Sprieguma regulatora shēmas, izmantojot tranzistoru un Zenera diode

Šajā rakstā mēs vispusīgi apspriedīsim, kā padarīt pielāgotas tranzistorizētas sprieguma regulatora shēmas fiksētos režīmos un arī mainīgos režīmos.

Visas lineārās barošanas ķēdes, kas paredzētas stabilizēta, pastāvīgs spriegums un strāvas izvadē būtībā ir iekļauti tranzistora un zenera diode posmi, lai iegūtu vajadzīgās regulētās izejas.

Šīs shēmas, kurās tiek izmantotas atsevišķas daļas, var būt pastāvīgi fiksēts vai nemainīgs spriegums vai stabilizēts regulējams izejas spriegums.

Vienkāršākais sprieguma regulators

Iespējams, vienkāršākais sprieguma regulatora veids ir zenera šunta stabilizators, kas darbojas, regulēšanai izmantojot pamata zenera diode, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā.

Zenera diodēm ir nomināls spriegums, kas ekvivalents paredzētajam izejas spriegumam, kas var precīzi atbilst vēlamajai izejas vērtībai.

Kamēr barošanas spriegums ir zem zenera sprieguma nominālās vērtības, tas uzrāda maksimālo pretestību daudzu megohmu diapazonā, ļaujot barošanai iziet bez ierobežojumiem.

Tomēr brīdī, kad barošanas spriegums palielinās virs “zener sprieguma” nominālās vērtības, tiek izraisīts ievērojams tā pretestības kritums, kā rezultātā pārspriegums caur to tiek novirzīts uz zemi, līdz barošana samazinās vai sasniedz zener sprieguma līmeni.

Sakarā ar šo pēkšņo manevru barošanas spriegums samazinās un sasniedz zener vērtību, kas atkal palielina zener pretestību. Pēc tam cikls turpinās ātri, nodrošinot, ka piegāde paliek stabilizēta pie nominālās zener vērtības, un tai nekad nav atļauts pārsniegt šo vērtību.

Lai iegūtu iepriekšminēto stabilizāciju, ieejas padevei jābūt nedaudz augstākai par nepieciešamo stabilizēto izejas spriegumu.

Pārmērīgs spriegums, kas pārsniedz zeneru vērtību, izraisa zenera iekšējo “lavīnas” raksturlielumu iedarbību, izraisot tūlītēju manevrēšanas efektu un krītot barošanu, līdz tas sasniedz zenera līmeni.

Šī darbība turpinās bezgalīgi, nodrošinot fiksētu stabilizētu izejas spriegumu, kas līdzvērtīgs zener vērtējumam.

Zener sprieguma stabilizatora priekšrocības

Zenera diodes ir ļoti parocīgas vietās, kur nepieciešama zema strāvas, pastāvīga sprieguma regulēšana.

Zener diodes ir viegli konfigurējamas, un tās var izmantot, lai visos apstākļos iegūtu pietiekami precīzu stabilizētu izvadi.

Tam nepieciešams tikai viens rezistors, lai konfigurētu uz zenera diode balstītu sprieguma regulatora posmu, un to var ātri pievienot jebkurai ķēdei, lai sasniegtu paredzētos rezultātus.

Zener stabilizēto regulatoru trūkumi

Lai gan stabilizēta energoapgāde ar zeneru ir ātra, vienkārša un efektīva metode stabilizētas jaudas sasniegšanai, tajā ir daži nopietni trūkumi.

• Izejas strāva ir zema, kas var atbalstīt lielas strāvas slodzes izejā.
• Stabilizācija var notikt tikai ar zemām ieejas / izejas atšķirībām. Tas nozīmē, ka ieejas padeve nevar būt pārāk augsta par nepieciešamo izejas spriegumu. Pretējā gadījumā slodzes pretestība var izkliedēt milzīgu enerģijas daudzumu, padarot sistēmu ļoti neefektīvu.
• Zenera diode darbība parasti ir saistīta ar trokšņa radīšanu, kas var kritiski ietekmēt jutīgu ķēžu, piemēram, hi-fi pastiprinātāju konstrukciju, un citu līdzīgu neaizsargātu lietojumu veiktspēju.

