Principios de electrónica, 7ma Edición - Albero Malvino

Fuentes de alimentación reguladas 907
paralelo, la corriente de entrada es constante cuando la corriente de car ga varía, mientras que en los reguladores
serie, varía cuando la corriente por la carga varía.
Regulador de dos transistores
La Figura 24.8 muestra el regulador serie de dos transistores explicado en el Capítulo 11. Si V out trata de aumentar
a causa de un incremento en la tensión de la red o por un incremento en la resistencia de carga, se realimenta más
tensión a la base del transistor Q 1 . Esto produce una mayor corriente de colector en Q 1 a través de R 4 y una menor
tensión de base en Q 2 . Esta disminución de tensión en la base del seguidor de emisor Q 2 prácticamente compensa
todos los intentos de aumentar de la tensión de salida.
Del mismo modo, si la tensión de salida trata de disminuir a causa de una disminución en la tensión de la red o
una disminución de la resistencia de carga, habrá menos tensión de realimentación en la base de Q 1 . Esto produce
más tensión en la base de Q 2 , lo que incrementa la tensión de salida y compensa casi completamente los intentos
de disminuir de la tensión de salida. El efecto neto es sólo una ligera disminución de la tensión de salida.
Tensión de salida
Como se ha descrito en el Capítulo 11, la tensión de salida del circuito de la Figura 24.8 está dada por:
V out R 1 R 2
(V Z V BE ) (24.10)
R
1
En un regulador serie como el de la Figura 24.8, podemos utilizar una tensión de zener baja (5 a 6 V) con un coeficiente
de temperatura de aproximadamente cero. La tensión de salida tiene aproximadamente el mismo coeficiente
de temperatura que la tensión del zener.
Tensión diferencial entrada/salida, disipación de potencia y rendimiento
En la Figura 24.8, la tensión diferencial entrada/salida se define como la diferencia entre las tensiones de entrada
y de salida:
Tensión diferencial entrada/salida V in V out (24.11)
La corriente que circula por el transistor de paso de la Figura 24.8 es igual a:
I C I L I 2
donde I 2 es la corriente por R 2 . Para mantener un rendimiento alto, un diseñador tendrá que hacer I 2 mucho más
pequeña que el valor de la corriente para la car ga máxima, I L . Por tanto, podemos ignorar I 2 para corrientes de
carga muy grandes y escribir:
I C I L
Para corrientes de carga muy altas, la disipación de potencia en el transistor de paso está dada por el producto
de la tensión diferencial entrada/salida y la corriente de carga:
P D (V in V out )I L (24.12)
Figura 24.8
Regulador serie discreto
V in
V Z
R 2
R L
R 3
R 4
Q 2
Q 1
V out = R 1 + R 2
(V Z + V BE
R )
1
I L = V out
R L
V out P D (V in – V out )I L
+
–
R 1