Reguladores 7805 y LM317: cuándo valen y cuándo te sobra calor

Un regulador lineal funciona como una resistencia variable que se ajusta sola para mantener la salida fija. Es sencillo, silencioso y barato. Y toda la diferencia entre entrada y salida se convierte en calor, cosa que la mitad de los montajes descubre cuando ya huele.

La cuenta que hay que hacer siempre

P = (Ventrada − Vsalida) × Isalida

De 12 V a 5 V con 500 mA: (12 − 5) × 0,5 = 3,5 W. Un TO-220 al aire, sin disipador, evacúa alrededor de 1 W antes de dispararse la protección térmica. Con 3,5 W hace falta disipador y pasta térmica, y aun así la eficiencia es del 42 %: más de la mitad de la energía se tira.

La misma conversión con un módulo conmutado ronda el 90 % y no necesita disipador. Por eso, en cuanto pasas de unos pocos cientos de miliamperios o de una diferencia de tensión grande, el lineal deja de tener sentido.

Dónde sigue ganando el lineal

• Poco consumo y poca diferencia de tensión. De 6 V a 5 V con 100 mA disipa 0,1 W: perfecto.
• Ruido. Un lineal no conmuta, así que no mete rizado de alta frecuencia. En audio, radio o instrumentación se usa un conmutado para bajar el grueso y un lineal detrás para limpiar.
• Simplicidad. Tres patas y dos condensadores frente a una bobina, un diodo y una placa que hay que rutar con cuidado.

Los condensadores no son opcionales

La hoja de características del 7805 pide 0,33 µF en la entrada y 0,1 µF en la salida, lo más cerca posible de las patas. No son un adorno: sin ellos el regulador puede oscilar a cientos de kilohercios, y lo que ves en el polímetro sigue siendo 5,00 V mientras el circuito hace cosas raras. Si la fuente está lejos, añade además un electrolítico de unos 100 µF.

El LM317, que es ajustable

Mantiene 1,25 V entre la salida y el terminal de ajuste, así que con dos resistencias fijas la tensión de salida es:

Vout = 1,25 × (1 + R2/R1)

Con R1 = 240 Ω (el valor que recomienda el fabricante) y R2 = 720 Ω salen 5 V. Cambiando R2 por un potenciómetro tienes una fuente variable de laboratorio en cinco componentes. Lo mismo vale para regular corriente: una sola resistencia entre salida y ajuste fija I = 1,25 / R, que es la forma barata de alimentar un LED de potencia.

La caída mínima

Un 7805 clásico necesita unos 2 V por encima de la salida para regular. Alimentarlo con 6 V lo deja al límite y con 5,5 V no regula nada. Si vienes de una batería y no te sobra tensión, busca un regulador LDO, que se conforma con unas décimas de voltio.

Montaje y disipación

• La lengüeta metálica del TO-220 está unida al pin central: en el 78xx es masa, pero en el LM317 es la salida. Atornillarlo al chasis sin aislante puede cortocircuitar el circuito.
• Usa siempre pasta térmica entre el encapsulado y el disipador. Sin ella pierdes la mitad del disipador.
• Si vas justo, sube de tamaño de disipador antes que de regulador: es más barato.

Regla práctica para decidir

Calcula la potencia disipada. Si sale por debajo de 1 W, lineal sin más. Entre 1 y 2 W, lineal con disipador si el ruido importa. Por encima de 2 W, módulo conmutado, y te ahorras el calor, el disipador y el espacio.

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