Régulateur de tension

PIÈCES ET MATÉRIAUX

• Quatre piles 6 volts
• Diode Zener, 12 volts—type 1N4742 (catalogue Radio Shack n° 276-563 ou équivalent)
• Une résistance de 10 kΩ

Toute diode Zener basse tension est appropriée pour cette expérience. Le modèle 1N4742 répertorié ici (tension Zener =12 volts) n'est qu'une suggestion.

Quel que soit le modèle de diode que vous choisissez, je vous en recommande fortement une avec une tension nominale zener supérieure que la tension d'une seule batterie, pour une expérience d'apprentissage maximale. Il est important que vous voyiez comment une diode Zener fonctionne lorsqu'elle est exposée à une tension inférieure à son taux de panne.

REFERENCES CROISEES

Leçons En Circuits Électriques , Tome 3, chapitre 3 :« Diodes et redresseurs »

OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE

• Fonction diode Zener

SCHÉMA SCHÉMA

ILLUSTRATION

INSTRUCTIONS

Construisez ce circuit simple, en vous assurant de connecter la diode en mode « polarisation inverse » (cathode positive et anode négative), et mesurez la tension aux bornes de la diode avec une batterie comme source d'alimentation. Enregistrez cette chute de tension pour référence future.

Mesurez et enregistrez également la chute de tension aux bornes des résistances de 10 kΩ. Modifiez le circuit en connectant deux batteries de 6 volts en série, pour une tension de source d'alimentation totale de 12 volts. Re-mesurer la chute de tension de la diode, ainsi que la chute de tension de la résistance, avec un voltmètre :

Connectez trois, puis quatre batteries de 6 volts ensemble en série, formant une source d'alimentation de 18 volts et 24 volts, respectivement. Mesurez et enregistrez les chutes de tension de la diode et de la résistance pour chaque nouvelle tension d'alimentation.

Que remarquez-vous sur la chute de tension de la diode pour ces quatre tensions de source différentes ? Voyez-vous comment la tension de la diode ne dépasse jamais un niveau de 12 volts ?

Que remarquez-vous à propos de la chute de tension de la résistance pour ces quatre niveaux de tension de source différents ? Les diodes Zener sont fréquemment utilisées comme régulation de tension dispositifs parce qu'ils agissent pour bloquer la chute de tension à travers eux-mêmes à un niveau prédéterminé.

Quelle que soit la tension excessive fournie par la source d'alimentation, la résistance en série chute. Cependant, il est important de noter qu'une diode Zener ne peut pas rattraper pour un défaut de tension source.

Par exemple, cette diode Zener de 12 volts ne baisse pas de 12 volts lorsque la source d'alimentation n'est forte que de 6 volts. Il est utile de considérer une diode Zener comme un limiteur de tension :établissement d'une chute de tension maximale, mais pas d'une chute de tension minimale.

SIMULATION INFORMATIQUE

Schéma avec les numéros de nœud SPICE :

Netlist (créer un fichier texte contenant le texte suivant, textuellement) :

Zener diode v1 1 0 r1 1 2 10k d1 0 2 mod1 .model mod1 d bv=12 .dc v1 18 18 1 .print dc v(2,0) .end 

Une diode Zener peut être simulée dans SPICE avec une diode normale, le paramètre de claquage inverse (bv=12 ) réglé sur la tension de claquage Zener souhaitée.

FICHES DE TRAVAIL CONNEXES :

• Feuille de travail sur les diodes Zener

• Feuille de travail sur les sources d'alimentation réglementées