Dioden-basierte Spannungsregler sind einfache elektronische Schaltungen, die zur Aufrechterhaltung einer konstanten Ausgangsspannung verwendet werden. Sie werden üblicherweise in stromsparenden Anwendungen verwendet, bei denen Stabilität unerlässlich ist.

Theorie der Dioden-basierten Spannungsregler

Durch die Anordnung von Dioden in bestimmten Konfigurationen ist es möglich, einen Spannungsregler zu schaffen, der trotz Schwankungen der Eingangsspannung oder des Laststroms eine konstante Ausgangsspannung beibehält.

Die gebräuchlichste Ausführung besteht darin, Dioden in Reihe mit der Last zu schalten, wobei der Spannungsabfall der Dioden als Spannungsreferenz dient und den Ausgang stabilisiert, wobei dieses Verfahren jedoch nur für Anwendungen mit niedrigem Strombedarf aufgrund von Verlustleistungsbedenken geeignet ist.

Berechnungen zum Entwerfen eines Diodenreglers

Die Berechnung der Anzahl der Dioden, die zur Erreichung der gewünschten Ausgangsspannung benötigt werden, ist die Grundformel:

Vout = Vref + Vdrop

Wobei:

  • Vref ist die Referenzspannung, oft von einer Zenerdiode oder einem Spannungsteiler.
  • Vdrop ist der gesamte Durchlassspannungsabfall über den Dioden.

Um die Anzahl der Dioden zu bestimmen, teilen Sie die Spannungsdifferenz durch die Durchlassspannung einer einzelnen Diode:

Zahl der Dioden = (Vin - Vout / Vdrop

Anwendungen von Diodenspannungsreglern

Diodenbasierte Spannungsregler eignen sich für einfache, stromsparende Anwendungen wie die Stromversorgung kleiner elektronischer Geräte, LED-Schaltungen und Signalkonditionierung.

Sie sind jedoch nicht ideal für Hochstrom- oder Hochpräzisionsanwendungen aufgrund ihrer Spannungsabfall- und Verlustleistungsbeschränkungen, für solche Fälle werden fortschrittlichere Regler wie Zenerdiodenregler oder integrierte Spannungsregler-ICs bevorzugt.