Un regulador lineal es un componente que mantiene una tensión de salida estable disipando el exceso de energía en forma de calor. Son la forma más simple de obtener una alimentación limpia, aunque esa simplicidad tiene peaje.
En el paso anterior logramos convertir la corriente alterna en una corriente continua bruta. Teníamos, por ejemplo, unos 16 V con un poco de “tembleque” (rizado).
Pero si tu placa necesita 5,00 V, no le puedes dar 16 V porque la fríes. Y tampoco conviene darle una tensión que vaya bailando. Necesitas precisión y estabilidad.
Para obtener esa estabilidad usamos reguladores lineales. Son componentes sencillos que mantienen la salida dentro de sus especificaciones mientras la entrada, la carga y la temperatura permanezcan en el intervalo permitido.
Sus máximos exponentes son la serie 78XX y el versátil LM317.
¿Qué es un regulador lineal?
Imagina un regulador lineal como una resistencia inteligente variable que se ajusta a la velocidad de la luz.
El regulador se coloca entre la entrada (inestable) y la salida.
- Si el voltaje de entrada sube, el regulador aumenta su resistencia interna para “frenar” el exceso.
- Si la carga pide más corriente y el voltaje intenta bajar, el regulador baja su resistencia para dejar pasar más energía.
El objetivo es mantener la salida clavada en un valor objetivo.
La serie 78XX (los clásicos)
Si abres cualquier aparato electrónico antiguo o un kit de electrónica básico, encontrarás un componente de tres patas llamado 7805, 7812, etc.
El nombre nos dice todo:
- 78: indica que es un regulador de voltaje positivo.
- XX: indica el voltaje de salida.
- 7805: salida de 5 V (el rey de la electrónica digital).
- 7809: salida de 9 V.
- 7812: salida de 12 V.
Conexión básica
Es ridículamente fácil de usar.
- Pin 1 (Input): voltaje no regulado (ej. 9 V a 24 V).
- Pin 2 (Ground): masa común.
- Pin 3 (Output): voltaje regulado fijo (ej. 5 V).
Para que el regulador no oscile (no se vuelva loco), es imprescindible poner dos pequeños condensadores cerámicos (normalmente 100 nF y 330 nF) muy cerca de sus patas, uno en la entrada y otro en la salida.
El detalle importante: el margen mínimo
Un regulador lineal no hace milagros. Para regular correctamente necesita que la tensión de entrada sea un poco mayor que la de salida. A ese margen se le suele llamar dropout.
Por ejemplo, un 7805 no te dará 5 V estables si lo alimentas con 5,2 V. Necesita bastante más margen, normalmente 7 V o más para trabajar con comodidad.
El LM317 (el ajustable)
¿Y si necesito 3,3 V? ¿O 7,2 V? ¿O quiero hacer una fuente de laboratorio variable? Para eso tenemos el LM317.
A diferencia del 7805, el LM317 no tiene una referencia de voltaje fija interna conectada a tierra. En su lugar, tiene un pin llamado ADJ (ajuste).
El LM317 siempre intenta mantener 1.25V entre el pin de Salida y el pin de Ajuste. Usando dos resistencias (R₁ y R₂), podemos “engañarlo” para que suba el voltaje de salida hasta donde queramos.
Cambiando
La gran ventaja: ruido bajo
¿Por qué seguimos usando estos chips diseñados en los años 70? Primero por nostalgia. Y en menor medida porque son silenciosos.
Al no tener conmutaciones internas (no hay nada encendiéndose y apagándose a alta frecuencia), la salida es una línea continua extremadamente limpia.
- Son ideales para audio (amplificadores, pedales de guitarra).
- Son ideales para sensores analógicos de precisión y convertidores ADC.
- Son muy baratos y requieren pocos componentes externos.
La gran desventaja: la ineficiencia
Aquí viene el dolor. Recuerda que dijimos que funciona como una “resistencia variable”. ¿Qué hace una resistencia con la energía que sobra? La convierte en calor.
El regulador lineal baja el voltaje quemando la diferencia.
