Reguladores de Voltaje 78XX en la práctica

[varapalo]

muy buenas forer@s, para los que dudabamos (me incluyo) de la protección contra cortocircuitos de la serie 78XX, he realizado una comprobación práctica de diferentes modelos y fabricantes, sometiéndolos a sendos cortocircuitos, (durante 10 minutos). He medido voltajes, corrientes, y temperaturas, y estos son mis resultados:

Tras este severo castigo, todos los reguladores siguen funcionando correctamente, excepto el indicado, (que me parecía sospechoso, hasta en la calidad de su serigrafía)

Las temperaturas han sido medidas sobre las aletas de un generoso disipador; y midiéndolas sobre el propio encapsulado, me dan de 20 a 30 grados menos.

Espero que os sirva para comprobar el funcionamiento de estos reguladores, ante condiciones adversas.

Un saludo al foro.

Con los datos de fiabilidad de los 78XX, voy a hacerme una fuente con el 7812, que sea cortocircuitable, con el esquema del datasheet, que soporte hasta 4 A. He visto un circuito que utiliza como Q1 el MJ 2955, y como Q2 el 2N6049 que me parece robusta, si alguien me puede explicar el cálculo de las resistencias de una manera sencilla, porque veo las fórmulas del datasheet, y me hago un poco de lío.

Dispongo de un trafo de 90 VA, secundario 18 V, que rectificado y filtrado, me dará unos 25 Vcc. Quiero ajustar la salida a 13.2 V (eso se hacerlo), y que pasen 0.5 A, por el regulador, y el resto por el transistor.

no se si 4 A serán mucho para 90 VA, los cortos serían accidentales, (no la voy atener 10 minutos en corto, je je je ) aunque la primera prueba si va a ser severa. Si hay que bajarla a 3.5 A o mas, pues ustedes me dirán...

Agradezco su ayuda como en otras ocasiones.

Saludos cordiales.

 

[elaficionado]

Hola.

Mira aquí https://www.forosdeelectronica.com/posts/458207/ El cálculo de R1

Chao.
elaficionado.

 

[varapalo]

Gracias elaficionado

A ver si me he enterado: Rsc sale de dividir 0.8 (que es la Vbe de Q2 para que este conduzca) partido por Isc (entiendo que esa corriente es la máxima que quiero obtener, restándole la que va a circular por el 78XX) en mi caso: Io max=4.5 A menos 0.5 A, que quiero que circulen por el 78XX = 4A, correcto?

para el cáculo de R1 en mi caso: con Io max de 4.5A me sale Ireg max de 0.5A, y el mismo valor de 7 Ohm para R1

Quiero sustituir el Q1 por el mj2955 no hay problema?

Y la última: para buscar sustitutos a los Q, aparte de tensión, corrientes y potencias máximas, debo buscar el mismo Hfe, correcto?

Disculpen mi ignorancia si algunas preguntas parecen ridículas.Gracias de nuevo.

 

[elaficionado]

Hola.

Lo que tienes que entender que todo son aproximaciones.
Isc es la corriente de corto circuito, que es mayor la corriente máxima de la carga.

Por ejemplo Iomáx = 5A , Isc = 5.XA ó 6A. Eso ya es decisión del diseñador.
Por el 78XX pasa 1A como máximo.

Si asumes que quieres 5A y que por el regulador pase 0.5A, por el transistor de pasa 4.5A (Ic o corriente de colector).

Ésta es la relación que debes usar.

Iregmáx(β +1) > Iomáx


En tu caso Iremáx = 0.5A y Iomáx = 5A

Debes escoger un transistor con β que cumpla con la relación de arriba.

">" significa -- mayor que --.

Chao.
elaficionado.

 

[massi123]

Hola.
He leído el tema sobre "reguladores de voltaje 78xx en la práctica" pero me quedan algunas dudas.
Cómo puedo calcular en la figura 10, Id, en la figura 13 R1 que si no me equivoco R1 = Vbe/(Ireg-Iq1/beta) donde Iq1 creo que es la Ic de Q1. Y a qué se refiere con Q1 en Io = Ireg + Q1(...).