'Pastiprinātās Zenera diode' izmantošana

Šī ir pastiprināta zener versija, kas izmanto BJT, lai izveidotu mainīgu zener ar uzlabotu jaudas apstrādes spēju.

Iedomāsimies, ka R1 un R2 ir vienādas vērtības., Kas radītu pietiekamu novirzes līmeni BJT bāzei un ļautu BJT darboties optimāli. Tā kā minimālā bāzes izstarotāja priekšējā sprieguma prasība ir 0,7 V, BJT vadīs un šuntēs jebkuru vērtību, kas ir virs 0,7 V vai maksimāli 1 V, atkarībā no izmantotā BJT īpašajām īpašībām.

Tātad izeja tiks stabilizēta aptuveni pie 1 V. Šī 'pastiprinātā mainīgā zenera' jauda būs atkarīga no BJT jaudas un slodzes rezistora vērtības.

Tomēr šo vērtību var viegli mainīt vai pielāgot kādam citam vēlamajam līmenim, vienkārši mainot R2 vērtību. Vai vienkāršāk, aizstājot R2 ar podu. Gan R1, gan R2 katla diapazons var būt jebkurš no 1K līdz 47K, lai iegūtu vienmērīgi mainīgu izeju no 1V līdz barošanas līmenim (max 24V). Lai iegūtu lielāku precizitāti, varat izmantot šādu volatge dalītāja formulu:

Izejas spriegums = 0,65 (R1 + R2) / R2

Zener pastiprinātāja trūkums

Tomēr šī dizaina trūkums ir liela izkliede, kas proporcionāli palielinās, palielinoties ieejas un izejas starpībai.

Lai pareizi iestatītu slodzes pretestības vērtību atkarībā no izejas strāvas un ieejas padeves, var atbilstoši piemērot šādus datus.

Pieņemsim, ka nepieciešamais izejas spriegums ir 5 V, nepieciešamā strāva ir 20 mA, un barošanas ieeja ir 12 V. Tad, izmantojot omu likumu, mums ir:

Slodzes rezistors = (12 - 5) / 0,02 = 350 omi

jauda = (12 - 5) x 0,02 = 0,14 vati vai vienkārši 1/4 vati.

Sērijas tranzistora regulatora ķēde

Būtībā virknes regulators, ko sauc arī par sērijas pārejas tranzistoru, ir mainīga pretestība, kas izveidota, izmantojot tranzistoru, kas pievienots virknē ar vienu no barošanas līnijām un slodzi.

Transistora pretestība strāvai automātiski noregulējas atkarībā no izejas slodzes tā, ka izejas spriegums paliek nemainīgs vēlamajā līmenī.

Sērijas regulatora ķēdē ieejas strāvai jābūt nedaudz lielākai par izejas strāvu. Šī mazā atšķirība ir vienīgais strāvas lielums, ko regulatora ķēde izmanto pati.

Sērijas regulatora priekšrocības

Sērijas regulatora ķēdes galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar šunta tipa regulatoru ir tā labākā efektivitāte.

Tas rada minimālu enerģijas izkliedi un siltuma izšķiešanu. Šīs lielās priekšrocības dēļ sērijveida tranzistoru regulatori ir ļoti populāri lieljaudas sprieguma regulatoru lietojumos.

Tomēr to var izvairīties, ja enerģijas patēriņš ir ļoti zems vai ja efektivitāte un siltuma ražošana nav starp kritiskajiem jautājumiem.

Būtībā sērijveida regulators varētu vienkārši iekļaut zenera šunta regulatoru, ielādējot emitētāja sekotāja bufera ķēdi, kā norādīts iepriekš.

Jūs varat atrast vienības sprieguma pieaugumu ikreiz, kad tiek izmantots izstarotāja sekotāja posms. Tas nozīmē, ka tad, kad stabilizēta ieeja tiek lietota tās pamatnei, mēs parasti sasniegsim stabilizētu izeju arī no izstarotāja.

Tā kā mēs varam iegūt lielāku strāvas pieaugumu no izstarotāja sekotāja, var sagaidīt, ka izejas strāva būs daudz lielāka salīdzinājumā ar pielietoto bāzes strāvu.

