Electrical Engineering: 19.5 Discrete Transistor Voltage Regulation

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

1. Tujuan [back]

Untuk memberikan tegangan keluaran yang diatur atau dipertahankan pada nilai yang ditetapkan bahkan jika tegangan input bervariasi atau jika beban yang terhubung ke perubahan output

2. Alat dan Bahan [back]

1. Resistor

2. Transistor

3. Ground

4. Diode zener

5. Function Generator ( DC power)

6. Op-Amp

7. Ossciloscope

3.Dasar Teori [back]

A. Rangkaian Series Voltage Regulation

Elemen seri mengontrol jumlah tegangan input yang sampai ke output.

Tegangan keluaran disampel oleh suatu rangkaian yang memberikan tegangan umpan balik untuk dibandingkan dengan tegangan referensi.

Apabila tegangan keluaran naik, maka rangkaian pembanding memberikan sinyal kontrol kepada elemen kontrol sehingga elemen kontrol

ini menurunkan besarnya tegangan keluaran.

Dengan demikian elemen kontrol berusaha untuk menstabilkan tegangan keluaran, begitupun sebaliknya.

1.      Rangkaian Series Regulator 


Transistor Q1 adalah elemen kontrol seri, dan Zener diode DZ menyediakan tegangan referensi sebesar Vz. 
Apabila tegangan masukan (Vi) turun, maka tegangan keluaran cenderung akan turun. 
Tegangan Vo yang turun ini jika dibandingkan dengan tengangan referensi (Vz) yang tetap maka akan menyebabkan tegangan VBE menjadi 
lebih besar dengan kata lain transistor Q1 menjadi lebih menghantar. 
Istilah Transistor harus menghantar berarti IC lebih besar, sehingga VCE lebih kecil dan turun tegangan pada RL menjadi lebih besar. 
Dengan demikian dengan Vi turun maka transistor akan berusaha menstabilakan tegangan Vo dengan jalan menaikkannya, dan begitupun jika Vi naik.


2.      Rangkaian Improved Series Regulator

     Resistor R1 dan R2 bertindak sebagai rangkaian pengambilan sampel,

     Zener diode DZ memberikan tegangan referensi, dan transistor Q2 kemudian mengontrol arus basis ke

     transistor Q1 untuk memvariasikan arus yang dilewati oleh transistor

    Q1 untuk menjaga konstanta tegangan output. Jika tegangan output mencoba meningkat, peningkatan

  tegangan sampel oleh R1 dan R2,

  peningkatan tegangan V2, menyebabkan tegangan basis-emitor dari transistor Q2 naik

(karena VZ tetap diperbaiki). Jika Q2 melakukan lebih

  banyak arus, lebih sedikit pergi ke basis transistor Q1, yang kemudian melewatkan lebih

sedikit arus ke beban, mengurangi tegangan output —

  dengan demikian menjaga tegangan output konstan, dan begitu juga sebaliknya.

3. Rangkaian Op-Amp Series Regulator

Op-amp membandingkan tegangan referensi dioda Zener dengan tegangan umpan balik dari resistor

 penginderaan R1 dan R2. Jika tegangan output bervariasi, konduksi transistor

Q1 dikontrol untuk menjaga tegangan output konstan.

4. Current-Limiting Circuit

Salah satu bentuk perlindungan hubung singkat atau kelebihan beban adalah pembatasan arus

5. Foldback Limiting

Pembatasan foldback disediakan oleh jaringan pembagi tegangan tambahan R4 dan R5 di sirkuit. Ketika IL meningkat ke nilai maksimumnya, tegangan melintasi RSC menjadi cukup besar untuk mendorong Q2 aktif, sehingga memberikan batasan arus.

B. Shunt Voltage Regulation

Regulator tegangan shunt memberikan pengaturan dengan menyalurkan arus menjauh dari beban untuk mengatur tegangan output.

1.      Basic Transistor Shunt Regulator

Resistor RS menjatuhkan tegangan yang tidak diatur dengan jumlah yang tergantung pada arus yang

disuplai ke beban, RL. Tegangan melintasi beban diatur oleh dioda Zener dan tegangan basis-emitor transistor.

2. Improved Shunt Regulator

Tegangan output diatur oleh tegangan Zener dan yang melintasi dua basis transistor-emitor.

                  3.   Shunt Voltage Regulator Using Op-Amp

Tegangan Zener dibandingkan dengan tegangan umpan balik yang diperoleh dari pembagi tegangan 
R1 dan R2 untuk memberikan arus drive kontrol ke elemen shunt Q1.


              4.   Switching Regulation

regulator switching melewatkan tegangan ke beban dalam pulsa, yang kemudian disaring untuk

memberikan tegangan dc yang halus.

4.Percobaan [back]
Susun Rangkaian seperti gambar, atur besar nilai komponennya dan frekuensinya (50Hz)
perhatikan sinyal input dan outputnya.

1. Rangkaian Series Voltage Regulation