Funzioni e Tipi di Regolatori di Tensione

Un regolatore di tensione ha il compito di modificare e stabilizzare la tensione in un circuito elettrico. Questi dispositivi sono essenziali perché la tensione grezza proveniente da una fonte di alimentazione spesso varia al di fuori del range operativo dei componenti del circuito. A seconda dell'applicazione, i regolatori di tensione possono assumere nomi specifici.

Regolazione della Rete Elettrica (Mains Regulation)

I regolatori di tensione sono comunemente utilizzati per controllare la tensione sulla linea principale di alimentazione AC. Questo tipo di regolatore lavora con un trasformatore dotato di più prese (tap). Il regolatore si collega a una presa con tensione più alta se la tensione di uscita è troppo bassa, e passa a una presa con tensione più bassa se l'uscita è troppo alta. Un regolatore di rete non cambia presa a meno che la tensione di uscita non differisca dalla tensione desiderata di un importo minimo. Questa caratteristica impedisce al regolatore di cambiare continuamente presa.

Stabilizzazione della Tensione AC

Alcuni regolatori di tensione sono progettati specificamente per mantenere la tensione AC entro un range ristretto. Questo tipo è noto come stabilizzatore di tensione ed è necessario in ambito domestico per proteggere gli elettrodomestici dalle variazioni della rete. Gli stabilizzatori di tensione utilizzano un servomeccanismo per controllare la posizione del tap sul trasformatore con grande precisione, mantenendo la tensione domestica il più possibile vicina al valore nominale.

Stabilizzazione della Tensione DC

Gli stabilizzatori di tensione DC controllano la tensione proveniente da una fonte che fornisce corrente continua, come una batteria. Questi dispositivi usano uno shunt che conduce elettricità solo a una tensione specifica e conduce tutta la corrente necessaria per mantenere quella tensione. La corrente massima dell'alimentatore non deve superare la capacità massima dello shunt.

Regolazione Lineare della Tensione

Un regolatore lineare opera solo all'interno di un particolare range di tensione noto come "regione lineare". Questo tipo di regolatore funziona come una resistenza variabile e regola continuamente un gruppo di partitori di tensione per mantenere una tensione costante. I regolatori lineari dissipano la tensione indesiderata convertendola in calore.

Regolazione a Commutazione (Switching)

I regolatori a commutazione sono usati in applicazioni che richiedono l'accensione e lo spegnimento rapido di un interruttore di potenza. Questo regolatore è sempre completamente conduttivo o completamente non conduttivo, il che significa che perde pochissima potenza sotto forma di calore. A differenza dei regolatori lineari, i regolatori a commutazione possono produrre una tensione di uscita superiore alla tensione di ingresso.