Регулатори на напрежението: Линейни, паралелни и диоди Zener
Какво е регулация на напрежението
Регулатор на напрежението е електронно или електрическо устройство, което може да поддържа напрежението на източника на напрежение в подходящи граници. Електрическото оборудване, свързано с източник на напрежение, трябва да бъде способно да понася стойността на напрежението. Напрежението на източника трябва да е в определен диапазон, приемлив за свързаните устройства. Тази цел се постига чрез прилагане на регулатор на напрежението.
Регулатор на напрежението – както самият термин подсказва – регулира напрежението, независимо от промените в входното напрежение или свързаната нагрузка. Той работи като защита за предпазване на устройствата от повреда. Може да регулира както AC, така и DC напрежения, в зависимост от конструкцията му.
Видове регулатори на напрежението
Има два основни вида регулатори на напрежението:
Линейни регулатори на напрежението
Ключови регулатори на напрежението
Тези регулатори могат да бъдат допълнително класифицирани в по-специфични видове, както е обяснено по-долу.
Линейни регулатори на напрежението
Този вид регулатор на напрежението функционира като делител на напрежението. Използва ПТП (полев транзистор) в омичен режим. Стабилния изход се поддържа, като се варира съпротивлението на регулатора на напрежението спрямо нагрузката. Обикновено, тези видове регулатори на напрежението са от два типа:
Сериен регулатор на напрежението
Шунтов регулатор на напрежението
Сериен регулатор на напрежението
Той използва променлив елемент, поставен в сериен монтаж със свързаната нагрузка. Стабилният изход се поддържа, като се варира съпротивлението на този елемент спрямо нагрузката. Има два типа, които са разгледани по-долу.
Дискретен транзисторен сериен регулатор на напрежението
От блок-схемата виждаме, че нерегулираното входно напрежение първо се подава в контролер. Той всъщност контролира величината на входното напрежение и я дава на изхода. Този изход се подава в обратната връзка. Той се пробва от пробната схема и се подава в компаратора. Там се сравнява с референтното напрежение и се връща към изхода.
Компараторът ще даде контролен сигнал на контролера, когато има увеличение или намаление на изходното напрежение. Така контролерът ще намали или увеличи напрежението до приемлив диапазон, за да се получи стабилно напрежение на изхода.
Зенер диод като регулатор на напрежението
Когато Зенер диод се използва като регулатор на напрежението, той се нарича Зенер управляем транзисторен сериен регулатор или емитерен следвач регулатор. Тук, използваната транзисторна схема е емитерен следвач (вижте фигурата по-долу). Емитерът и колекторът на сериен транзистор, използван тук, са в сериен монтаж спрямо нагрузката. Променливият елемент е транзистор, а Зенер диодът ще достави референтното напрежение.
Шунтов регулатор на напрежението
Шунтов регулатор на напрежението предоставя начин за достигане на напрежението на източника до земята с помощта на променливо съпротивление. От нагрузката токът се отклонява от нагрузката към земята. Можем просто да кажем, че този регулатор може да абсорбира ток и е по-малко ефективен в сравнение с сериен регулатор на напрежението. Приложенията включват усилители на грешката, мониторинг на напрежението, прецизни ограничители на тока и др. Те са от два типа, които са разгледани по-долу.
