¿Es necesario un regulador de voltaje lineal en CA a CC?

Estaba investigando sobre fuentes de alimentación de CA a CC y encontré muchos esquemas que usan reguladores como el siguiente:

Regulador de voltaje linealcrédito: http://www.instructables.com/id/Make-a-simple-12-volt-power-supply/

Inicialmente dibujé lo que pensé que sería un esquema de CA a CC y básicamente hice todo excepto incluir el regulador LM7812.

¿Es necesario o alguien podría obtener una fuente de alimentación igualmente buena simplemente usando un transformador efectivo, un puente rectificador y capacitores?

Desde la página ( Wiki ) dice que el regulador es, "... conceptualmente un amplificador operacional con una capacidad de corriente de salida relativamente alta". Por qué esto podría ser importante, no lo sé.

Parece ser el estándar de facto en el mundo de los convertidores de CA a CC y realmente me gustaría saber su importancia.

podría usar un regulador de conmutación en lugar de un regulador lineal.

Respuestas (4)

El rectificador por sí solo produce CC muy áspera; no es suave en absoluto y contiene gran parte de la señal de CA llamada "ondulación".

CA a CC sin filtrar (cortesía de Wikipedia)

Un condensador de filtrado ayuda a suavizar un poco esto, pero la salida aún no es perfectamente invariable.

DC Rectificado y Filtrado (Cortesía de Wikipedia)

La adición del 7812 en este esquema regula esa CC a 12v y elimina casi toda la ondulación restante, produciendo una salida de CC muy agradable y limpia.

No hay nada que indique que debe usar un regulador; y de hecho, a veces no se utilizan. Como si la fuente de alimentación estuviera simplemente encendiendo una lámpara o haciendo funcionar un ventilador. Esas "cargas" no requieren un control de potencia preciso. Pero para la electrónica más sensible, como los circuitos integrados digitales y los chips analógicos, su voltaje de suministro debe permanecer muy estable para un funcionamiento correcto. Entonces, la respuesta es si usar o no un regulador depende de la aplicación. :)

La "CC muy aproximada" a menudo se denomina "CC pulsada".

Algunas aplicaciones tolerarán suministros ruidosos no regulados. Los motores, por ejemplo. Así que no, no siempre necesitas un regulador.

Y si lo hace, no tiene que ser un regulador lineal: un regulador de conmutación es más eficiente y funciona más frío, pero puede ser más difícil mantener el ruido de conmutación bajo control. Por lo tanto, un regulador de conmutación está bien para la lógica digital o una computadora, pero uno lineal podría ser más fácil de usar (pero no la única opción) para circuitos sensibles de audio o radio.

Los reguladores deben proporcionar un voltaje de salida conocido, estable y sin fluctuaciones.

Sin el regulador, el voltaje de salida del suministro variaría con la carga, y la salida también tendría un "voltaje de ondulación" que también variaría con la carga en el suministro. El voltaje de salida de una fuente de alimentación de condensador/rectificador simple también variaría con el voltaje de entrada de CA.

Sin embargo, hay bastantes aplicaciones que pueden tolerar tal ondulación y variación.

Las fuentes de alimentación de modo conmutado son ahora el estándar de facto.

las fuentes de alimentación lineales con un transformador de hierro accionado directamente desde la red eléctrica son ahora un artículo especial.

El regulador es necesario si las fluctuaciones debidas a la corriente pulsada del rectificador y las variaciones en el voltaje de la línea dan resultados insatisfactorios.

No sabía acerca de las fuentes de alimentación de modo conmutado, gracias por eso.
La desventaja de las fuentes de alimentación de modo conmutado (SMPS) es que pueden ser bastante complejas o muy complejas, difíciles de construir correctamente y sensibles a aspectos parásitos del diseño (como la longitud y la forma de los cables y las pistas). ) Si bien pueden ser más comunes hoy en día por su eficiencia y tamaño, la mayoría de los diseños no son realmente adecuados para la electrónica de nivel principiante.