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:
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
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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