Diodo regular (no Zener) como regulador de voltaje

1. La elección de voltajes es muy limitada. Para un diodo de silicio será de unos 700 mV.
2. El voltaje no está bien regulado. El voltaje directo de un diodo es razonablemente invariable con la corriente en algún rango, pero no es tan bueno como la mayoría de los zeners.
3. La dependencia de la temperatura será mayor. Esto se compara particularmente con un zener aproximadamente en el rango de 6 a 6,5 V. Hay dos efectos de temperatura opuestos que se cruzan a aproximadamente ese voltaje, lo que reduce la dependencia de la temperatura general.

Un lugar donde un diodo como regulador de derivación puede ser útil es cuando se desea generar un voltaje que compense otro diodo o la caída B-E de un transistor bipolar. En ese caso, la dependencia de la temperatura puede ser beneficiosa.

En el circuito que se muestra, el voltaje a través de la carga será de aproximadamente 5 mV, con o sin la resistencia. No comenzará a regular hasta que la resistencia de carga tenga más de aproximadamente 135 ohmios.

En este circuito con una resistencia de la serie 1K a +5, el diodo actúa un poco como una fuente de tensión con una resistencia de aproximadamente 12 ohmios en serie ... para una resistencia de carga que es relativamente alta.

Esa resistencia dinámica aumenta con la corriente de carga: con una carga de 270 ohmios, será más como 24 ohms (calculada a partir de 52mV / Idiode), el factor de idealidad del diodo de aproximadamente 2 multiplicado por el voltaje térmico a temperatura ambiente). Eso significa que con una carga de 270 ohmios, el rechazo de ondulación es solo de -20dB. La regulación de la carga será igualmente deficiente, pero los zeners de menos de unos pocos voltios tienen un rendimiento horrible o no existen, por lo que realmente no se puede comparar con un zener. No encontrarás un Zener de 0,6V o 1V.

El diodo tiene un coeficiente de temperatura de aproximadamente -2mV / ° C.

Por lo tanto, es bastante útil en algunas aplicaciones poco exigentes, por ejemplo, para determinar la corriente a través de un LED o para establecer un límite de sobrecorriente en una fuente de alimentación, pero no se confundirá con una referencia de precisión.

Este tipo de circuito (donde el zener podría ser otra cosa) se llama un "regulador de derivación" y se usa principalmente para corrientes relativamente bajas y otras aplicaciones especiales. Tiene una serie de desventajas, como la ineficiencia, si la tensión de entrada está cerca de la tensión de salida y la carga es variable (debido a que la resistencia en serie debe ser muy baja y la potencia desperdiciada con una carga ligera es muy alta).

Un ejemplo popular de un chip que hace esto bien es el TL431 (o TLV431). Usando un par de resistencias, puede establecer un voltaje preciso de aproximadamente 1,25 V a algunas decenas de voltios, según el chip. El chip necesita 1mA o menos para funcionar.

Eso no es un regulador de voltaje, es solo un divisor de voltaje hasta que la caída de voltaje en Rl comienza a acercarse a 0.5 voltios.

Como lo ha dibujado, la carga está atada al lado alto, en paralelo con D1, y su circuito ni siquiera comenzará a regular el voltaje a través de la carga hasta que la fuente llegue a 700 voltios o algo así, como esto:

Más mañana ...

Como han señalado otros, eso simplemente no funcionará porque su carga actual es demasiado alta. Para obtener 0.7A en su carga 1R, necesitará usar una resistencia de la serie 6R o menos.

Este tipo de regulador sería apropiado si se necesitan unos pocos miliamperios.

Utilizo un Zener ocasionalmente cuando necesito 9V o algo de lo que necesito muy poca corriente.

También ocasionalmente uso un LED cuando necesito una caída de voltaje prohibida con corrientes pequeñas, ya que los dispositivos Zen no funcionan bien con corrientes muy bajas.