Fuente de 12VDC con Zener y transistores

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Fuente de Tensión con diodo zener y 2 transistores

Esta fuente de 12VDC con diodo Zener y transistores permite obtener una salida de aproximadamente 11.4 voltios con un porcentaje de variación muy pequeño para una gran variedad de cargas.

Se utiliza un transistor de paso (Q1), con el propósito de ampliar la capacidad de entrega de corriente de la fuente. Se podría utilizar solamente el diodo zener, pero la capacidad de entrega de corriente de la fuente quedaría limitada a unas decenas de miliamperios.

La fuente de voltaje tiene la característica de que se autoprotege del excesivo consumo de corriente o de un corto circuito con el transistor Q2.

La ventaja de esta fuente de 12VDC con zener en comparación con una fuente de voltaje con regulador de voltaje integrado, como el LM 7812, es que tiene un porcentaje de variación del voltaje de salida menor. Esta es una característica deseada en algunos casos.

En un 7812 típico, esta variación puede ser cercana al 5% para arriba y abajo de los 12 V esperados a la salida (11.5 a 12.5 Voltios).

Funcionamiento de la fuente de 12 V

Esta fuente de voltaje se compone de un transformador reductor, dos diodos rectificadores y un filtro (condensador electrolítico) con lo que se logra obtener la parte de la fuente que no es regulada. Para estabilizar la señal se utiliza, como componente principal, un diodo zener de 12 V.

El zener tiene conectado a su cátodo la base de transistor NPN Q1, logrando de esta manera que en el emisor del mismo transistor exista el voltaje del zener menos 0.6 voltios (caída de voltaje base-emisor).

El voltaje en el emisor de Q1 menos la caída de voltaje en el resistor R2 es el voltaje que se obtiene a la salida. Debido al pequeño valor que tiene el resistor R2 (se diseñó con este propósito), la caída de voltaje en este elemento se desprecia.

La función que tiene el transistor Q2 (protección contra sobre corrientes) está estrechamente ligada al resistor R2. Cuando la corriente aumenta mucho o hay un corto circuito, la caída de voltaje a través del resistor aumenta hasta que haya entre sus terminales 0.6 voltios. Esto sucede aproximadamente cuando la carga pide 1.2 amperios.

Si se desea que la fuente se proteja cuando se consume menos corriente se aumenta el valor de R2.

Estos 0.6 voltios están directamente aplicados a la unión base emisor del transistor Q2, que empieza conducir quitando corriente a la base del transistor Q1. Como consecuencia de la anterior disminuye la corriente de emisor del transistor Q1, que equivale a disminuir la corriente hacia la carga, protegiéndose así la fuente.