Como Probar una Fuente de Voltaje usando LM317

Como probar una fuente de voltaje usando LM317

Es fácil encontrar navegando en Internet muchos diseños de fuentes de voltaje, con las cuales se pueden alimentar nuestros diseños. Sería muy útil saber como probar una fuente de voltaje con el propósito de determinar si sus características son buenas o no.

Para lograr este objetivo podemos utilizar una carga electrónica, que en este caso soporta un máximo de 1.5 amperios.

El porcentaje de regulación de una fuente de voltaje

El “porcentaje de regulación” es una característica de la fuente de voltaje que se obtiene con la fórmula:

Porcentaje de regulación (%) = [V_{o sin carga} – V_{o con carga}] / V_{o sin carga}

Donde Vo es el voltaje de salida.

La característica ideal de una fuente de voltaje (fuente de alimentación) es que mantenga la tensión de salida constante sin importar cuanta corriente esté pidiendo la carga. Analizando la ecuación anterior se puede concluir que esta característica se da cuando el porcentaje de regulación es cero (“0”). (V_{o sin carga} – V_{o con carga} = 0).

Como las fuentes de voltaje son reales, no ideales, lo deseable es que este porcentaje de regulación sea lo más pequeño posible.

¿Cómo funciona la carga electrónica?

Para implementar una carga electrónica se utiliza el regulador de tensión LM317 conectado como se muestra en la siguiente imagen.

Por su diseño interno, este regulador de voltaje tiene entre sus terminales de salida (Out) y de ajuste (Adj) una tensión de 1.25 voltios. Entonces el voltaje de 1.5 voltios es aplicado a las 2 resistencias en serie R y RL. Así, la corriente IL que circulará por la resistencia de carga RL (el potenciómetro) será: IL=1.25 V/(R+RL).

Al ser RL una resistencia variable, la corriente que demanda la carga (RL) puede ser variada. De esta manera se puede probar la capacidad de la  fuente de alimentación de entregar una corriente específica con solo establecer la corriente con el potenciómetro RL.

Esta prueba se puede realizar para una gran variedad de fuentes con diferentes voltajes de salida (voltaje que se aplica a la entrada (In) del regulador de tensión).

Siendo RL una resistencia variable, su valor podría llegar a ser de 0 ohmios, causando un corto circuito. Para evitar esto se utiliza una resistencia R en serie para proteger el regulador LM317. Los valores de RL y R se escogen para obtener la mínima y máxima corriente con la que se desea hacer la prueba. Se recomienda que tanto R como RL sean de 2 watts o más.

Notas importantes:

– Tomar en cuenta que la máxima corriente que puede entregar el LM317 es de 1.5 amperios, también tomar en cuenta la máxima corriente que puede entregar la fuente a probar, para no sobrepasar su capacidad y dañarla. Si desea hacer pruebas con más amperaje, hay que usar un circuito probador de mayor capacidad.

– El regulador debe tener un disipador de calor de gran tamaño, debido a la gran cantidad de corriente y potencia que este debe soportar. Se puede colocar un ventilador de computadora para reducir la temperatura, si es necesario. También se puede usar un disipador de calor de microprocesador grande más su correspondiente ventilador.

– Se recomienda colocar un amperímetro en serie con la resistencia R para asegurarse de no hacer pasar más corriente de la permitida.

– Las pruebas se deben hacer por un espacio pequeño de tiempo.