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Hacer reguladores de voltaje con transistores

Proyecto: Reguladores de voltaje

El diodo zener
.En la mayoría de los reguladores de voltaje se utilizan diodos zener, puesto que mantiene un voltaje establecido entre sus puntas.
No vamos a ver detalles teóricos pero si su utilización práctica.
Para probar un diodo zener hay que colocar una resistencia de la fuente de alimentación en serie de esta forma:
probando un diodo zener

El voltaje en el ejemplo indica 5.6 voltios pero en realidad, cuando hacemos esta mediciones podemos decepcionarnos, ya que los diodos zener responden al esfuerzo y la temperatura, generalmente en estas condiciones mide menos, y al esforzarlo con una resistencia de menos valor aumenta el voltaje.

En base al ejemplo anterior podemos realizar un regulador de voltaje simple para aplicaciones que consuman poco y no sean muy exigentes con cambios en el voltaje.
dibujo de regulador simplediagrama de regulador simple

La salida regulada es por el emisor y tiene una diferencia de aproximadamente 0.7 voltios con respecto a la base, por el voltaje de polarización del transistor (0.6v-0.8v)
Puede utilizarse un transistor de mayor corriente, como el D880 pero bajando el valor de la resistencia a 470 ohmios.
Utilizando un diodo zener de por lo menos 1 vatio (Watt).

El diseño más común de regulador en fuentes para radios de banda ciudadana
(11 metros, o CB) es equivalente a este:

diagrama de regulador 13.8V

En este proyecto el transistor de potencia es un TIP41, que puede manejar 5 amperios y disipa alrededor de 60 vatios.
algunos tienen una letra al final que es el voltaje máximo que pueden operar.
Sin letra: 40V
TIP41A: 60V - TIP41B: 80V -TIP41C: 100V

Q1 y Q2 pueden ser transistores C1213 (500mA. 400mW.) Q1 puede ser de mayor capacidad como BD139

Dibujo del regulador con TIP41:

dibujo de regulador con TIP41


El transistor de potencia debe tener un buen disipador de calor, y hay que recordar que entre menos calor mayor vida.

Para una fuente de mayor corriente podemos utilizar transistores de potencia más grandes como los llamados "transistores de chapa"
El transistor 2N3055 (15A, 115W) es el más utilizado y el 2N3771 (30A 150W) en fuentes grandes (Astron).

Para una fuente de 20 amperios o más podemos utilizar un circuito similar al anterior pero utilizando el TIP41 como driver de los transistores de potencia.
regulador de voltaje 20 amperios

Pines 2N3055 y 2N3771


En los emisores de los transistores de potencia se colocan unas resistencias en serie de 0,1 ohmio y 10 vatios, para nivelar la carga entre ellos.

Se pueden poner más transistores en paralelo, cada uno con su respectiva resistencia.

Para fuentes grandes es indispensable una buena disipación de calor, y de ser necesario se puede utilizar un ventilador, los que utilizan las fuentes de computadora funcionan bien. Aunque a veces producen alguna interferencia o ruido, que se puede eliminar con una resistencia y un capacitor:
conexiones ventilador 12 voltios


Precaucion

Existen copias o transistores de menor calidad que pueden hacer que nuestros reguladores se dañen con facilidad, y lo más común al dañarse es que los transistore de chapa se pongan en "corto circuito" lo cual hace que la fuente pase el voltaje completo (hasta 24 voltios) y se puede dañar el equipo conectado a la fuente o regulador. Por ello se deben hacer muchas pruebas de esfuerzo y buscar algún tipo de protección adicional antes de confiar en algún regulador.
Las consecuencias corren por cuenta del experimentador.

Con circuito integrado puede ver:
Reguladores lineales con 7805, 78L05, 7808, etc.

Reguladores con MP2307DN, 3A, 340KHz


TI2-CAW

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