Regolatori di Tensione: Lineari, Shunt e Diodo Zener

Cosa è la Regolazione di Tensione

Un regolatore di tensione è un dispositivo elettronico o elettrico che può mantenere la tensione dell'alimentazione entro limiti adeguati. L'equipaggiamento elettrico collegato alla sorgente di tensione deve sopportare il valore della tensione. La tensione della sorgente dovrebbe essere in un certo intervallo accettabile per i dispositivi collegati. Questo scopo viene raggiunto implementando un regolatore di tensione.

Un regolatore di tensione – come suggerisce il nome – regola la tensione, indipendentemente dagli aggiustamenti nella tensione d'ingresso o nel carico collegato. Funziona come uno scudo per proteggere i dispositivi da danni. Può regolare sia tensioni CA che CC, a seconda del suo design.

Tipi di Regolatori di Tensione

Ci sono due tipi principali di regolatori di tensione disponibili:

• Regolatori di Tensione Lineari

• Regolatori di Tensione a Commutazione

Questi possono essere ulteriormente classificati in regolatori di tensione più specifici, come discusso di seguito.

Regolatore di Tensione Lineare

Questo tipo di regolatore di tensione funziona come un divisore di tensione. Utilizza un FET in regione ohmica. L'uscita stabile viene mantenuta variando la resistenza del regolatore di tensione rispetto al carico. Generalmente, questi tipi di regolatore di tensione sono di due tipi:

• Regolatore di tensione in serie

• Regolatore di tensione in shunt

Regolatore di Tensione in Serie

Implementa un elemento variabile posizionato in serie con il carico collegato. L'uscita stabile viene mantenuta variando la resistenza di questo elemento rispetto al carico. Sono di due tipi che sono brevemente descritti di seguito.

Regolatore di Tensione in Serie con Transistor Discreto

Dal diagramma a blocchi, possiamo vedere che un ingresso non regolato viene prima alimentato in un controllore. Questo controllore controlla effettivamente la magnitudine della tensione d'ingresso e la fornisce all'uscita. Questa uscita viene data al circuito di feedback. Viene campionata dal circuito di campionamento e fornita al comparatore. Qui viene confrontata con la tensione di riferimento e restituita all'uscita.

Qui, il circuito comparatore darà un segnale di controllo al controllore ogni volta che c'è un aumento o una diminuzione della tensione d'uscita. Pertanto, il controllore ridurrà o aumenterà la tensione nell'intervallo accettabile in modo che si ottenga una tensione stabile all'uscita.

Diodo Zener come Regolatore di Tensione

Quando un diodo Zener viene utilizzato come regolatore di tensione, viene chiamato regolatore di tensione a transistor in serie controllato da Zener o regolatore di tensione a seguire l'emettitore. Qui, il transistor utilizzato è un seguace dell'emettitore (vedi figura sottostante). I terminali emettitore e collettore del transistor passaggio in serie utilizzato qui sono in serie rispetto al carico. L'elemento variabile è un transistor e il diodo Zener fornirà la tensione di riferimento.

Regolatore di Tensione in Shunt

Il regolatore di tensione in shunt fornisce un modo per far arrivare la tensione di alimentazione a massa con l'aiuto di una resistenza variabile. Dal carico, la corrente viene deviata dal carico a massa. Possiamo semplicemente dire che questo regolatore può assorbire corrente ed è meno efficiente rispetto al regolatore di tensione in serie. Le applicazioni includono amplificatori di errore, monitoraggio di tensione, limitatori di corrente precisi, ecc. Sono di due tipi che sono brevemente descritti di seguito.

Regolatore di Tensione in Shunt con Transistor Discreto

Qui, la corrente viene deviata dal carico. Il