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Fuente regulada de voltaje: qué es y cómo funciona
Una fuente regulada de voltaje es un dispositivo que proporciona una tensión eléctrica constante y estable, independientemente de las variaciones de la tensión de entrada o de la carga conectada a la salida. Este tipo de fuente es muy útil para alimentar circuitos electrónicos que requieren una tensión precisa y estable para su correcto funcionamiento.
El principio básico de una fuente regulada de voltaje es el uso de un elemento regulador, que puede ser un transistor, un diodo zener, un circuito integrado o una combinación de ellos, que actúa como una resistencia variable que se ajusta automáticamente para mantener la tensión de salida constante. El elemento regulador se conecta en serie con la carga y se coloca entre la fuente de alimentación no regulada y la salida regulada.
Existen dos tipos principales de fuentes reguladas de voltaje: las lineales y las conmutadas. Las fuentes lineales utilizan un elemento regulador que disipa el exceso de potencia en forma de calor, lo que implica una baja eficiencia y una alta generación de calor. Las fuentes conmutadas utilizan un elemento regulador que conmuta rápidamente entre dos estados: abierto y cerrado, lo que implica una alta eficiencia y una baja generación de calor.
Las fuentes reguladas de voltaje son muy importantes en el campo de la electrónica, ya que permiten alimentar circuitos que necesitan una tensión constante y estable para funcionar correctamente, como los amplificadores operacionales, los microcontroladores, los sensores, los displays, etc. Además, las fuentes reguladas de voltaje pueden proteger los circuitos contra sobretensiones o cortocircuitos que podrÃan dañarlos.
Para diseñar una fuente regulada de voltaje, se deben tener en cuenta varios factores, como el tipo de regulador, la tensión de entrada, la tensión de salida, la corriente de salida, la eficiencia, el rizado, la protección y el tamaño. Estos factores dependen del tipo de aplicación y de las especificaciones requeridas para la fuente.
Un ejemplo de una fuente regulada de voltaje lineal es el circuito que utiliza un diodo zener y un transistor como elementos reguladores. El diodo zener tiene la propiedad de mantener una tensión constante en sus terminales cuando se polariza inversamente. El transistor actúa como una resistencia variable que se ajusta para mantener la tensión de salida igual a la del diodo zener. Este circuito es simple y económico, pero tiene una baja eficiencia y una alta generación de calor.
Un ejemplo de una fuente regulada de voltaje conmutada es el circuito que utiliza un transistor MOSFET y un transformador como elementos reguladores. El transistor MOSFET conmuta rápidamente entre dos estados: abierto y cerrado, lo que genera una señal cuadrada en la entrada del transformador. El transformador reduce o aumenta la tensión según el número de vueltas de sus bobinas. Este circuito es complejo y costoso, pero tiene una alta eficiencia y una baja generación de calor. 51271b25bf