رگولاتورهای ولتاژ: خطی، موازی و دیود زنر

چه می‌باشد تنظیم ولتاژ

رگولاتور ولتاژ دستگاه الکترونیکی یا الکتریکی است که می‌تواند ولتاژ تغذیه را در محدوده مناسب حفظ کند. تجهیزات الکتریکی متصل به ولتاژ باید مقدار ولتاژ را تحمل کنند. ولتاژ منبع باید در محدوده قابل قبول برای تجهیزات متصل باشد. این هدف با استفاده از رگولاتور ولتاژ انجام می‌شود.

رگولاتور ولتاژ – همانطور که نام آن نشان می‌دهد – ولتاژ را تنظیم می‌کند، صرف نظر از تغییرات در ولتاژ ورودی یا بار متصل. این دستگاه به عنوان محافظی برای جلوگیری از خسارت به دستگاه‌ها عمل می‌کند. می‌تواند هر دو نوع ولتاژ AC یا DC را تنظیم کند، بسته به طراحی آن.

نوع‌های رگولاتور ولتاژ

دو نوع اصلی رگولاتور ولتاژ موجود است:

• رگولاتور ولتاژ خطی

• رگولاتور ولتاژ سوئیچینگ

این‌ها می‌توانند به رگولاتورهای ولتاژ خاص‌تر تقسیم‌بندی شوند، همان‌طور که در زیر بحث می‌شود.

رگولاتور ولتاژ خطی

این نوع رگولاتور ولتاژ به عنوان یک تقسیم‌کننده ولتاژ عمل می‌کند. از ترانزیستور میدانی در ناحیه اهمی استفاده می‌کند. خروجی ثابت با تغییر مقاومت رگولاتور ولتاژ نسبت به بار حفظ می‌شود. عموماً این نوع رگولاتور ولتاژ به دو نوع تقسیم می‌شود:

• رگولاتور ولتاژ سری

• رگولاتور ولتاژ شانتل

رگولاتور ولتاژ سری

این رگولاتور عناصر متغیری را در سری با بار متصل پیاده‌سازی می‌کند. خروجی ثابت با تغییر مقاومت این عناصر نسبت به بار حفظ می‌شود. آن‌ها به دو نوع تقسیم می‌شوند که در زیر توضیح داده شده‌اند.

رگولاتور ولتاژ سری با ترانزیستور گسسته

در اینجا از نمودار بلوکی می‌توانیم ببینیم که یک ورودی غیرتنظیم شده ابتدا به یک کنترلر داده می‌شود. کنترلر واقعاً میزان ولتاژ ورودی را کنترل می‌کند و آن را به خروجی می‌دهد. این خروجی به مدار بازخورد داده می‌شود. در این مدار نمونه‌برداری شده و به مقایسه‌کننده داده می‌شود. در آنجا با ولتاژ مرجع مقایسه می‌شود و به خروجی باز می‌گردد.

در اینجا مدار مقایسه‌کننده هرگاه که ولتاژ خروجی افزایش یا کاهش یابد، سیگنال کنترلی به کنترلر می‌دهد. بنابراین، کنترلر ولتاژ را به محدوده قابل قبول کاهش یا افزایش می‌دهد تا ولتاژ ثابتی به عنوان خروجی به دست آید.

دیود زنر به عنوان رگولاتور ولتاژ

وقتی یک دیود زنر به عنوان رگولاتور ولتاژ استفاده می‌شود، به آن رگولاتور ولتاژ کنترل‌شده با ترانزیستور سری یا رگولاتور ولتاژ دنباله‌دار می‌گویند. در اینجا، ترانزیستور استفاده شده دنباله‌دار (به نمودار زیر مراجعه کنید). دو سر ترانزیستور سری با بار در سری قرار دارند. عناصر متغیر ترانزیستور هستند و دیود زنر ولتاژ مرجع را فراهم می‌کند.

رگولاتور ولتاژ شانتل

رگولاتور ولتاژ شانتل روشی برای رسیدن ولتاژ تغذیه به زمین با کمک مقاومت متغیر فراهم می‌کند. از بار،