Spenningsregulatører: Lineær Spenningsregulatør Shunt og Zener-diode

Hva er spenningstilpasning

En spenningstilpasser er et elektronisk eller elektrisk enhet som kan opprettholde spenningen i strømforsyningen innen passende grenser. Elektriske enheter som er koblet til spenningskilden, bør ha en verdi for spenningen. Kildespenningen bør være innenfor et visst område som er akseptabelt for de tilkoblede enhetene. Dette formålet blir oppfylt ved å implementere en spenningstilpasser.

En spenningstilpasser – som navnet antyder – regulerer spenningen, uavhengig av justeringer i inngangsspenningen eller tilkoblet last. Den fungerer som en skjerm for beskyttelse av enheter mot skade. Den kan regulere både AC- eller DC-spenninger, avhengig av designet.

Typer av spenningstilpassere

Det finnes to hovedtyper spenningstilpassere:

• Lineære spenningstilpassere

• Pulsedreivte spenningstilpassere

Disse kan videre klassifiseres i mer spesifikke spenningstilpassere, som diskutert nedenfor.

Lineær spenningstilpasser

Denne typen spenningstilpasser fungerer som en spenningdeler. Den bruker FET i ohmsk region. Den stabile utgangen opprettholdes ved å variere motstand i spenningstilpasseren med hensyn på lasten. Generelt er disse typene spenningstilpassere av to typer:

• Seriestilt spenningstilpasser

• Shunt spenningstilpasser

Seriestilt spenningstilpasser

Denne implementerer et variabel element plassert i serie med den tilkoblede lasten. Den stabile utgangen opprettholdes ved å variere motstanden til dette elementet med hensyn på lasten. De er av to typer som er kortfattet nedenfor.

Diskrete transistor seriestilt spenningstilpasser

Her fra blokkdiagrammet kan vi se at en uregulert inngang først sendes til en kontroller. Den kontrollerer faktisk inngangsspenningens størrelse og gir det til utgangen. Denne utgangen sendes til tilbakemeldingskretsen. Den samles av samplingkretsen og sendes til sammenligner. Der sammenlignes den med referansespenningen og gis tilbake til utgangen.

Her vil sammenlignerkretsen gi et kontrollsignal til kontrolleren når det er en økning eller reduksjon i utgangsspenningen. Slik vil kontrolleren redusere eller øke spenningen til et akseptabelt område slik at en stabil spenning blir utgangen.

Zener-diode som spenningstilpasser

Når en Zener-diode brukes som en spenningstilpasser, kalles den for en Zener-kontrollert transistor seriestilt spenningstilpasser eller en emitterfølger spenningstilpasser. Her er transistoren som brukes en emitterfølger (se figur nedenfor). Emitter- og kollektorterminalene til seriestilt transistor er i serie med hensyn på last. Det variable elementet er en transistor, og Zener-dioden vil gi referansespenningen.

Shunt spenningstilpasser

Den shunt spenningstilpasser gir en vei for strømforsyningen til å nå jord gjennom variabel motstand. Fra lasten strømmen shuntas vekk fra lasten til jorden. Vi kan enkelt si at denne regulator kan absorbere strøm, og den er mindre effektiv sammenlignet med seriestilt spenningstilpasser. Anvendelsene inkluderer feilamplifikatorer, spenningsovervåking, presis strømbegrensere, osv. De er av to typer som er kortfattet nedenfor.

Diskrete transistor shunt spenningstilpasser

Her shuntas strømmen vekk fra lasten. Kontrolleren shuntar en del av den totale strømmen som produseres av den uregulerte inngangen som er gitt til lasten