Descubre qué son los reguladores de voltaje negativo, cómo funcionan, sus tipos, aplicaciones comunes y componentes más usados.
Introducción a los reguladores de voltaje negativo
En el amplio universo de la electrónica, uno de los componentes más esenciales es el regulador de voltaje. Este dispositivo, como su nombre lo indica, se encarga de regular el voltaje o la tensión en un circuito eléctrico, manteniéndolo constante a pesar de las posibles variaciones que puedan presentarse en la fuente de alimentación o en la carga. Hay reguladores de voltaje para corrientes tanto positivas como negativas y en este artículo nos centraremos en los reguladores de voltaje negativo.
¿Qué es un regulador de voltaje negativo?
Un regulador de voltaje negativo es una clase de regulador de voltaje que está diseñado para mantener un nivel constante de voltaje negativo. Esto significa que su salida será una tensión negativa con respecto a un punto de referencia, a menudo denominado «tierra» o «común». El regulador de voltaje negativo es una herramienta crucial en la construcción de fuentes de alimentación de corriente continua (DC) y sistemas electrónicos que requieren una alimentación de voltaje negativo.
Funcionamiento de los reguladores de voltaje negativo
El principio de funcionamiento de un regulador de voltaje negativo es muy similar al de un regulador de voltaje positivo, pero con la polaridad invertida. La entrada del regulador de voltaje negativo es una tensión negativa mayor que la que se desea obtener en la salida. Este regulador se encarga de «reducir» el voltaje de entrada hasta el nivel deseado y mantenerlo constante independientemente de las variaciones de la carga o de la tensión de entrada.
- Reguladores lineales negativos: Son los más simples y se utilizan en aplicaciones de baja potencia. Son baratos pero ineficientes, ya que la energía sobrante se disipa en forma de calor.
- Reguladores conmutados negativos: Estos utilizan un transistor para alternar entre un estado de conducción y uno de no conducción. Son más eficientes y adecuados para aplicaciones de alta potencia.
La elección del tipo de regulador de voltaje negativo a utilizar dependerá de las necesidades específicas de la aplicación, como la eficiencia, la potencia requerida, el costo y el tamaño.
Aplicaciones de los reguladores de voltaje negativo
Los reguladores de voltaje negativo tienen una amplia gama de aplicaciones en la industria electrónica. A menudo se utilizan en sistemas de alimentación donde se requiere un voltaje negativo, como los amplificadores operacionales, algunos sistemas de comunicaciones y ciertas configuraciones de fuentes de alimentación.
Además, estos reguladores también son útiles en…
…situaciones en las que se necesite una referencia de voltaje negativa para algún componente del circuito. Por ejemplo, en algunos sistemas de generación y medición de señales, donde el voltaje negativo permite que la señal oscile alrededor del nivel de tierra. En los circuitos integrados analógicos, un regulador de voltaje negativo puede ser crucial para proporcionar un rango de tensión mayor y aumentar la eficiencia y el rendimiento del sistema.
Componentes comunes de los reguladores de voltaje negativo
Existen numerosos componentes reguladores de voltaje negativo disponibles en el mercado, cada uno diseñado para satisfacer diferentes requisitos. Algunos de los más comunes incluyen:
- LM337: Es un regulador lineal de voltaje negativo muy popular. Tiene un rango de voltaje de salida ajustable entre -1.2V y -37V y puede manejar corrientes de hasta 1.5A.
- LM2990: Este es otro regulador lineal de voltaje negativo, pero diseñado para aplicaciones de baja caída (low-dropout), ofreciendo un mejor rendimiento en circuitos que requieren una caída de voltaje más baja.
- LT3080: Este regulador lineal puede funcionar tanto en configuraciones de voltaje positivo como negativo, lo que le da una gran flexibilidad de uso.
Conclusión
En resumen, los reguladores de voltaje negativo son una parte esencial de la electrónica moderna. A pesar de su aparente simplicidad, estos componentes juegan un papel crucial en la regulación de la tensión y el mantenimiento de la estabilidad en los circuitos electrónicos. Ya sea que se trate de sistemas de alimentación, amplificadores operacionales o generadores de señales, la capacidad de proporcionar un voltaje negativo constante puede ser indispensable.
Al igual que con cualquier componente electrónico, la elección del regulador de voltaje negativo correcto depende de la aplicación específica y de las características requeridas, como la eficiencia energética, la capacidad de manejo de corriente, la estabilidad de la tensión y la caída de voltaje. Así, tanto los reguladores lineales como los conmutados tienen su lugar en la electrónica, y el avance en la tecnología seguramente traerá desarrollos aún más innovadores en este campo.
