Reemplazo del diodo Zener con una resistencia en el circuito limitador de corriente

Q1 está conectado como un seguidor de emisor.

• El voltaje en su emisor será de 0.7 V por debajo de la base.
• R1 y D1 proporcionan un voltaje máximo para la base.
• El voltaje máximo de esta parte del circuito será \ $ V_ {ZD} - 0.7 \ $.

Q2 está cableado como un limitador de corriente.

• Para corrientes bajas (valores altos de R3), la tensión de salida del circuito será la del regulador de tensión, menos la caída de tensión en R2: \ $ V_ {ZD} - 0.7 - IR_2 \ $.
• Cuando la caída de voltaje a través de R2 aumenta a 0.7 V, la unión b-e de Q2 está activada. El colector desviará la corriente de base de Q1, lo que provocará una caída del voltaje en la base de Q1, lo que, a su vez, provocará la caída del voltaje del emisor.

En resumen: en corrientes de hasta \ $ \ frac {0.7} {R_2} \ $ el circuito actuará como una fuente de voltaje casi constante (caída de 0.7 V entre 0 y corriente máxima). Después de eso, se comportará como una fuente de corriente constante y el voltaje caerá con valores decrecientes de R3. Reemplazar el diodo Zener con una resistencia arruinaría las características de voltaje constante de la fuente.

  

Pero el zener está suministrando a la base un voltaje estable, ¿cómo puede caer el voltaje de la base de Q1?

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Figuras 1, 2 y 3. Fallo de la regulación Zener con aumento del consumo de corriente.

• La Figura 1 muestra la situación cuando no hay carga. 5 mA corre a través del Zener y ninguno a través de la salida. El voltaje está regulado.
• En la Figura 2, la corriente a través del Zener se ha reducido a cero. Ya no es conductor y, por lo tanto, ya no regula.
• A medida que la resistencia de carga, R5, disminuye aún más, la tensión cae muy por debajo de la tensión de ruptura de Zener. La regulación de voltaje se pierde completamente.

Esto no es simplemente un circuito limitador de corriente. Es un simple regulador de voltaje o limitador de voltaje (D1, Q1, R1) con un limitador de corriente (R2 Q2)

Si no necesita la función de limitación de voltaje, puede simplemente omitir el Zener por completo, sin otros cambios.

Serie regulador de voltaje con límite de corriente.

\ $ R_1 \ $ se dimensiona para activar zener. Si el zener se enciende: \ $ V_ {OUT} = V_Z - V_ {BE} - V_2 \ $. Zener es el voltaje de referencia para \ $ V_ {OUT} \ $.

El límite actual proviene de \ $ R_2 \ $ y \ $ Q_2 \ $. Si la carga actual \ $ I_L \ $ (\ $ I_3 \ $) es lo suficientemente grande, habrá 0.7V en \ $ V_ {BE} \ $ de \ $ Q_2 \ $, lo que debería disminuir un poco el voltaje base, lo que debería disminuir \ $ V_ {OUT} \ $, lo que debería disminuir \ $ V_ {BE} \ $ of \ $ Q_2 \ $, lo que desactiva \ $ Q_2 \ $ (lo más probable es que disminuya el impacto de \ $ Q_2 \ $), que debería aumentar \ $ V_ {OUT} \ $. Limita la corriente a un máximo específico.

Si reemplaza zener con resistencia (\ $ R_4 \ $), tiene un divisor de voltaje como referencia. \ $ V_ {OUT} = \ frac {R_4} {R_1 + R_4} V_ {IN} - V_ {BE} - V_2 \ $.