Naponski regulatori: Linearni, paralelni i dioda Zener
Što je regulacija napona
Uređaj za regulaciju napona je elektronički ili električki uređaj koji može održavati napon snabdijevanja unutar prihvatljivih granica. Električni uređaji povezani s izvorom napona trebaju imati vrijednost napon. Napon izvora treba biti u određenom opsegu koji je prihvatljiv za povezane uređaje. Ova svrha se ostvaruje implementacijom regulatora napona.
Regulator napon – kao što naziv sugerira – regulira napon, bez obzira na promjene ulaznog napona ili povezanog opterećenja. Djeluje kao štit za zaštitu uređaja od oštećenja. Može regulirati i AC i DC napone, ovisno o njegovom dizajnu.
Vrste regulatora napona
Dostupne su dvije glavne vrste regulatora napona:
Linearni regulatori napona
Regulatori napona sa prekidom
Ove se mogu dalje klasificirati u specifičnije vrste regulatora napona, kako je opisano u nastavku.
Linearni regulator napon
Ova vrsta regulatora napona djeluje kao delilac napona. Koristi FET u Ohmovoj regiji. Stalni izlaz održava se mijenjanjem otpornosti regulatora napona u odnosu na opterećenje. Općenito, ove vrste regulatora napona postoje u dvije vrste:
Serijinski regulator napon
Paralelni regulator napon
Serijinski regulator napon
Implementira varijabilni element postavljen u seriji s povezanim opterećenjem. Stalni izlaz održava se mijenjanjem otpornosti ovog elementa u odnosu na opterećenje. Postoje dvije vrste koje su sažeto opisane u nastavku.
Regulator napon s diskretnim tranzistorom u seriji
Iz dijagrama blokova možemo vidjeti da neuregulirani ulaz prvo dolazi do kontrolera. On zapravo kontrolira magnitudu ulaznog napona i daje ga na izlaz. Taj izlaz ide na povratnu vezu. Uzorkuje se uzorkovnim krugom i daje se na komparator. Tamo se uspoređuje s referentnim naponom i vraća se na izlaz.
Ovdje, komparator će dati kontrolni signal kontroleru kad god dođe do porasta ili pada izlaznog napona. Tako će kontroler smanjiti ili povećati napon do prihvatljivog opsega kako bi se osigurala stabilna razina napona na izlazu.
Zener dioda kao regulator napon
Kada se Zener dioda koristi kao regulator napon, zove se Zener kontrolirani tranzistor u seriji ili emiter sledbenik regulator napon. Ovdje, koristi se tranzistor emiter sledbenik (vidi sliku ispod). Terminali emiterski i kolektorski serijskog propusnog tranzistora su u seriji s opterećenjem. Varijabilni element je tranzistor, a Zener dioda će osigurati referentni napon.
Paralelni regulator napon
Paralelni regulator napon pruža put od napajanja do zemljišta s pomoću varijabilnog otpora. Sa opterećenja, struja se odvija od opterećenja do zemljišta. Možemo jednostavno reći da ovaj regulator može apsorbirati struju i manje je učinkovit u usporedbi s serijskim regulatorom napon. Primjene uključuju pogrešne pojačivače, nadzor napona, precizne ograničitelje struje itd. Postoje dvije vrste koje su sažeto opisane u nastavku.
Regulator napon s diskretnim tranzistorom u paraleli