Cómo podría implementarlo por ej si tuviera un 7809 y quisiera 10,5V y 3A con una entrada de 12V

Y leyendo en el tema me encontré en la página 16 con ese circuito en el que reemplazan el bd536 (pnp) por el tip33 (npn) por qué???

Disculpen que suba así las imágenes pero me dice que ya las subí en otro mensaje y no se como ponerlas

Ver el archivo adjunto 163005

Ver el archivo adjunto 163006

Ver el archivo adjunto 163007

 

[DOSMETROS]

Parece que haz leido bien poco

Id figura en el datasheet . . .

Necesitás que en R1 "aparezcan" 0,6V para que el transistor comience a conducir a partir del Amper que soportaría el regulador

Se han equivocado , sería un tip34

Si usaras un PNP conectado después del regulador , eso regula mal , muchas veces tratado en las fuentes del foro . . .

Difícil regular 10,5 V desde 12 V , creo que el datasheet pide de 2,5 a 3 v de diferencia mínima , mejor un switching step down.

 

[massi123]

Pensé que Id varía en estas condiciones.
No es que debe ser unos 2-3 v superior a la tensión normal de regulación en este caso 7809 serían 9v

 

[pandacba]

Debe ser así, pero si lo dejas justo no te queda margen para regular, la tensión de línea puede variar hasta en un 10% y si para 9V de salida tenes 12V entrada, para una baja del 10% ya no tendras 12, si no 10,48 en tal caso el regulador no funciona.
Hay que tener en cuenta todos los aspectos.

 

[DOSMETROS]

Pensé que Id varía en estas condiciones.
No es que debe ser unos 2-3 v superior a la tensión normal de regulación en este caso 7809 serían 9v

El regulador establece que debe tener un mínimo de 2,5 o 3 V entre la tensión de entrada y la de salida regulada.

Según tu principio te doy un ejemplo , tengo una fuente de 9V y un regulador de 5V , Ok estoy sobrado 4 V . Ahora le pongo un zener de 7V en la referencia para aumentar la salida a 12 V

¿ De dónde saldrán esos 3 V para llegar de 9 a 12V ?

Fijate los reguladores : Low Drop - Low Dropout - Ultra Low Drop - Ultra Low Dropout

 

[massi123]

No entendí muy bien tu "diseño" con el zener.
Leeré sobre low drop :estudiando:

 

[pandacba]

La serie 78XX el pin central va a masa pero si coloco un zener aumento la salida en VZ+ V78xx.
Es decir que si tengo un 7805 si le pongo dos diodos en serie con el Cátodo hacia masa puedo elevar la tensión en aprox 1.4V asi si lo hago con el 7805, obtendre 6.4V..
En el ejemplo de Due Metri 7805 +zener 7.5V tenes 12.5V en la salida

[/IMG]

 

[Scooter]

Tras más de 30 años de usar 78xx esta tarde he visto para que sirven los pequeños condensadores de 330nF que se deben de poner junto al regulador.
Con unas resistencias bobinadas por carga entraba en oscilación dando una senoidal casi pura sobre la continua la frecuencia de unos kHz, con la misma resistencia de película metálica no lo hacía.
Habré montado miles y es la primera vez que lo veo, hasta ahora creía que era leyenda urbana.
Al colocar los condensadores el regulador funcionaba correctamente.
De todos los que he montado, en poquísimos he colocado esos condensadores, y todos han funcionado correctamente.

