Regulación con diodo Zener
Tener una fuente de voltaje sin un transformador, es posible.
En el caso que se presenta tenemos una fuente que al final se regula con ayuda de un diodo zener.
Esto significa que esta fuente de voltaje podrá dar corriente en un rango limitado (habrá un máximo y un mínimo de corriente posibles)
Este circuito se diseña para alimentar un circuito específico y normalmente no se utiliza para cambiarle o modificarle la carga (circuito que se desea alimentar) debido a que, como se dijo antes, no permite grandes variaciones en la corriente que puede entregar.
El circuito consiste de:
- Un diodo zener (D3): que mantendrá el voltaje constante para la carga.
- Dos diodos semiconductores (D1 y D2) que se utilizan para rectificación y que conforman un rectificador de 1/2 onda.
- Un capacitor
(C2): que es el filtro básico para "aplanar" la salida
que viene de los diodos (rectificación de 1/2 onda), antes de aplicarla
al diodo zener.
- El resistor
R2 y el capacitor C1: que en su conjunto sirven para reducir le
voltaje de entrada (110 / 220 Voltios A.C., 50 / 60 Hertz) al nivel
que sea aceptable para el diodo zener.
La caída de voltaje se da tanto en R2 como en el capacitor C1.
En el capacitor C1 la caída de voltaje se debe a la reactancia capacitiva que tiene un valor que depende del valor del capacitor y de la frecuencia de la señal aplicada (50 o 60 Hz)
El diseño original fue hecho pensando en una fuente
de voltaje conectado a 220 Voltios a 50 Hertz pero fue probado
con 110 Voltios, 60 Hertz y funciona sin problemas.
El resistor R1 se incluye para ayudar en el proceso de descarga cuando el circuito se desconecta.
Este circuito fue diseñado para entregar no más de 100 o 120 miliamperios, así que hay que respetar esa limitación. Tanto el circuito que se alimenta como esta fuente de voltaje se deben desconectar como una sola unidad (no se debe desconectar sólo el circuito que se alimenta.) Ver el gráfico anterior.
Nota: Precaución!
Observar que el circuito está conectado directamente a la tensión
de la red (110/220VAC), lo que significa que hay que tener un
cuidado especial cuando se hacen las pruebas.
Lista de componentes para el circuito
- Semiconductores: 1 (D3) diodo zener de 4.7 a 5.6 Voltios, 2 (D1,
D2) diodos rectificadores comunes de 400 Voltios / 25 amperios
- Resistores: R1 = 100 KΩ a 120 KΩ (kiloOhms), R2 = 33 Ohmios (Ohms), 3 watts o más.
- Capacitores: C1 = 2.2 uF 250 V., no polarizado, C2 = 220 a 1000 uF, electrolítico.
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