Diodbaserade spänningsregulatorer är enkla elektroniska kretsar som används för att upprätthålla en konstant utgångspänning. De används vanligen i låg effektapplikationer där stabilitet är viktigt. Förstå deras design innebär att man tar tag i grundteorin, utför beräkningar och utforskar praktiska användningsområden.

Teori för Diode-Based Voltage Regulators

Dioder tillåter strömmen att flöda i en riktning och har en framåtspänningsdropp, vanligtvis runt 0,7V för kiseldioder. Genom att ordna dioder i specifika konfigurationer är det möjligt att skapa en spänningsregulator som upprätthåller en stadig utgångspänning trots variationer i ingångspänning eller lastström.

Den vanligaste konfigurationen innebär att ansluta dioder i serie med belastningen. Diodernas framåtspänning sjunker som en spänningsreferens, stabiliserar utgången. Men denna metod är lämplig endast för lågströmsapplikationer på grund av strömavbrottsproblem.

Beräkningar för att utforma en Diode Regulator

Att designa en diodregulator kräver att man beräknar antalet dioder som behövs för att uppnå önskad utgångsspänning. Grundformeln är:

][[[]][[]]]]][]]]] + V[]][]]]]

Var:

  • ][[]][[]]] är referensspänningen, ofta från en Zener-diod eller spänningsdelare.
  • ][[]][]]] är den totala spänningsdroppen över dioderna.

För att bestämma antalet dioder, dela spänningsskillnaden med den framåtspänningen av en enda diod:

]Nummer av dioder = (V ] i - V[]]out ]]]]) / V][[]]]]

Ansökningar om Diode Voltage Regulators

Diodbaserade spänningsregulatorer är lämpliga för enkla, låga applikationer som att driva små elektroniska enheter, LED-kretsar och signalkonditionering. De är gynnade för sin enkelhet och låg kostnad.

De är dock inte idealiska för högströms- eller högprecisionsapplikationer på grund av deras spänningsnedgång och strömavbrottsbegränsningar. För sådana fall är mer avancerade tillsynsmyndigheter som Zener diodregulatorer eller integrerade spänningsregulator IC föredragna.