Paràmetres estàndard del regulador de tensió

La funció principal d'un regulador de tensió és mantenir la tensió de sortida dins d'un rang especificat malgrat les fluctuacions en la tensió d'entrada o la càrrega, proporcionant així una font d'alimentació estable per als circuits aigües avall. Els paràmetres clau solen incloure l'interval de tensió d'entrada, la tensió de sortida, el corrent de sortida, la potència de sortida i la precisió de la tensió de sortida. El rang de tensió d'entrada defineix els límits de funcionament de la font d'alimentació; per exemple, alguns reguladors de tensió de CC especifiquen tensions d'entrada mínimes i màximes, i l'aplicació pràctica requereix garantir que el diferencial entre les tensions d'entrada i de sortida compleixi requisits específics. La tensió de sortida és una especificació fonamental, disponible en formes fixes o ajustables; Les tensions de sortida de CC habituals inclouen 3,3 V, 5 V, 9 V, 12 V i 24 V. El corrent de sortida indica el corrent màxim que el regulador pot subministrar contínuament a la càrrega; En general, s'evita superar el valor nominal durant períodes prolongats durant el disseny, ja que pot provocar un escalfament excessiu dels components o activar mecanismes de protecció.

 

El rendiment de la regulació de la tensió s'avalua principalment mitjançant mètriques com ara la regulació de la línia, la regulació de la càrrega, el coeficient de temperatura i el rebuig de la ondulació. La regulació de línia (també coneguda com a regulació d'entrada) mesura el canvi en la tensió de sortida resultant d'un canvi en la tensió d'entrada mentre la càrrega es manté essencialment constant; un valor més baix indica que la sortida es veu menys afectada per les fluctuacions de la font d'alimentació d'entrada. La regulació de càrrega reflecteix l'estabilitat de la tensió de sortida en resposta als canvis en el corrent de càrrega i normalment es calcula en funció de la variació de voltatge entre les condicions de càrrega-de llum-i plena-. Els fulls de dades dels productes generalment enumeren aquestes especificacions juntament amb les condicions de prova corresponents; per exemple, el LM117 especifica una regulació de línia màxima del 0,01%/V i una regulació de càrrega màxima del 0,3%, mentre que el LT1086 especifica un 0,015% per a la regulació de la línia i un 0,1% per a la regulació de la càrrega. En conseqüència, quan es comparen diferents reguladors de tensió, no s'ha de dependre d'un únic paràmetre sinó de tenir en compte factors com ara les tensions de prova, els corrents de càrrega i les temperatures de funcionament.

 

Els paràmetres clau a tenir en compte inclouen la tensió d'abandonament, la ondulació de sortida, el rang de temperatura, les característiques de protecció i les condicions de dissipació tèrmica. Per als reguladors de tensió lineal, la tensió d'entrada ha de superar la tensió de sortida per un cert marge per garantir un funcionament correcte; si el diferencial entre les tensions d'entrada i de sortida és massa petita, la tensió de sortida pot no mantenir el seu valor establert. Els reguladors de baixa-caiguda (LDO) són capaços de funcionar amb un diferencial de voltatge mínim, cosa que els fa especialment adequats per a dispositius alimentats amb bateria-i sistemes de baixa-tensió. Al mateix temps, la ondulació i el soroll de sortida afecten directament els circuits analògics, els sensors i els circuits de comunicació que requereixen una alta qualitat d'energia; per tant, aquests són paràmetres clau a tenir en compte durant la selecció de components. Alguns dispositius també disposen de proteccions com ara la protecció contra sobreintensitat, tèrmica i curt-circuits, que ajuden a mitigar el risc de danys en condicions anormals. En resum, les especificacions estàndard d'un regulador de tensió no es defineixen per un únic valor de tensió sinó per una combinació de paràmetres-incloent el rang d'entrada, la capacitat de sortida, la precisió de la regulació, la regulació de la línia/càrrega, la ondulació i el soroll, les característiques de temperatura i les característiques de protecció-i les especificacions adequades s'han de determinar segons els requisits de càrrega i l'entorn de funcionament específic.