Regulador Voltaje Negativo Ajustable LM337T
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Regulador de voltaje negativo ajustable LM337T en encapsulado TO-220.
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Descripción
¿Qué es el Regulador de Voltaje Negativo Ajustable LM337T?
El LM337T es un circuito integrado monolítico de alto rendimiento diseñado para funcionar como un regulador de voltaje negativo ajustable. Es el complemento directo del popular regulador positivo LM317, y juntos forman la base para la construcción de fuentes de alimentación duales o simétricas, esenciales en la electrónica analógica para alimentar circuitos como amplificadores operacionales (Op-Amps), preamplificadores de audio y otros sistemas que requieren rieles de voltaje positivo y negativo. Este componente es capaz de suministrar una corriente de salida superior a 1.5A en un rango de voltaje que va desde -1.25V hasta -37V. Su encapsulado TO-220 facilita su montaje en placas de prototipado y permite una disipación de calor eficiente mediante el uso de un disipador térmico, crucial para aplicaciones de alta corriente o con una gran diferencia de voltaje entre entrada y salida.
Internamente, la arquitectura del LM337T se basa en un diseño robusto que incluye una referencia de voltaje de banda prohibida (bandgap) de alta precisión, un amplificador de error y un transistor de paso de potencia. Esta configuración le permite mantener una excelente regulación de línea y de carga. Además, el chip integra circuitos de protección esenciales para garantizar su durabilidad y la seguridad del circuito que alimenta. Estos mecanismos incluyen protección contra sobrecarga térmica, que apaga el regulador si su temperatura interna excede un límite seguro, y limitación de corriente interna, que protege al dispositivo contra cortocircuitos en la salida. Estas características hacen del LM337T una solución fiable y versátil para una amplia gama de aplicaciones de regulación de potencia.
Características Técnicas
El funcionamiento del LM337T se basa en mantener una tensión de referencia constante de -1.25V entre su terminal de salida (Vout) y su terminal de ajuste (ADJ). Al colocar un divisor de tensión compuesto por dos resistencias (R1 y R2) entre estos dos terminales y tierra, se puede programar el voltaje de salida deseado con alta precisión. La fórmula que gobierna la tensión de salida es Vout = -1.25V * (1 + R2/R1) + (-Iadj × R2). Para un rendimiento óptimo, se recomienda el uso de condensadores de bypass en la entrada y la salida (típicamente 0.1µF cerámico y 1µF a 10µF de tantalio o electrolítico) para mejorar la respuesta transitoria y filtrar el rizado, asegurando una salida de voltaje estable y libre de ruido.
Especificaciones Eléctricas
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Voltaje de Salida Ajustable | -1.25V a -37V |
| Corriente de Salida | > 1.5A |
| Voltaje Diferencial Entrada-Salida | 3V a 40V |
| Regulación de Línea (Típica) | 0.01%/V |
| Regulación de Carga (Típica) | 0.3% |
| Rechazo de Rizado (Típico) | 77dB |
| Corriente del Pin de Ajuste (Típica) | 65µA |
| Protecciones Internas | Limitación de corriente, sobrecarga térmica |
Comunicación y Pinout
El LM337T es un componente de 3 terminales. La siguiente tabla detalla el pinout para el encapsulado TO-220 visto de frente.
| Pin | Nombre | Función |
|---|---|---|
| 1 | ADJ (Ajuste) | Pin para configurar el voltaje de salida mediante un divisor resistivo. |
| 2 (y Tab) | Vout (Salida) | Salida de voltaje regulado negativo. El tab metálico está conectado a este pin. |
| 3 | Vin (Entrada) | Entrada de voltaje no regulado negativo. |
Dimensiones y Ambiente
| Característica | Valor |
|---|---|
| Encapsulado | TO-220 |
| Dimensiones (cuerpo) | 10.16mm x 14.99mm aprox. |
| Temperatura de Operación (Junction) | 0°C a 125°C |
| Temperatura de Almacenamiento | -65°C a 150°C |
Aplicaciones
- Fuentes de alimentación de laboratorio con salida variable.
- Fuentes de alimentación duales o simétricas para amplificadores operacionales y circuitos de audio.
- Reguladores de corriente constante para LEDs de potencia o carga de baterías.
- Reguladores de a bordo (on-card) para aislar sub-circuitos.
- Circuitos de pre-regulación para fuentes conmutadas.
- Fuentes de alimentación de precisión en instrumentación.
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre el LM337 y un LM7905?
La principal diferencia es que el LM337 es un regulador de voltaje ajustable, lo que significa que puedes configurar su voltaje de salida usando dos resistencias externas. En cambio, un LM7905 es un regulador de voltaje fijo, que siempre entregará -5V a su salida. El LM337 ofrece mayor flexibilidad, mientras que el LM79xx es más simple de implementar para voltajes estándar.
¿Es obligatorio usar un disipador de calor con el LM337T?
Depende de la potencia disipada. La potencia se calcula como P = (Vin – Vout) * Iout. Si la potencia disipada es mayor a 1-2 Watts, es altamente recomendable usar un disipador de calor para evitar que la protección térmica se active y el regulador se apague. Por ejemplo, con Vin=-24V, Vout=-12V y Iout=0.5A, la potencia es (24-12)*0.5 = 6W, lo que requiere un disipador de tamaño considerable.
¿Qué valores de resistencias R1 y R2 debo usar?
La fórmula es Vout = -1.25V * (1 + R2/R1). Un valor común y recomendado para R1 es 120Ω o 240Ω para asegurar la corriente mínima de carga. A partir de ahí, puedes calcular R2 para obtener el voltaje deseado. Por ejemplo, para una salida de -12V con R1=240Ω, necesitarías una R2 de aproximadamente 2.06kΩ. Puedes usar un potenciómetro como R2 para hacer la salida variable.
Mi circuito con el LM337 no funciona o el voltaje es incorrecto, ¿qué puede ser?
Los errores más comunes son: 1) Conexión incorrecta del pinout (ADJ, Vout, Vin). 2) Olvidar los condensadores de bypass en la entrada y salida, lo que puede causar oscilaciones. 3) Una diferencia de voltaje entre entrada y salida (dropout) menor a 3V, impidiendo la correcta regulación. 4) No conectar una carga mínima, aunque el LM337 tiene un buen rendimiento sin carga, es buena práctica asegurar un consumo mínimo.
Mejora tu proyecto
Para sacar el máximo provecho al LM337T, considera estos componentes complementarios:
- Regulador Positivo LM317T: El complemento ideal para construir una fuente de alimentación dual simétrica (+V, -V, GND), indispensable para proyectos con amplificadores operacionales.
- Puente Rectificador y Condensadores: Para construir la fuente de poder desde cero, necesitarás un puente de diodos (ej. KBU808) y condensadores electrolíticos de filtrado (ej. 2200uF/50V) para convertir la corriente alterna de un transformador en corriente continua.
- Disipador de Calor TO-220: Esencial para aplicaciones que disipen más de 1W de potencia. No olvides la pasta térmica y el kit de montaje con aislante si el disipador es compartido o está conectado al chasis.
- Potenciómetro Multivuelta: Si deseas una salida de voltaje variable y precisa, utiliza un potenciómetro de 10 vueltas (ej. 5kΩ o 10kΩ) en lugar de la resistencia R2.
Información adicional
| Voltaje Salida | -1.2V a -37V |
|---|---|
| Encapsulado | TO-220 |
| Corriente Máxima | 1.5A |
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