Corolario 1: El datasheet tenía razón
Corolario 2: Nunca se sabe bastante

 

[palurdo]

En el diseño que te conté que usa muchos divisores de tensión, aunque la tensión principal es de 9 a 12V, uso un 78L05 en SOT89 para referencia de los comparadores y alimentación de la lógica con sus respectivos condensadores de desacoplo. Como necesito estabilidad, puse un par de condensadores multicapa en formato 0603, uno de 10uF a la entrada y otro de 20 a la salida, pero al montar los primeros, me di cuenta que los de 10 que tengo son de 10V y los de 20uF son de 16V, así que pienso, no pasará nada por ponerlos al revés, total uF arriba uF abajo no pasará nada...

Y no pasaba nada si la alimentación encendía gradualmente, pero si encendía abruptamente la alimentación con un interruptor, el circuito no funcionaba, y analizando con el osciloscopio por qué no iba bien, vi esa oscilación de unos kHz, aunque la mía no era perfecta senoidal, más bien era una rampa.

Sin embargo poniéndolos al revés, ningún problema (salvo alimentar un condensador de 10V con 9.5V).

Al final he puesto dos de 20uF y funciona bien siempre (los cerámicos multicapa SMD tienen muy poca ESR, no necesitan un condensador de unos pocos nanos en paralelo, o eso tengo entendido)

 

[pandacba]

Los fabricantes ponen esos datos porque lo han ensayado en sus laboratorios y hacen todo tipo de pruebas pensando en todas las posiblidades que se pueden presentar y en base a ensayos dan esas soluciones preventivas, estos capacitores deben estar lo más cerca posible del regulador, yo los se soldar por la parte posterior directamente en los terminales

 

[Gudino Roberto duberlin]

Hola, efectivamente, descubrí en mis comienzos ese problema, al no lograr que funcionara correctamente un termómetro digital, y era causado por la falta de condensadores en el regulador.
Ahora en mi experiencia, colocando dos condensadores de 100nF uno en la entrada y salida, no he tenido ningún tipo de problemas.

 

[palurdo]

Qutizá, no lo sé seguro, los 78xx tienen un tramo de resistencia negativa. El TL431 si que sé seguro que tiene algo de resistencia negativa, aunque es un regulador tipo shunt y no serie como los 78xx.

VCO con el 431

 

[pandacba]

No se puede comparar un TL431 con un regulador de la serie 78XX.
El primero es una referencia de tensión programable de presición de bajo coste, se la utiliza para obtener una referencia, de echo los 78XX tiene una referencia interna, por ejemplo el LM317 regula desde 1.2V porque ese es el valor de su referencia interna, el 723 lo hace desde los 2V porque ese es el valor de su referencia interna.
Como tal se utiliza en las fuentes conmutadas junto a un opto, para que esta estabilice.
Se utiliza como parte de un sistema que regule y estabilice, para eso fue diseñada, pero no para usarla como regulador paralelo, para eso cualquier zener es suficiente.
Este tipo de apresiaciones denotan que no leen ni las hojas de datos y mucho menos las notas de aplicación proporcionada por los fabricantes,
Hay muchas referencias de tensión, incluso de mayor presición que el TL431 de dos y tres terminales con distintos grados de presició, un lugar donde utilizarlas sería con los ADC de los micros, la mayoria sin verdadero conocimiento pone la ref al +B del micro, lo cual esta sujeta a pequeñas variaciones con lo cual la presición se va por allí, a tal punto es el buen uso que tiene como referencia de tensión para las fuentes conmutadas que hay un opto que lo tiene incorporado en su interior

 

[palurdo]

Se pueden comparar dependiendo del contexto, digo, estamos hablando de inestabilidades en reguladores. Está claro que el TL431 y la serie 78XX son reguladores con funciones muy distintas. Aún así hay cosas en las que se pueden comparar, como por ejemplo el hecho de que ambos usan una referencia de voltaje Bandgap, donde dos corrientes de la misma magnitud pero de coeficientes de temperatura opuestos se cancelan, proporcionando un voltaje "independiente" de la temperatura, y entrecomillo independiente, porque solo se cancelan los términos lineales. Términos de mayor orden todavía aparecen como ligeras variaciones del voltaje con la temperatura.

