Módulos de conversão de tensão

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O que é um regulador de tensão?

Um regulador de tensão é um chip ou módulo que controla a tensão de saída de um circuito para manter um nível constante. A função básica de um regulador de tensão é comparar a tensão de saída com uma tensão de referência e ajustar a tensão de saída para corresponder à tensão de referência. A tensão de referência pode ser um valor fixo ou variável, dependendo do chip do driver.

Existem dois tipos principais de reguladores de tensão: reguladores de tensão lineares e reguladores de tensão de comutação.

• Reguladores de tensão linear funcionam usando um circuito divisor de tensão para regular a tensão de saída. Eles são simples, baratos e fáceis de usar, mas não são tão eficientes quanto outros tipos de reguladores de tensão, pois tendem a dissipar muita energia na forma de calor. Alguns circuitos integrados (ICs) reguladores de tensão linear populares incluem o LM7805, LM7812 e LM317.
• Reguladores de tensão de comutação, também conhecidas como fontes de alimentação de modo de comutação (SMPS), funcionam ligando e desligando rapidamente um transistor para regular a tensão de saída. Eles são mais eficientes que os reguladores de tensão linear, mas são mais complexos e podem gerar interferência eletromagnética (EMI). Alguns CIs reguladores de tensão de comutação populares incluem o LM2675, LM2575 e LM3478.

Ambos os tipos de reguladores de tensão possuem um loop de realimentação que detecta a tensão de saída e a compara com a tensão de referência. Dependendo do projeto e do tipo de regulador de tensão, ele ajustará o fluxo de corrente ou chaveamento para manter a tensão de saída no nível desejado.

O que devo saber ao selecionar um regulador de tensão?

É importante escolher um regulador de tensão apropriado para sua aplicação específica e revisar cuidadosamente as especificações do fabricante para garantir que ele funcionará conforme o esperado sob as condições específicas de seu circuito.

Há algumas coisas a serem observadas ao usar reguladores de tensão, incluindo:

1. Faixa de tensão de entrada: Certifique-se de que a faixa de tensão de entrada do regulador de tensão seja adequada para sua aplicação. A tensão de entrada deve estar dentro da faixa de operação especificada pelo fabricante para garantir a operação adequada e evitar danos ao regulador de tensão.
2. Faixa de tensão de saída: Verifique a faixa de tensão de saída para garantir que seja adequada para sua aplicação.
3. Carregar corrente: Certifique-se de que a corrente de carga (a quantidade de corrente que flui através do circuito) não exceda a classificação máxima do regulador de tensão. Exceder a corrente de carga máxima pode causar superaquecimento e falha do regulador de tensão.
4. Faixa de temperatura: Esteja ciente da faixa de temperatura na qual o regulador de tensão pode operar. Muitos reguladores de tensão têm uma faixa de temperatura operacional especificada e operar fora dessa faixa pode levar a um desempenho ruim ou falha.
5. Eficiência: Esteja ciente de que os reguladores de tensão podem ter eficiências variadas, ou seja, quanta energia é desperdiçada na forma de calor durante o processo de regulação.
6. Barulho: Alguns reguladores de tensão podem introduzir ruído ou ondulação na tensão de saída. Isso pode ser um problema para dispositivos eletrônicos sensíveis. Normalmente, os reguladores de comutação geram mais ondulação do que os reguladores de tensão linear.
7. Recursos de proteção: Alguns reguladores de tensão possuem recursos de proteção integrados, como proteção térmica, proteção contra sobrecorrente e proteção contra sobretensão.
8. Montagem: Certifique-se de que o regulador de tensão esteja devidamente montado e resfriado para evitar superaquecimento. Como os reguladores de comutação são mais eficientes, eles geralmente têm menos problemas com superaquecimento.

O que é um regulador de baixa tensão de queda?

Um regulador de baixa tensão de queda (LDO) é um tipo de regulador de tensão que pode fornecer uma tensão de saída estável com uma diferença de tensão relativamente pequena (ou seja, "tensão de queda") entre a entrada e a saída. Isso os torna particularmente úteis em aplicações onde a tensão de entrada está próxima da tensão de saída desejada, ou onde uma tensão de saída precisa é necessária.

Os LDOs são tipicamente reguladores lineares, o que significa que eles funcionam ajustando a corrente que flui através de um transistor de passagem para controlar a tensão de saída. Como o transistor de passagem está operando em sua região linear, a tensão de saída é diretamente proporcional à tensão de entrada. A diferença de tensão entre a entrada e a saída é resultado da queda de tensão no transistor de passagem e de quaisquer outras perdas internas no regulador.

Os LDOs normalmente têm queda de tensão entre cerca de 100mV a 2V, e é por isso que são considerados como baixa queda, o que permite que eles forneçam uma tensão de saída estável mesmo quando a tensão de entrada é apenas ligeiramente superior à tensão de saída desejada.