Tāpēc, pat ja bāzes strāva zenera šunta posmā ir aptuveni 1 vai 2 mA, kas arī kļūst par dizaina kluso strāvas patēriņu, izejā var padarīt pieejamu 100 mA izejas strāvu.

Ieejas strāva tiek pievienota izejas strāvai kopā ar 1 vai 2 mA, ko izmanto zenera stabilizators, un šī iemesla dēļ sasniegtā efektivitāte sasniedz izcilu līmeni.

Ņemot vērā to, ka ieejas padeve ķēdei ir pietiekami novērtēta, lai sasniegtu paredzamo izejas spriegumu, izeja var būt praktiski neatkarīga no ieejas padeves līmeņa, jo to tieši regulē Tr1 bāzes potenciāls.

Zenera diode un atvienošanas kondensators izveido pilnīgi tīru spriegumu tranzistora pamatnē, kas tiek atkārtots pie izejas, radot praktiski bez trokšņa spriegumu.

Tas ļauj šāda veida ķēdēm ar iespēju piegādāt izejas ar pārsteidzoši zemu pulsāciju un troksni, neiekļaujot milzīgus izlīdzinošos kondensatorus, un ar strāvas diapazonu, kas var sasniegt 1 ampēru vai pat vairāk.

Kas attiecas uz izejas sprieguma līmeni, tas var nebūt precīzi vienāds ar pievienoto zenera spriegumu. Tas ir tāpēc, ka pastāv aptuveni 0,65 voltu sprieguma kritums starp tranzistora pamatni un izstarotāju.

Šis kritums attiecīgi jāatskaita no zenera sprieguma vērtības, lai varētu sasniegt ķēdes minimālo izejas spriegumu.

Tas nozīmē, ja zenera vērtība ir 12,7 V, tad izeja tranzistora izstarotājā varētu būt aptuveni 12 V vai otrādi, ja vēlamais izejas spriegums ir 12 V, tad zenera spriegumam jābūt 12,7 V.

Šīs sērijas regulatora ķēdes regulējums nekad nebūs identisks zenera ķēdes regulējumam, jo ​​izstarotāja sekotājam vienkārši nevar būt nulles izejas pretestība.

Sprieguma kritumam caur pakāpi ir nedaudz jāpieaug, reaģējot uz izejas strāvas palielināšanos.

No otras puses, labu regulējumu varētu sagaidīt, kad zenera strāva, kas reizināta ar tranzistora strāvas pastiprinājumu, sasniegs vismaz 100 reižu lielāku par paredzamo augstāko izejas strāvu.

Augstas strāvas sērijas regulators, izmantojot Darlingtona tranzistorus

Lai to precīzi sasniegtu, tas bieži nozīmē, ka jāizmanto daži tranzistori, kas var būt 2 vai 3, lai mēs spētu sasniegt apmierinošu pieaugumu pie izejas.

Divu fundamentālo tranzistoru ķēde, kas izmanto izstarotājs sekotājs Dārlingtona pāris ir norādīts nākamajos attēlos, kas parāda 3 BJT pielietošanas tehniku ​​Darlingtonas, izstarotāja sekotāju konfigurācijā.

Ievērojiet, ka, iekļaujot tranzistoru pāri, tiek iegūts lielāks sprieguma kritums pie izejas aptuveni 1,3 volti caur 1. tranzistora pamatni līdz izejai.

Tas ir saistīts ar faktu, ka no katra tranzistora tiek noskrūvēts aptuveni 0,65 volti. Ja tiek apsvērta trīs tranzistoru ķēde, tas varētu nozīmēt sprieguma kritumu nedaudz zem 2 voltiem pāri 1. tranzistora pamatnei un izejai utt.

Kopējais izstarotāja sprieguma regulators ar negatīvu atgriezenisko saiti

Jauka konfigurācija dažreiz tiek novērota īpašos dizainos, kuriem ir pāris parastie izstarotāju pastiprinātāji , kas satur 100% neto negatīvās atsauksmes.

Šī iestatīšana ir parādīta nākamajā attēlā.

