Regulador ng Voltaje: Linear, Shunt, at Zener Diode

Larangan: Pangunahing Elektrikal

China

Ano ang Voltage Regulation

Ang isang voltage regulator ay isang elektroniko o elektrikal na aparato na maaaring panatilihin ang voltage ng pinagmumulan ng kuryente sa loob ng maayos na limitasyon. Ang mga elektrikal na kagamitan na konektado sa voltage source ay dapat magtamo ng halaga ng voltage. Ang source voltage ay dapat nasa tiyak na range na tanggap para sa mga konektadong kagamitan. Ito ang layunin ng pag-implementa ng isang voltage regulator.

Ang isang voltage regulator – tulad ng pangalan nito – ay nagreregulate ng voltage, walang pag-aano sa mga pagbabago sa input voltage o konektadong load. Ito ay gumagana bilang isang shield upang maprotektahan ang mga kagamitan mula sa pinsala. Ito ay maaaring magregulate ng parehong AC o DC voltages, depende sa disenyo nito.

Mga Uri ng Voltage Regulator

Mayroong dalawang pangunahing uri ng voltage regulators na available:

Linear Voltage Regulators
Switching Voltage Regulators

Ito ay maaari pang higit na maispesipiko sa mga mas tiyak na voltage regulators, gaya ng ipinaliwanag sa ibaba.

Linear Voltage Regulator

Ang uri ng voltage regulator na ito ay gumagana bilang isang voltage divider. Ito ay gumagamit ng FET sa Ohmic region. Ang matatag na output ay napapanatili sa pamamagitan ng pagbabago ng resistance ng voltage regulator batay sa load. Karaniwan, ang mga uri ng voltage regulator na ito ay may dalawang tipo:

Series voltage regulator
Shunt voltage regulator

Series Voltage Regulator

Ito ay naglalapat ng variable element na naka-posisyon sa series kasama ang konektadong load. Ang matatag na output ay napapanatili sa pamamagitan ng pagbabago ng resistance ng elemento na ito batay sa load. Mayroon itong dalawang uri na ipinaliwanag sa ibaba.

Discrete Transistor Series Voltage Regulator

Dito mula sa block diagram, makikita natin na ang unregulated input ay unang ipinasok sa isang controller. Ito ang nagkontrol ng magnitude ng input voltage at ibinibigay sa output. Ang output na ito ay ibinibigay sa feedback circuit. Ito ay sinample ng sampling circuit at ibinibigay sa comparator. Doon ito ay kinumpara sa reference voltage at ibinibigay muli sa output.

Dito, ang comparator circuit ay magbibigay ng control signal sa controller kung may pagtaas o pagbaba sa output voltage. Kaya, ang controller ay mababawasan o tatataas ang voltage sa acceptable range upang makuha ang sustained voltage bilang output.

Zener Diode bilang Voltage Regulator

Kapag ang Zener diode ay ginagamit bilang isang voltage regulator, ito ay kilala bilang Zener controlled transistor series voltage regulator o emitter follower voltage regulator. Dito, ang transistor na ginagamit ay emitter follower (tingnan ang figure sa ibaba). Ang emitter at collector terminals ng series pass transistor na ginagamit dito ay nasa series sa load. Ang variable element ay isang transistor at ang Zener diode ay magbibigay ng reference voltage.

Shunt Voltage Regulator

Ang shunt voltage regulator ay nagbibigay ng paraan para umabot ang supply voltage sa ground sa tulong ng variable resistance. Mula sa load, ang current ay shunted away mula sa load patungo sa ground. Makikitang ito ay maaaring i-absorb ang current at ito ay mas kaunti ang efficiency kumpara sa series voltage regulator. Ang mga aplikasyon nito ay kasama ang error amplifiers, voltage monitoring, precision current limiters, atbp. Mayroon itong dalawang uri na ipinaliwanag sa ibaba.