Regulatory napięcia: liniowe szeregowe i diody Zennera

Co to jest regulacja napięcia

Regulator napięcia to urządzenie elektroniczne lub elektryczne, które może utrzymać napięcie zasilania w odpowiednich granicach. Urządzenia elektryczne podłączone do źródła napięcia powinny tolerować wartość napięcia. Napięcie źródłowe powinno być w określonym zakresie, który jest akceptowalny dla podłączonych urządzeń. Ten cel jest realizowany poprzez zastosowanie regulatora napięcia.

Regulator napięcia – jak sama nazwa wskazuje – reguluje napięcie, niezależnie od zmian napięcia wejściowego lub podłączonego obciążenia. Działa jako ochrona przed uszkodzeniem urządzeń. Może regulować zarówno napięcia przemiennego, jak i stałego, w zależności od swojego projektu.

Typy regulatorów napięcia

Dostępne są dwa główne typy regulatorów napięcia:

• Liniowe regulatory napięcia

• Impulsowe regulatory napięcia

Można je dalej podzielić na bardziej konkretne regulatory napięcia, jak opisano poniżej.

Liniowy regulator napięcia

Ten typ regulatora napięcia działa jako dzielnik napięcia. Wykorzystuje tranzystor polowy w obszarze ohmicznym. Stabilne wyjście jest utrzymywane poprzez zmianę oporu regulatora napięcia w zależności od obciążenia. Ogólnie rzecz biorąc, te typy regulatorów napięcia dzielą się na dwa rodzaje:

• Seryjny regulator napięcia

• Szeregowy regulator napięcia

Seryjny regulator napięcia

Zastosowano w nim zmienny element umieszczony szeregowo z podłączonym obciążeniem. Stabilne wyjście jest utrzymywane poprzez zmianę oporu tego elementu w zależności od obciążenia. Są one dwóch typów, które zostaną omówione poniżej.

Dyskretny tranzystor seryjny regulator napięcia

Na schemacie blokowym można zobaczyć, że nierégulowane wejście jest najpierw podane do kontrolera. Faktycznie kontroluje on magnitudo napięcia wejściowego i podaje go na wyjście. To wyjście jest podawane do obwodu sprzężenia zwrotnego. Jest próbkowane przez obwód próbkujący i podawane do porównywarki. Tam jest porównywane z napięciem referencyjnym i podane z powrotem na wyjście.

Tutaj obwód porównywający będzie podawać sygnał sterujący do kontrolera, gdy wystąpi wzrost lub spadek napięcia wyjściowego. W ten sposób kontroler zredukowałby lub zwiększył napięcie do akceptowalnego zakresu, aby uzyskać stabilne napięcie na wyjściu.

Dioda Zener jako regulator napięcia

Gdy dioda Zener jest używana jako regulator napięcia, nazywana jest ona regulator napięcia sterowanym diodą Zener lub regulator napięcia śledzący emiter. Tutaj, używany jest tranzystor śledzący emiter (patrz rysunek poniżej). Termyналы эмиттера и коллектора транзистора, используемого здесь, находятся в последовательности с нагрузкой. Переменный элемент - это транзистор, а диода Зенера будет поставлять опорное напряжение.

Równoległy regulator napięcia

Równoległy regulator napięcia zapewnia drogę od napięcia zasilania do ziemi za pomocą zmiennego oporu. Od obciążenia prąd jest odprowadzany od obciążenia do ziemi. Możemy po prostu powiedzieć, że ten regulator może absorbuje prąd i jest mniej efektywny w porównaniu do seryjnego regulatora napięcia. Zastosowania obejmują wzmacniacze błędów, monitorowanie napięcia, precyzyjne ograniczniki prądu itp. Istnieją dwa typy, które zostaną omówione poniżej.

Dyskretny tranzystor równoległy regulator napięcia

Tutaj prąd jest odprowadzany od obciążenia. Kontroler odprowadza część całkowitego prądu, który jest generowany przez nierégulowane wejście, które jest podawane do obciążenia. Regulacja napięcia odbywa się na ob