Regulador Zener

Anteriormente habíamos visto este circuito:



Primeramente supondremos que están conectados directamente, por lo tanto vC = vL entonces:



Problemas que podemos tener:

RL variable(variaciones de carga).
Variaciones de tensión de red (variaciones de red).
Debido a estos dos problemas la onda de salida de ese circuito puede variar entre dos valores y como nuestro objetivo es obteneruna tensión constante a la salida tendremos que hacer algo. Para resolver este problema ponemos un regulador de tensión basado en el diodo zener.



Ahora vamos a analizar este regulador detensión.

Regulador de tensión en vacío (sin carga)



vS estará entre un mínimo y un máximo, y el regulador tiene que funcionar bien entre esos 2 valores (vSmáx y vSmín).En este caso vS lo pondremoscomo una pila variable.
Además para que funcione correctamente el zener tiene que trabajar en la zona de ruptura.



Para que esté en ruptura se tiene que cumplir:



EJEMPLO: Comprobar sifunciona bien el siguiente circuito:



Hay que ver si en la característica los valores se encuentran entre IZmín y IZmáx para comprobar si funciona bien.



Funciona bien porque se encuentraentre los dos valores (máximo y mínimo). La salida es constante, lo que absorbe la tensión que sobra es la R (que es la resistencia limitadora).

Regulador de tensión con carga



Para comprobarque estamos en ruptura calculamos el equivalente de Thevenin desde las bornas de la tensión VZ:



Como en el anterior caso los valores del circuito tienen que estar entre un máximo y un mínimo:El zener absorbe la corriente sobrante (IZ variable) y la resistencia (R) la tensión sobrante. Entonces a la salida la forma de la onda es la siguiente:



2ª aproximación


El circuitoequivalente sería de la siguiente forma:



A ese circuito se le aplica la superposición:



Como la superposición es la suma de estos 2 circuitos la solución será esta:



Con esto se ve...