¿Por qué usar un regulador cuando un simple divisor de voltaje puede hacer el trabajo para reducir el voltaje?

Un divisor de voltaje está bien para producir un voltaje intermedio a partir de un voltaje de suministro mayor dado, excepto:

  1. Si el voltaje de suministro cambia, cambiará el voltaje de salida proporcionalmente
  2. si la carga es más que infinito, entonces la relación del divisor de voltaje cambia y el voltaje de salida cambia Para regular el voltaje de salida incluso con especificaciones deficientes del 10%, entonces debe tener 10 veces la corriente del divisor funcionando que la corriente de carga, por lo que es muy ineficiente.

Estos se conocen como regulación de línea y regulación de carga, respectivamente.

Un buen regulador de voltaje establece un voltaje de referencia que tiene una alta regulación de línea y luego lo amortigua para que también tenga una buena regulación de carga. Típicamente, estos serían mucho mejores que el 1%, es decir, un cambio de carga o línea de, digamos, 10% daría como resultado 1% de eso, o .1% de cambio en el voltaje de salida.

La respuesta técnica es que la impedancia de salida del divisor de voltaje es muy alta: es la combinación paralela de las dos resistencias que componen el divisor. Un regulador ideal tiene cero ohmios. Hacer que un divisor esté cerca del ideal requiere resistencias divisorias en el rango de un ohmio más o menos … al hacerlo, el divisor consumirá grandes cantidades de energía para que tenga un sistema muy ineficiente. Puede tener reguladores eficientes en el rango de 60-90% con excelente 1% o mejor regulación, o divisores de voltaje con algo menos de 10% de eficiencia y peor que 10% de regulación.

el divisor de voltaje no proporcionará un voltaje regulado, su voltaje cambiará con el voltaje de entrada, por lo que realmente no obtendrá ninguna regulación en absoluto.

Lo siguiente es la corriente de salida y la pérdida de potencia, el divisor de voltaje tendrá una gran cantidad de pérdida y una baja corriente de salida en comparación con incluso un regulador lineal que tiene grandes pérdidas, los reguladores de modo conmutado tienen una pérdida aún menor.

Para profundizar en la respuesta sucinta y totalmente correcta de Dennis Ferguson, un regulador de voltaje generalmente está diseñado para proporcionar un voltaje de salida casi constante si el voltaje de entrada o la carga cambian. La salida de un divisor de voltaje cambiará en ambas circunstancias.

En la hoja de datos para un regulador de voltaje, la sensibilidad del voltaje de salida a los cambios en el voltaje de entrada se llama “regulación de línea”, y la sensibilidad a los cambios en la carga se llama “regulación de carga”.

Un divisor de voltaje también es ineficiente, porque ambas resistencias consumen energía. Los reguladores de voltaje lineal, que esencialmente actúan como divisores de voltaje variable, también tienen este problema. Sin embargo, algunos reguladores de voltaje en realidad están cambiando los convertidores DC-DC, que son más eficientes que un regulador lineal o un divisor de voltaje. Estos dispositivos se usan cuando la eficiencia es importante.

Algunos reguladores de voltaje tienen características adicionales; por ejemplo, algunos permiten que el voltaje de salida se ajuste electrónicamente.

Un uso más común de un divisor de voltaje es atenuar una señal. Por ejemplo, en un multímetro, un divisor de voltaje puede convertir un voltaje de 0-200 voltios a un rango que el convertidor analógico a digital (o el movimiento del medidor electromecánico) puede manejar.

Un sistema regulador tiende a mantener un valor de salida lo más cercano posible con la entrada / referencia. Todas estas acciones son automáticas y se realizan mediante circuitos electrónicos complejos. Mientras que, si uno intenta hacer lo mismo, es decir, regular el voltaje utilizando un potenciómetro, se encontrará con los siguientes problemas:
1) Las fluctuaciones de voltaje son de naturaleza aleatoria, puede caer en 5V (digamos) en cuestión de Milli segundos. Ahora, ¿puede ajustar la configuración de tap en su potenciómetro con una respuesta tan rápida? ¡Espero que no!
2) incluso si la regulación requerida está teniendo una gran relajación (digamos que el operador tiene que cambiar los grifos solo si la regulación es + -10%) NECESITAMOS CONFIAR EN UN OPERADOR HUMANO. que no es tan confiable como un circuito electrónico.

el divisor de voltaje siempre dividirá la corriente en una determinada proporción, independientemente del paso total de corriente … para garantizar la seguridad al garantizar que la corriente nunca cruza un límite de seguridad, se utilizan reguladores … esto no se puede implementar usando un divisor de voltaje ..

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Si se usa un diodo Zener como la mitad inferior de su divisor de voltaje, entonces ha construido un regulador simple (dos dispositivos de dos cables) y práctico. No es probable que proporcione una gran cantidad de corriente (debido a las limitaciones inherentes de Zeners) a menos que use un Zener de alto vataje, y no proporciona un estado de reposo (sin energía extraída del suministro) … y en realidad consume mayor potencia cuando sin carga … pero funciona lo suficientemente bien como para haber sido utilizado en una gran cantidad de dispositivos de consumo.

Todo depende de lo que necesites. Si necesita la mitad del voltaje, de manera ineficiente, y no está estabilizado o regulado, entonces un divisor de voltaje puede ser una buena opción.

Pero si desea un poco más de eficiencia o regulación, entonces un regulador es el camino a seguir.