Spændingsregulatører: Lineære, Shunt, og Zener-diode
Hvad er spændingsregulering
En spændingsregulator er et elektronisk eller elektrisk enhed, der kan opretholde spændingen fra strømforsyningen inden for passende grænser. De elektriske enheder, der er forbundet til spændingskilden, skal kunne tåle spændingens værdi. Kildespændingen skal være inden for en bestemt grænse, der er acceptabel for de forbundne enheder. Dette formål opfyldes ved at implementere en spændingsregulator.
En spændingsregulator - som navnet antyder - regulerer spændingen, uanset justeringer i indgangsspændingen eller den forbundne belastning. Den fungerer som en beskyttelse for apparater mod skade. Den kan regulere både AC- og DC-spændinger, afhængigt af dens design.
Typer af spændingsregulatorer
Der findes to hovedtyper af spændingsregulatorer:
Lineære spændingsregulatorer
Skiftende spændingsregulatorer
Disse kan yderligere inddeles i mere specifikke spændingsregulatorer, som beskrives nedenfor.
Lineær spændingsregulator
Denne type spændingsregulator fungerer som en spændingsdivider. Den anvender FET i Ohmic region. Den konstante udgang er opretholdt ved at variere modstanden af spændingsregulator med hensyn til belastningen. Generelt findes disse typer spændingsregulatorer i to former:
Serieregulator
Parallelregulator
Serieregulator
Denne anvender en variabel komponent placeret i serie med den forbundne belastning. Den konstante udgang er opretholdt ved at variere modstanden af denne komponent med hensyn til belastningen. De findes i to typer, som beskrives nedenfor.
Discret transistor serieregulator
Her kan vi se fra blokdiagrammet, at en ureguleret indgang først føres til en kontroller. Den kontrollerer faktisk indgangsspændingens størrelse og giver det til udgangen. Denne udgang gives til feedback-kredsløbet. Det prøves af prøvekredsløbet og givet til sammenligningsenheden. Der sammenlignes det med referensespændingen og givet tilbage til udgangen.
Her vil sammenligningskredsløbet give en kontrolsignal til kontrolleren, når der er en stigning eller fald i udgangsspændingen. Så vil kontrolleren reducere eller øge spændingen til en acceptabel grænse, så en stabil spænding får som udgang.
Zener diode som spændingsregulator
Når en Zener diode bruges som spændingsregulator, kaldes det en Zener-styrte transistor serieregulator eller en emitterfølger spændingsregulator. Her er den transistor, der anvendes, en emitterfølger (se figur nedenfor). Emitter- og kollektor-terminalerne på den seriepasserede transistor, der anvendes her, er i serie med hensyn til belastningen. Den variable komponent er en transistor, og Zener dioden vil levere referensespændingen.
Parallelregulator
Den parallelregulator giver en vej for strømforsyningen til at nå jorden med hjælp fra variabel modstand. Fra belastningen bliver strømmen ledet væk fra belastningen til jorden. Vi kan simpelthen sige, at denne regulator kan absorberer strøm, og den er mindre effektiv i forhold til serieregulator. Anvendelser inkluderer fejlforstærkere, spændingsovervågning, præcisionstrømbegrænsere osv. De findes i to typer, som beskrives nedenfor.
Discret transistor parallelregulator
