciones “clásicas”  y no disipar potencia en su interior ( y por tanto no requerir regulador térmico)

Un ejemplo de ese tipo de fuentes lo constituye  el integrado LM2596s, el cual integra una  fuente   conmutada de 3 Amperios  del tamaño menor de una moneda   requeriendo muy pocos componentes externos(mas abajo se muestra  un esquema típico de aplicación)

¿..Pero cómo  podemos construir una fuente  DC-DC   con un CI de este tipo?

Pues afortunadamente  el mercado nos proporciona  módulos completos con la resistencia ajustable y demas componentes todos integrados  y probados de modo que  por muy poco dinero  tenemos un modulo  listo para funcionar : solo necesitamos soldar  en la entrada dos cables procedentes de una fuente fija conmutada (puede ser la fuente de un ordenador portatil o cualquiera que no usemos )  y a la  salida del modulo  dos cables para utilizarlo en nuestra aplicacion.

Para buscar este tipo de  módulos solo tenemos que buscar en ebay este  articulo ”  Mini 3A DC-DC Converter Adjustable Step down Power Supply”

A continuación se  muestran fotos del módulo en funcionamiento para que os hagais idea del tamaño que ocupa:

IMG_20130915_155319IMG_20130915_155328

Respecto las aplicaciones para  este modulo son infinitas:DIY energía móvil, fuente de alimentación del monitor, buggies de energía, fuente de alimentación de la cámara, la energía del coche, el suministro de equipos de comunicaciones, diversos tamaño y peso para aplicaciones exigentes (como los modelos de aviación, etc.)

Por último  las características  tipicas  de un módulo de este tipo  son la siguientes:

  • Voltaje de entrada: 4.5-28V
  • Voltaje de la salida: 0.8-20V (ajustable)
  • Corriente de salida: 3A corriente nominal (MAX).
  • Frecuencia de conmutación: 1 MHz
  • Rizado de salida: menos de 30 mV
  • Eficiencia: 96% (máximo)
  • Temperatura de funcionamiento: Grado industrial (-40 C a 85 C)
  • Propiedades del módulo: módulo de bajada no aislada (buck)
  • Tamaño: 22 * 17 * 4m m

Un comentario el “!Construcción de una fuente variable conmutada por menos de 2€!

  1. Rhaudo Collazos Osorio dice:

    Muy interesante el LM317. Yo lo probé colocándole un transistor PNP en la entrada. Funciona muy bien. Gracias por toda esta información de tecnología electrónica.

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