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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Mejora del estabilizador de tensión paramétrico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante Los reguladores de voltaje paramétricos en diodos zener son ampliamente utilizados por radioaficionados, especialmente principiantes, en el desarrollo y construcción de varios dispositivos electrónicos, aunque los reguladores de voltaje integrados los están reemplazando gradualmente. El diagrama de un regulador de voltaje paramétrico se muestra en la fig. 1. Consiste en una resistencia de balasto Rb y un diodo zener VD1, en paralelo con los cuales está conectada la carga Rn.
Las corrientes del diodo de carga y zener fluyen a través de la resistencia Rb y su valor debe ser tal que proporcione tanto la corriente de carga como la corriente del diodo zener dentro del área de trabajo. Además, esta condición debe cumplirse para todos los valores de la tensión de alimentación. Por esta razón, el factor de eficiencia y estabilización de dicho estabilizador suele ser bajo. En la fig. 2 muestra gráficamente la dependencia de la tensión de carga de la tensión de alimentación (entrada) con los detalles indicados en el diagrama y un cambio en la tensión de alimentación de 6 a 9 V. Se tomó la curva 1 para la resistencia Rb = 100 Ohm, y la curva 2 - para Rb = 300 ohmios. En el primer caso, la corriente consumida por el estabilizador varía de 6 a 30 mA, pero cuando la tensión de alimentación es inferior a 7 V, la tensión de carga comienza a disminuir bruscamente. En el segundo caso, la corriente varía de 5 a 11 mA y el efecto de estabilización es muy débil.
Puede mejorar los parámetros del estabilizador si, en lugar de una resistencia, instala un dispositivo que tenga la propiedad de un estabilizador de corriente, por ejemplo, un transistor de efecto de campo adecuadamente conectado (Fig. 3).
En la fig. La curva 2 de la figura 3 muestra la dependencia de la tensión de carga con respecto a la tensión de entrada cuando se utiliza un transistor de efecto de campo con una corriente de drenaje inicial de 10 mA. En este caso, la corriente consumida también varía de 6 a 10 mA, pero la estabilidad del voltaje en la carga es notablemente mayor. Sin embargo, cuando la tensión de alimentación es inferior a 7 V, la tensión en la carga también disminuye notablemente. Esto se debe al hecho de que con un voltaje de fuente de drenaje de menos de 1 ... 1,5 V, las propiedades estabilizadoras del transistor de efecto de campo se deterioran drásticamente. Además, no es muy fácil seleccionar un transistor de efecto de campo con los parámetros requeridos. Si reemplaza el transistor de efecto de campo por uno bipolar (Fig. 4), puede mejorar los parámetros del estabilizador y simplificar la configuración de la corriente requerida seleccionando la resistencia R1.
La dependencia del voltaje de la carga para la resistencia de la resistencia R1 = 75 kOhm se muestra en la fig. 2 (curva 4). En este caso, la corriente consumida, como en el caso de un transistor de efecto de campo, varía de 6 a 10 mA, pero con un voltaje de suministro de menos de 7 V, el voltaje en la carga cambia menos. La reducción de la resistencia de la resistencia R1 en aproximadamente 1,5 veces (hasta 51 kOhm) conducirá al hecho de que el consumo de corriente variará de 9 a 16 mA, pero la estabilidad del voltaje en la carga será notablemente mayor (curva 5). Por lo tanto, las ventajas del estabilizador, hecho de acuerdo con el esquema que se muestra en la Fig. 4, es, en primer lugar, que el estabilizador comienza a funcionar cuando la diferencia entre el voltaje de alimentación y el voltaje de estabilización del diodo zener es de 0,2 ... 0,3 V, y en segundo lugar, que seleccionando la resistencia R1, puede establecer el requerido corriente a través de un estabilizador. Además, al instalar un capacitor con una capacidad de 100.. .200 uF entre la base y el emisor del transistor, puede reducir significativamente la ondulación del voltaje en la carga. Esto es muy importante en las fuentes de alimentación de red. Las desventajas del estabilizador incluyen un efecto notable de la temperatura ambiente y el voltaje de suministro en la corriente del colector. Si la corriente base del transistor se estabiliza usando un estabilizador de corriente en un transistor de efecto de campo (Fig. 5), entonces la estabilidad del voltaje en la carga será aún mayor. La corriente de colector requerida se establece mediante la resistencia de corte R2. Sin embargo, el dispositivo en este caso se vuelve notablemente más complicado, aunque será más económico, ya que la corriente consumida cambia poco cuando cambia la tensión de alimentación.
Las modificaciones descritas del regulador de voltaje paramétrico se pueden realizar en un dispositivo ya fabricado reemplazando (de acuerdo con la Fig. 4) la resistencia de balasto con un transistor e instalando la resistencia R1 utilizando el método de montaje en superficie. Para un estabilizador con un diodo zener de baja potencia, se pueden usar transistores de las series KT208, KT209, KT361 con cualquier índice de letras o similares, con un voltaje de saturación colector-emisor bajo. Se recomienda utilizar resistencias fijas MLH S2-33, trimmer - SP3. El ajuste se reduce a establecer la corriente requerida a través del diodo zener por la resistencia R1. Autor: I. Nechaev, Kursk
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