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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Aperfeiçoamento do estabilizador de tensão paramétrico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Radioamador iniciante Os reguladores de tensão paramétricos em diodos zener são amplamente utilizados por radioamadores, principalmente iniciantes, no desenvolvimento e construção de diversos dispositivos eletrônicos, embora os reguladores de tensão integrados estejam gradativamente substituindo-os. O diagrama de um regulador de tensão paramétrico é mostrado na fig. 1. Consiste em um resistor de lastro Rb e um diodo zener VD1, em paralelo com o qual a carga Rn está conectada.
As correntes de carga e diodo zener fluem através do resistor Rb e seu valor deve ser tal que forneça tanto a corrente de carga quanto a corrente de diodo zener dentro da área de trabalho. Além disso, esta condição deve ser satisfeita para todos os valores da tensão de alimentação. Por esta razão, o fator de eficiência e estabilização de tal estabilizador é geralmente baixo. Na fig. 2 mostra graficamente a dependência da tensão de carga da tensão de alimentação (entrada) com os detalhes indicados no diagrama e uma mudança na tensão de alimentação de 6 para 9 V. A curva 1 foi tomada para a resistência Rb = 100 Ohm e a curva 2 - para Rb = 300 Ohm. No primeiro caso, a corrente consumida pelo estabilizador varia de 6 a 30 mA, mas quando a tensão de alimentação é inferior a 7 V, a tensão de carga começa a cair drasticamente. No segundo caso, a corrente varia de 5 a 11 mA e o efeito de estabilização é muito fraco.
Você pode melhorar os parâmetros do estabilizador se, em vez de um resistor, instalar um dispositivo que tenha a propriedade de um estabilizador de corrente, por exemplo, um transistor de efeito de campo conectado adequadamente (Fig. 3).
Na fig. A curva 2 na Figura 3 mostra a dependência da tensão de carga da tensão de entrada ao usar um transistor de efeito de campo com uma corrente de dreno inicial de 10 mA. Nesse caso, a corrente consumida também varia de 6 a 10 mA, mas a estabilidade de tensão na carga é visivelmente maior. No entanto, quando a tensão de alimentação é inferior a 7 V, a tensão na carga também diminui acentuadamente. Isso se deve ao fato de que em uma tensão dreno-fonte inferior a 1 ... 1,5 V, as propriedades estabilizadoras do transistor de efeito de campo se deterioram drasticamente. Além disso, não é muito fácil selecionar um transistor de efeito de campo com os parâmetros necessários. Se você substituir o transistor de efeito de campo por um bipolar (Fig. 4), poderá melhorar os parâmetros do estabilizador e simplificar a configuração da corrente necessária selecionando o resistor R1.
A dependência da tensão da carga para a resistência do resistor R1 = 75 kOhm é mostrada na fig. 2 (curva 4). Nesse caso, a corrente consumida, como no caso de um transistor de efeito de campo, varia de 6 a 10 mA, mas com uma tensão de alimentação inferior a 7 V, a tensão na carga varia menos. Reduzir a resistência do resistor R1 em cerca de 1,5 vezes (até 51 kOhm) fará com que o consumo de corrente varie de 9 a 16 mA, mas a estabilidade da tensão na carga será visivelmente maior (curva 5). Assim, as vantagens do estabilizador, feitas de acordo com o esquema mostrado na Fig. 4, é, em primeiro lugar, que o estabilizador começa a funcionar quando a diferença entre a tensão de alimentação e a tensão de estabilização do diodo zener é de 0,2 ... 0,3 V e, em segundo lugar, selecionando o resistor R1, você pode definir o necessário corrente através de um estabilizador. Além disso, ao instalar um capacitor com capacidade de 100.. .200 uF entre a base e o emissor do transistor, você pode reduzir significativamente a ondulação de tensão na carga. Isto é muito importante em fontes de alimentação. As desvantagens do estabilizador incluem um efeito perceptível da temperatura ambiente e da tensão de alimentação na corrente do coletor. Se a corrente de base do transistor for estabilizada usando um estabilizador de corrente em um transistor de efeito de campo (Fig. 5), a estabilidade de tensão na carga será ainda maior. A corrente de coletor necessária é definida pelo resistor de compensação R2. No entanto, o dispositivo neste caso torna-se visivelmente mais complicado, embora seja mais econômico, pois a corrente consumida muda pouco quando a tensão de alimentação muda.
As modificações descritas do regulador de tensão paramétrico podem ser feitas em um dispositivo já fabricado substituindo (de acordo com a Fig. 4) o resistor de lastro por um transistor e instalando o resistor R1 usando o método de montagem em superfície. Para um estabilizador com diodo zener de baixa potência, podem ser usados transistores das séries KT208, KT209, KT361 com qualquer índice de letras ou similares, com baixa tensão de saturação coletor-emissor. Resistores fixos são recomendados para usar MLH S2-33, trimmer - SP3. O ajuste se resume a definir a corrente necessária através do diodo zener pelo resistor R1. Autor: I. Nechaev, Kursk
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