Reguladores de Tensão: Linear, Derivação e Diodo Zener

O que é Regulação de Tensão

Um regulador de tensão é um dispositivo eletrônico ou elétrico que pode manter a tensão da fonte de alimentação dentro de limites adequados. O equipamento elétrico conectado à fonte de tensão deve suportar o valor da tensão. A tensão da fonte deve estar em um certo intervalo que seja aceitável para os equipamentos conectados. Este propósito é cumprido pela implementação de um regulador de tensão.

Um regulador de tensão – como o nome sugere – regula a tensão, independentemente das variações na tensão de entrada ou na carga conectada. Ele funciona como um escudo para proteger dispositivos de danos. Pode regular tanto tensões AC quanto DC, dependendo do seu design.

Tipos de Reguladores de Tensão

Existem dois tipos principais de reguladores de tensão disponíveis:

• Reguladores de Tensão Lineares

• Reguladores de Tensão Comutados

Estes podem ser ainda mais classificados em reguladores de tensão mais específicos, conforme discutido abaixo.

Regulador de Tensão Linear

Este tipo de regulador de tensão funciona como um divisor de tensão. Ele emprega FET na região ôhmica. A saída constante é mantida variando a resistência do regulador de tensão em relação à carga. Geralmente, estes tipos de regulador de tensão são de dois tipos:

• Regulador de tensão em série

• Regulador de tensão em paralelo

Regulador de Tensão em Série

Ele implementa um elemento variável posicionado em série com a carga conectada. A saída constante é mantida variando a resistência deste elemento em relação à carga. Eles são de dois tipos, que são brevemente descritos abaixo.

Regulador de Tensão em Série com Transistor Discreto

Aqui, a partir do diagrama de blocos, podemos ver que uma entrada não regulada é primeiro alimentada em um controlador. Ele controla efetivamente a magnitude da tensão de entrada e a fornece para a saída. Esta saída é fornecida ao circuito de realimentação. É amostrada pelo circuito de amostragem e fornecida ao comparador. Lá, ela é comparada com a tensão de referência e devolvida à saída.

Aqui, o circuito comparador dará um sinal de controle ao controlador sempre que houver um aumento ou diminuição na tensão de saída. Assim, o controlador reduzirá ou aumentará a tensão para o intervalo aceitável, de modo que uma tensão constante seja obtida como saída.

Diodo Zener como Regulador de Tensão

Quando um diodo Zener é usado como regulador de tensão, ele é conhecido como um regulador de tensão de transistor em série controlado por Zener ou um regulador de tensão de seguidor de emissor. Aqui, o transistor usado é um seguidor de emissor (veja figura abaixo). Os terminais emissor e coletor do transistor de passagem em série usados aqui estão em série em relação à carga. O elemento variável é um transistor e o diodo Zener fornecerá a tensão de referência.

Regulador de Tensão em Paralelo

O regulador de tensão em paralelo fornece uma maneira de a tensão de alimentação alcançar o solo com a ajuda de resistência variável. Da carga, a corrente é desviada da carga para o solo. Podemos simplesmente dizer que este regulador pode absorver corrente e é menos eficiente em comparação com o regulador de tensão em série. As aplicações incluem amplificadores de erro, monitoramento de tensão, limitadores de corrente precisos, etc. Eles são de dois tipos, que são brevemente descritos abaixo.

Regulador de Tensão em Paralelo com Transistor Discreto

Aqui, a corrente é desviada da carga. O