¿Qué es un regulador de voltaje de diodo?

Un regulador de voltaje de diodo es un regulador de voltaje en el que un solo diodo actúa como dispositivo regulador de voltaje. Al igual que un regulador de voltaje de circuito integrado convencional (IC), el diodo sirve en el circuito para tomar un voltaje de entrada variable y convertirlo en un voltaje de grosella directa (CC) específica y constante. Los diodos funcionan considerablemente bien como dispositivos reguladores de voltaje debido a su característica logarítmica de tener cambios muy mínimos en el voltaje a pesar de los cambios de corriente relativamente sustanciales, proporcionando así una buena estabilidad de voltaje en un circuito cuando se cumplen las restricciones de diseño. Este es un método en el que el ánodo del diodo, su cable positivo, está conectado al suelo de la fuente de alimentación, y el cátodo, su cable negativo, está conectado al lado positivo de la fuente de alimentación. Cuando esto ocurre,La fuente de alimentación cae un voltaje a través del diodo igual a la clasificación de voltaje máximo del diodo. La clasificación de voltaje máximo es el voltaje que se cae a través del diodo Zener cuando está conectado en sesgo inverso en un circuito, siempre que el voltaje de la fuente de alimentación sea de mayor voltaje. Esta clasificación de voltaje es crucial al diseñar la regulación de voltaje de un circuito porque decide la salida de voltaje regulada.

Si, por ejemplo, hay una fuente de alimentación de 10 voltios y un diodo Zener con una clasificación de voltaje máximo de 5.1 voltios, el diodo Zener se hundirá de 5.1 voltios. Un componente colocado en paralelo también recibirá esta misma salida de voltaje regulada, porque los circuitos obedecen la regla de que todos los componentes en paralelo reciben el mismo voltaje. Así es como se logra la regulación de voltaje de diodos para un circuito.

Una regla adicional al crear un circuito regulador de voltaje de diodo es para que uno se apliquee una resistencia antes del diodo. Una resistencia puede ser y generalmente siempre se coloca antes del diodo para que si hay un voltaje excesivo, cae a través de la resistencia y no quema el diodo Zener, que puede ser defectuoso si se le alimenta el voltaje excesivo de la fuente de alimentación. En el ejemplo de una fuente de alimentación de 10 voltios y un diodo Zener con una clasificación de voltaje máxima de 5.1 voltios, el diodo Zener se hundiría 5.1 voltios, y los 4.9 voltios restantes se hundirían en la resistencia, de modo que no todos los 10 voltios se hundirían en el diodo. Por lo tanto, la resistencia antes del diodo Zener funciona como un dispositivo de seguridad para soltar un voltaje excesivo a través de él para que el diodo Zener no reciba más voltaje de lo necesario.

Otra forma de conectar un diodo Zener en un circuito para la regulación de voltaje, aunque menos utilizado, lo está conectando en un método llamado sesgo hacia adelante. Este es un método en el que el ánodo del diodo está conectado al lado positivo de la fuente de alimentación y su cátodo esNECTADO al suelo de la fuente de alimentación. En una disposición como esta, el diodo dejará caer su caída de voltaje de funcionamiento, que generalmente es de aproximadamente 0.7 voltios. Esto no es tan popular de un método porque cae solo un voltaje ligeramente más bajo que el voltaje dado por la fuente de alimentación y no es tan flexible en los rangos de valor diferentes como lo son las clasificaciones de voltaje máximas.

Un regulador de voltaje de diodo puede funcionar bien como un dispositivo de regulador de voltaje, pero cuando la precisión es clave, una mejor opción es un regulador de voltaje IC, que contiene más mecanismos reguladores incorporados. Si un regulador de voltaje de diodo contiene cambios lo suficientemente grandes en la corriente, puede producir un voltaje diferente. Sin embargo, cuando la precisión no es demasiado importante, los reguladores de voltaje de diodos pueden ser una buena opción.