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, der fungerer som en regulatorindretning, er zoden, som opnås spændingen 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,Strømforsyningen falder 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 spændingsklassificering på 5,1 volt, vil Zener -dioden 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 placeree 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 over dioden. 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 til spændingsregulering, selvom den er 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 connekteret til jorden for 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 ikke er for vigtig, kan diodespændingsregulatorer imidlertid være et godt valg.