Zener

REGULADORES

REGULADOR SÉRIE:

O regulador série é na realidade uma fonte de alimentação regulada mais sofisticada em relação aos reguladores que utilizam apenas diodo zener.

O diodo zener atua apenas como elemento de referência enquanto que o transistor é o elemento regulador ou de controle. Observa-se que o transistor está em série com a carga, daí o nome regulador série.

FUNCIONAMENTO:

A tensão de saída estará disponível na carga (VL), então: VL = VZ - VBE

Como VZ >> VBE podemos aproximar: VL = VZ

Sendo VZ constante, a tensão no ponto "x" será constante

Caso VIN aumente podemos analisar o que acontece aplicando LKT:

VIN = VR + VZ, mas VR = VCB, logo: VIN = VCB + VZ

VCE = VCB + VBE

Portanto, quando VIN aumenta, como VZ é constante, VCB também aumentará provocando um aumento de VCE, de modo a suprir a variação na entrada, mantendo VL constante.

VL = VIN - VCE

Então: se VIN aumenta  VCE aumenta  VL não se altera

Caso VIN diminua podemos analisar o que acontece aplicando LKT, obedecendo os mesmos princípios adotados anteriormente. Neste caso VCB diminui.

Com a diminuição de VIN VCE diminui  VL não se altera

LIMITAÇÕES:

Valores mínimos e máximos de VIN

Como VIN = VR + VZ e VR = R.IR mas IR = IZ + IB

então:

VIN = R(IZ + IB) + VZ

Para VIN mínima temos: VIN(MIN) = R(IZ(MIN) + IB(MAX))

Portanto, abaixo do valor mínimo de entrada o diodo zener perderá suas características de estabilização.

Para VIN máxima temos: VIN(MAX) = R(IZ(MAX) + IB(MIN))

Acima do valor máximo de entrada o diodo zener perderá também suas características de estabilização e será danificado.

CONDIÇÕES PARA UM PROJETO:

Alguns parâmetros devem ser observados para que o circuito opere em condições normais sem danificar seus componentes.

Tensão de entrada máxima:

VIN(MAX) = (IB(MIN) + IZ(MAX)).R + VZ ( I )

Na pior condição RL =  (carga aberta), logo IB(MIN) = 0

VIN(MAX) = R.(IZ(MAX)) + VZ

onde: IZ(MAX) =