Hvad er en diodespændingsregulator?
En diodespændingsregulator er en spændingsregulator, hvor en enkelt diode fungerer som spændingsreguleringsindretningen.Ligesom et konventionelt integreret kredsløb (IC) spændingsregulator, tjener dioden i kredsløbet til at tage en varierende indgangsspænding og konvertere den ned til en specifik, konstant direkte rips (DC) spænding.Dioder fungerer betydeligt godt som spændingsregulatorenheder på grund af deres logaritmiske egenskab ved at have meget minimale ændringer i spænding på trods af relativt betydelige strømændringer, hvilket giver god spændingsstabilitet i et kredsløb, når designbegrænsninger er opfyldt.
den mest anvendte diode, derFunktioner som en regulatorenhed er Zener -dioden, der opnår spændingsregulering oftest gennem en metode kaldet omvendt bias.Dette er en metode, hvor diodens anode, dens positive bly, er forbundet til strømforsyningens jord, og katoden, dens negative bly, er forbundet til den positive side af strømforsyningen.Når dette sker, falder strømforsyningen en spænding over dioden lig med den maksimale spændingsvurdering af dioden.Den maksimale spændingsvurdering er den spænding, der falder over Zener -dioden, når den er tilsluttet i omvendt bias i et kredsløb, så længe strømforsyningsspændingen er af større spænding.Denne spændingsvurdering er afgørende, når man designer spændingsreguleringen af et kredsløb, fordi den bestemmer den regulerede spændingsudgang.
Hvis der for eksempel er en strømforsyning på 10 volt og en Zener -diode med en maksimal spændingsvurdering på 5,1 volt, vil Zener Diode synke 5,1 volt.En komponent placeret parallelt vil også modtage den samme regulerede spændingsudgang, fordi kredsløb overholder reglen om, at alle komponenter parallelt får den samme spænding.Sådan opnås diodespændingsregulering for et kredsløb.
En yderligere regel, når man opretter diodespændingsregulatorkredsløb, er for en at placere en modstand før dioden.En modstand kan være og placeres normalt altid foran dioden, så hvis der er overdreven spænding, falder den over modstanden og ikke brænder Zener -dioden ud, som kan gøres defekt, hvis overdreven strømforsyningsspænding føres til den.I eksemplet med en strømforsyning på 10 volt og en Zener -diode med en maksimal spændingsvurdering på 5,1 volt, ville Zener -dioden synke 5,1 volt, og de resterende 4,9 volt ville synke over modstanden, så ikke alle 10 volt synker overDioden.Således fungerer modstanden før Zener -dioden som en sikkerhedsanordning til at droppe overdreven spænding over den, så Zener -dioden ikke får mere spænding end hvad der er nødvendigt.
En anden måde at forbinde en Zener -diode i et kredsløb for spændingsreguleringselvom mindre almindeligt anvendt, forbinder den i en metode kaldet Forward Bias.Dette er en metode, hvor diodens anode er forbundet til den positive side af strømforsyningen, og dens katode er forbundet til strømforsyningen.I et arrangement som dette vil dioden falde sin driftsspændingsfald, som typisk er ca. 0,7 volt.Dette er ikke så populært for en metode, fordi den kun falder en lidt lavere spænding end den spænding, der er afgivet af strømforsyningen og ikke er så fleksibel i forskellig værdi, som de maksimale spændingsvurderinger er.
En diodespændingsregulator kan fungere godt som en spændingsregulatorenhed, men når præcision er nøglen, er et bedre valg en IC-spændingsregulator, der indeholder mere indbyggede reguleringsmekanismer.Hvis en diodespændingsregulator indeholder store nok forskydninger i strøm, kan den producere forskellig spænding.Når nøjagtighed imidlertid ikke er for vigtig, kan diodespændingsregulatorer imidlertid være et godt valg.