Diseño del Regulador Zener

Un enfoque para el diseño de un circuito con regulador zener es considerar la corriente de carga deseada y la cantidad de ondulación (armónicos) presente en el circuito de alimentación disponible sin regular.

Si la fuente de alimentación disponible tiene

= v

,

o un factor de ondulación = %

y un voltaje zener

= V

Entonces, para diseñar la corriente de salida regulada de 0 a

= mA

necesitará un resistencia de valor

=

Este diseño con una resistencia de carga

=

dará una corriente de salida

=

mA

¡¡Atención!! ¡Si la corriente es mayor que la corriente máxima de diseño que se eligió anteriormente, entonces no va a funcionar!. Se ha elegido una resistencia de carga demasiado pequeña. Además, los valores de potencias de abajo no serán correctos, ya que están más allá de la gama de diseño y no se suministrará suficiente voltaje al diodo zener para permitirle dar su voltaje de salida zener.

y potencia de salida

= W

Para hacer esto, se necesitará una potencia de entrada

= W.

Con este enfoque de diseño, se debe comprobar la potencia nominal de la resistencia de salida y el diodo Zener, para asegurarse de que son capaces de manejar los requerimientos de potencia.

La potencia nominal de la resistencia de carga debe ser al menos

= W

y la potencia nominal del diodo zener debe ser

= W

Esta estrategia de diseño es de carácter práctico, operacional, para diseñar un voltaje de salida libre de rizado hasta un máximo de corriente especificada. Una vez hecho esto, se pueden elegir resistencias de carga que eleven la corriente hasta el máximo y mantener la regulación. Sin embargo, es fácil elegir resistencias de carga que eleven la corriente por encima del máximo de diseño, y por consiguiente las potencias que esta rutina calcula no serán correctas - se asume que el diodo zener está funcionando a su voltaje de diseño, y si se elige una resistencia de carga demasiado pequeña, el voltaje de alimentación cae por debajo del voltaje del zener. El zener entonces estaría actuando como una fuente de voltaje, que por supuesto no se debe hacer -debe tener una tensión de alimentación mayor que la tensión de diseño con el fin de regularlo a ese voltaje-.

Nota del cálculo: Se pueden sustituir los valores del voltaje zener, el voltaje de entrada, el voltaje de ondulación o el factor de rizado, y la resistencia de carga. Se calcularán los otros parámetros. Los parámetros no especificados utilizados en el cálculo serán introducidos con unos valores por defecto.

Precaución sobre el uso del factor de rizado: la relación entre el factor de rizado y la amplitud del factor de rizado utiliza algunos detalles sobre la naturaleza de los filtros comunes, y el valor numérico del factor de rizado será preciso solamente para entradas rectificadas de 60 Hz, donde la ondulación es bastante pequeña. Véase el desarrollo de la expresión de ondulación.