FUENTES DE ALIMENTACIÓN ESTABILIZADAS EN SERIE

Como se ha representado en la figura (a), de nuestra anterior publicación sobre la necesidad de las fuentes de alimentación estabilizadas, el regulador se coloca en serie con la carga, de forma que actúe como resistencia variable; cuando el consumo de corriente de la carga se eleva, la resistencia interna del regulador disminuye, y viceversa, para tratar de absorber siempre la tensión adecuada para que a la salida de la fuente se conserve el mismo voltaje.

Así, por ejemplo, si la carga consume 10 mA y el regulador tiene una resistencia interna de 100 ohmios, al producir 15 V la salida del rectificador, como se indica en la figura siguiente, la carga recibirá 14 V, puesto que la resistencia interna del regulador absorberá 100 x 0,010 = 1 V.

Esquema de una fuente de alimentación estabilizada en serie

En el supuesto de la figura anterior se supone que la carga eleva su consumo a 20 mA, en tal caso si la resistencia interna del regulador siguiera siendo de 100 ohmios absorbería 2 V y la tensión en la carga sería de 15 - 2 = 13 V. Es necesario que la resistencia interna del regulador baje a 50 Ω  para que absorba 1 V y siga siendo la tensión de salida de 14 V.

En otro orden de cosas, si en el circuito de la figura anterior la tensión de la red se eleva y hace que la salida del rectificador ascienda a 16 V cuando la carga consume 10 mA, para que dicha carga siga recibiendo los 14 V estabilizados el regulador ha de absorber 2 V y su resistencia interna ha de ser de 200 ohmios.

Resumen

El regulador modifica su resistencia interna cuando varía el consumo de la carga o el voltaje de la salida del rectificador, de forma que la tensión en bornes de la carga permanezca constante.

Un circuito práctico de una fuente de alimentación estabilizada en serie actuando como elemento regulador un transistor es el de la siguiente figura.

Circuito práctico de una fuente de alimentación estabilizada en serie

La tensión estabilizada de salida, que se aplica a la carga, proviene de la continua de entrada, que proporciona una fuente de alimentación normal, descontando la caída de tensión entre colector y emisor del transistor regulador T₁.  La tensión fija del diodo Zener ( V_z ), y la estabilizada de salida se combinan restándose, para dar lugar a la V_BE de T₁.

Si la tensión continua de entrada aumenta, inicialmente la tensión estabilizada de salida tiende a aumentar, con lo cual se reduce la tensión de polarización V_BE. La disminución de V_BE implica la menor conducción del transistor, o lo que es lo mismo, el aumento de su resistencia interna entre colector y emisor. De esta forma la tensión de salida se mantiene constante, al absorber la variación de tensión en la entrada, el transistor regulador entre su colector y emisor.

Escrito por Archie Tecnology

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