Neskatoties uz to, ka parastajiem izstarotāju posmiem parasti ir ievērojams sprieguma pieauguma līmenis, šajā gadījumā tas var nebūt.

Tas ir tāpēc, ka 100% negatīvā atgriezeniskā saite tiek novietota pāri izejas tranzistora kolektoram un vadītāja tranzistora izstarotājam. Tas atvieglo pastiprinātāju, lai iegūtu precīzu vienotību.

Kopējā izstarotāja regulatora ar atgriezenisko saiti priekšrocības

Šī konfigurācija darbojas labāk, salīdzinot ar a Dārlingtona pāris emitētāja sekotāja regulatori, pateicoties tā samazinātajam sprieguma kritumam ieejas / izejas spailēs.

No šīm konstrukcijām sasniegtais sprieguma kritums ir tikko ap 0,65 voltiem, kas veicina lielāku efektivitāti un ļauj ķēdei darboties efektīvi neatkarīgi no tā, vai nestabilizētais ieejas spriegums ir tikai dažus simtus milivoltu virs paredzētā izejas sprieguma.

Akumulatora izslēgšanas ierīce, izmantojot sērijas regulatora shēmu

Norādītā akumulatora atdalītāja shēma ir funkcionāla ilustrācija konstrukcijai, kas uzbūvēta, izmantojot pamata sērijas regulatoru.

Modelis ir izstrādāts visām lietojumprogrammām, kas strādā ar 9 voltu līdzstrāvu ar maksimālo strāvu, kas nepārsniedz 100 mA. Tas nav piemērots ierīcēm, kurām nepieciešama salīdzinoši lielāka strāva.

T1 ir a 12 -0 - 12 bija 100 mA transformators kas nodrošina izolētu aizsardzības izolāciju un sprieguma pazemināšanu, savukārt tā centrālo pieskāriena sekundāro tinumu darbina pamata spiediena taisngriezis ar filtra kondensatoru.

Bez slodzes izeja būs aptuveni 18 volti līdzstrāvas, kas pie pilnas slodzes var samazināties līdz aptuveni 12 voltiem.

Ķēde, kas darbojas kā sprieguma stabilizators, faktiski ir sērijveida pamata konstrukcija, kas ietver R1, D3 un C2, lai iegūtu regulētu 10 V nominālo jaudu. Zenera strāva svārstās ap 8 mA bez slodzes un līdz aptuveni 3 mA pie pilnas slodzes. Izkliede, ko rada R1 un D3 kā rezultāts, ir minimāla.

Darlingtona pāra emitētāja sekotāju, ko veido TR1 un TR2, var redzēt konfigurētu kā izejas bufera pastiprinātāju ar aptuveni 30 000 strāvas pieaugumu pie pilnas izejas, bet minimālais pieaugums ir 10 000.

Šajā pastiprinājuma līmenī, kad vienība darbojas ar 3 mA zem pilnas slodzes strāvas, un minimālais pieaugums i gandrīz nemainās sprieguma kritumā pastiprinātājā, pat ja slodzes strāva svārstās.

Reālais sprieguma kritums no izejas pastiprinātāja ir aptuveni 1,3 volti, un ar mērenu 10 voltu ieeju tas piedāvā aptuveni 8,7 voltu izeju.

Tas izskatās gandrīz vienāds ar norādīto 9 V, ņemot vērā faktu, ka pat reālajā 9 voltu akumulatorā tā darbības laikā var būt atšķirības no 9,5 V līdz 7,5 V.

Pašreizējā limita pievienošana sērijas regulatoram

Iepriekš paskaidrotajiem regulatoriem parasti ir svarīgi pievienot izejas īssavienojuma aizsardzību.

Tas var būt nepieciešams, lai konstrukcija spētu nodrošināt labu regulējumu un zemu izejas pretestību. Tā kā barošanas avotam ir ļoti maza pretestība, nejaušas izejas īssavienojuma gadījumā var iziet ļoti liela izejas strāva.

Tas var izraisīt izejas tranzistora un dažu citu daļu tūlītēju sadedzināšanu. Tipisks drošinātājs var vienkārši nepiedāvāt pietiekamu aizsardzību, jo kaitējums, iespējams, notiks ātri, pat pirms drošinātājs varētu reaģēt un nopūst.

