Definizione dei regolatori di tensione di tipo serie

I regolatori di tensione di tipo serie sono circuiti di controllo tensione che gestiscono fluttuazioni variabili dei livelli di tensione in ingresso nei dispositivi elettronici. Noti anche come regolatori lineari. Operano con componenti attivi (consumano e producono energia) e passivi (consumano soltanto). Hanno posizione distinta tra i regolatori per struttura, funzionamento, caratteristiche e applicazioni uniche.

Struttura

Un regolatore serie tipico contiene due resistenze, un transistor a giunzione bipolare (BJT) e un diodo Zener. Il transistor ha tre terminali: collettore, base, emettitore. Nel regolatore lineare, la base è collegata al diodo Zener, il collettore all'alimentazione tramite la prima resistenza, che collega anche collettore e base; l'emettitore è collegato alla seconda resistenza. La tensione alla base del transistor diventa tensione d'ingresso per il diodo Zener, che la conduce in un'unica direzione.

Funzionamento

L'operazione fondamentale è mantenere livelli di tensione predefiniti per il carico collegato. Ciò avviene mantenendo una resistenza variabile attiva tra alimentazione e carico, gestita dal transistor (BJT) che funge da elemento di commutazione tensione (aumento/diminuzione) insieme al diodo Zener per fornire al carico la tensione esattamente richiesta.

Caratteristiche

Caratteristica base: rapida variazione di tensione secondo il fabbisogno del carico, ottenuta con transistor e diodo in serie, con caduta di tensione dal transistor al diodo. La potenza consumata è compensata dal transistor che agisce come componente attivo.

Applicazioni

Usati in applicazioni a bassa tensione che richiedono regolazione rapida: circuiti computer, componenti digitali vari con cadute di tensione istantanee. Applicazioni avanzate come controlli industriali di processo usano regolatori serie per regolazione efficiente; possono avere più transistor e diodi a seconda del carico.