Reguladores de Voltaje: Lineales, Paralelos y Diodo Zener

¿Qué es la Regulación de Voltaje

Un regulador de voltaje es un dispositivo electrónico o eléctrico que puede mantener el voltaje de la fuente de alimentación dentro de límites adecuados. El equipo eléctrico conectado a la fuente de voltaje debe soportar el valor del voltaje. El voltaje de la fuente debe estar en un rango determinado que sea aceptable para los equipos conectados. Este propósito se cumple mediante la implementación de un regulador de voltaje.

Un regulador de voltaje, como su nombre lo indica, regula el voltaje, independientemente de los ajustes en el voltaje de entrada o la carga conectada. Funciona como un escudo para proteger los dispositivos de daños. Puede regular tanto voltajes CA como CC, dependiendo de su diseño.

Tipos de Reguladores de Voltaje

Existen dos tipos principales de reguladores de voltaje disponibles:

• Reguladores de Voltaje Lineales

• Reguladores de Voltaje Conmutados

Estos pueden clasificarse aún más en reguladores de voltaje más específicos, como se discute a continuación.

Regulador de Voltaje Lineal

Este tipo de regulador de voltaje actúa como un divisor de voltaje. Utiliza un TDF en la región Ohmica. La salida constante se mantiene variando la resistencia del regulador de voltaje con respecto a la carga. Generalmente, estos tipos de reguladores de voltaje son de dos tipos:

• Regulador de voltaje en serie

• Regulador de voltaje en paralelo

Regulador de Voltaje en Serie

Implementa un elemento variable posicionado en serie con la carga conectada. La salida constante se mantiene variando la resistencia de este elemento con respecto a la carga. Son de dos tipos que se detallan a continuación.

Regulador de Voltaje en Serie con Transistores Discretos

A partir del diagrama de bloques, podemos ver que una entrada no regulada se alimenta primero a un controlador. Este controla efectivamente la magnitud del voltaje de entrada y la proporciona a la salida. Esta salida se entrega al circuito de retroalimentación. Se muestrea por el circuito de muestreo y se entrega al comparador. Allí se compara con el voltaje de referencia y se devuelve a la salida.

Aquí, el circuito comparador dará una señal de control al controlador cada vez que haya un aumento o disminución en el voltaje de salida. Así, el controlador reducirá o aumentará el voltaje al rango aceptable para que se obtenga un voltaje sostenido como salida.

Diodo Zener como Regulador de Voltaje

Cuando se utiliza un diodo Zener como regulador de voltaje, se conoce como regulador de voltaje en serie controlado por Zener o regulador de voltaje seguidor de emisor. Aquí, el transistor utilizado es un seguidor de emisor (ver figura a continuación). Los terminales colector y emisor del transistor en serie pasan aquí en serie con respecto a la carga. El elemento variable es un transistor y el diodo Zener suministra el voltaje de referencia.

Regulador de Voltaje en Paralelo

El regulador de voltaje en paralelo proporciona una vía desde el voltaje de suministro hasta la tierra con la ayuda de una resistencia variable. Desde la carga, la corriente se desvía desde la carga a la tierra. Podemos decir simplemente que este regulador puede absorber corriente y es menos eficiente en comparación con el regulador de voltaje en serie. Las aplicaciones incluyen amplificadores de error, monitoreo de voltaje, limitadores de corriente precisos, etc. Son de dos tipos que se detallan a continuación.

Regulador de Voltaje en Paralelo con Transistores Discretos

Aquí, la corriente se desvía desde la carga. El