Luego, por cómo cada regulador implementa internamente el lazo de realimentación puede tener mayor o menor estabilidad dependiendo de donde se sitúen sus polos y ceros del plano de frecuencias complejas. Hay LDOs que funcionan bien con condensadores de tantalio, pero no funcionan bien con cerámicos. De hecho un polo creado por el cerámicos puede anular un cero del tantalio o del electrolítico estando en paralelo, y al tener poca ESR los primeros, provocar inestabilidades en el lazo de realimentación interno (que depende mucho de la ganancia del amplificador de error) que conduce a oscilaciones a la salida del regulador. Es decir, que en determinadas ocasiones el efecto de un condensador puede anular el de otro en el mismo regulador. Esto puede venir en la hoja de datos y puede no venir, por ejemplo, si la hoja de datos que se consulta no está actualizada, o un diseño viejo de regulador no se ha caracterizado con condensadores de nueva tecnología.

Tú lo llamas referencia (y todos lo conocemos así), pero el 431 es un regulador tipo shunt (o sumidero de corriente), que se usa como referencia "regulable", pero no es una referencia por si mismo. Por lo tanto no es erróneo incluirlo dentro de la categoría de reguladores.

Recordemos la diferencia:

-Referencia, también llamado estabilizador: un dispositivo que proporciona un voltaje constante independientemente de la corriente que lo atraviese. Por ejemplo un Zener.

-Regulador: Un dispositivo que incluye una referencia y regula un voltaje de salida controlando el voltaje de entrada a partir de una señal emitida por un amplificador de error ,generada al comparar una parte del voltaje de salida con el voltaje de la referencia.

Un regulador dispone de un lazo cerrado de control. Una referencia carece de él porque por definición no lo necesita.

Está muy bien que comentes datos que son desconocidos para neófitos, para eso está este hilo. Pero creo que el juicio de apreciaciones está de más. Si opinamos distinto, discutimos y construimos debate. No creo necesario desautorizar a nadie.

 

[crosales]

Luego de leer bastante y simular una fuente simetrica con el lm7812cv/7912cv para tener y hacer pruebas con preamplificadores. El problema surge cuando armo la fuente y sueldo todo. El lm7912 Calienta a tal punto de poder cocinar con el disipador y hay 3v de salida. Si retiro todo de la fuente de los reguladores hacia la salida ( osea solo me quedo con transformador rectificador (kbu6m ) tengo +-20v aproximadamente. Verifique que esten conectados como corresponde y nada, lo mismo. Probe que no hubieran cortos en las pistas y que haya continuidad donde debe haberla y el problema es el mismo. El integrado no se quemo gracias a que conecte una lampara halogena de 40w en serie ( se prende a mitad de potencia digamos).
Me gustaria que me pudieran dar una mano con esto ya que no logro ver cual es la falla.
El transformador es 15+15 1a, el puente de diodo es el que indique, por rama tiene 3000uF dividido en 3 capacitores de 1000uF en paralelo. Le sigue el capa(use un multicama) de 100n tanto a la salida como en la entrada de los reguladores y luego 5 capacitores de 10uf en paralelo como capacitores de salida(compre un lote de 2000)
Luego subo fotos de la placa echa. Intente seguir todas las indicaciones que estan en el post de reguladores 78xx en la practica, los capa de 100n lo mas cerca del regulador, los capa de salida lo mas cerca de la salida.

Adjunto la simulacion de multisim con los mismos componentes reales
Aclaro que cuando simulo una carga para que consuma aproximadamente 1A el voltaje positivo apenas baja a 11.5v y el negativo se va a -10 o -9 en la simulacion por lo cual no entiendo que puede pasar, si teoricamente me podrian estar dando 1A cada 1.

 

[DOSMETROS]

Fotos claras y grandes del montaje frente y dorso.

Si no conectaste mal el 7912 , podria ser falso.