Vieglākais veids, kā to īstenot, iespējams, pievienojot ķēdei strāvas ierobežotāju. Tas ietver papildu shēmas bez tiešas ietekmes uz projekta darbību normālos darba apstākļos.

Tomēr strāvas ierobežotājs var izraisīt izejas sprieguma ātru kritumu, ja pievienotā slodze mēģina iegūt ievērojamu strāvas daudzumu.

Faktiski izejas spriegums pazeminās tik ātri, ka, neskatoties uz to, ka pāri izejai ir īssavienojums, ķēdes pieejamā strāva ir nedaudz lielāka par norādīto maksimālo nominālo vērtību.

Strāvas ierobežošanas ķēdes rezultāts ir pierādīts zemāk esošajos datos, kas parāda izejas spriegumu un strāvu attiecībā uz pakāpeniski samazinošu slodzes pretestību, kā tas panākts no piedāvātā akumulatora atdalītāja bloka.

The strāvu ierobežojošās shēmas darbojas, izmantojot tikai pāris elementus R2 un Tr3. Tās reakcija faktiski ir tik ātra, ka tā vienkārši novērš visus iespējamos īssavienojuma riskus izejā, tādējādi nodrošinot izejas ierīču aizsardzību pret atteici. Strāvas ierobežošanas darbību var saprast, kā paskaidrots turpmāk.

R2 tiek vadīts virknē ar izeju, kā rezultātā R2 attīstītais spriegums ir proporcionāls izejas strāvai. Pie izejas patēriņa, kas sasniedz 100 mA, R2 radītais spriegums nebūs pietiekams, lai iedarbinātu Tr3, jo tas ir silīcija tranzistors, kura ieslēgšanai nepieciešams minimālais potenciāls 0,65 V.

Tomēr, ja izejas slodze pārsniedz 100 mA robežu, tā rada pietiekamu potenciālu T2, lai atbilstoši ieslēgtu ON Tr3 vadībā. TR3 savukārt rada nelielu strāvas plūsmu uz Trl pa negatīvo padeves sliedi caur slodzi.

Tā rezultātā tiek samazināts izejas spriegums. Ja slodze turpina pieaugt, proporcionāli palielinās potenciāls visā R2, kas liek Tr3 ieslēgties vēl grūtāk.

Tādējādi tas ļauj lielāku strāvas daudzumu novirzīt uz Tr1 un negatīvo līniju caur Tr3 un slodzi. Šī darbība vēl vairāk noved pie proporcionāli augoša izejas sprieguma krituma.

Pat izejas īssavienojuma gadījumā Tr3, visticamāk, būs stipri novirzīts vadībā, liekot izejas spriegumam nokrist līdz nullei, nodrošinot, ka izejas strāva nekad nedrīkst pārsniegt 100 mA atzīmi.

Regulējams regulējams barošanas avots

Mainīga sprieguma stabilizētas barošanas avoti strādāt ar līdzīgu principu kā fiksētā sprieguma regulatora tipi, taču tiem ir a potenciometra vadība kas atvieglo stabilizētu izeju ar mainīgu sprieguma diapazonu.

Šīs shēmas ir vispiemērotākie kā stenda un darbnīcas barošanas avoti, lai gan tos var izmantot arī lietojumprogrammās, kurās analīzei nepieciešamas dažādas regulējamas ieejas. Šādiem darbiem barošanas avota potenciometrs darbojas kā iepriekš iestatīta vadība, ko var izmantot, lai piegādes izejas spriegumu pielāgotu vēlamajiem regulētajiem sprieguma līmeņiem.

Iepriekš redzamajā attēlā parādīts mainīga sprieguma regulatora ķēdes klasisks piemērs, kas nodrošinās nepārtraukti mainīgu stabilizētu izeju no 0 līdz 12 V.

Galvenās iezīmes

• Pašreizējais diapazons ir ierobežots līdz maksimāli 500 mA, lai gan tas var palielināties līdz augstākam līmenim, atbilstoši modernizējot tranzistorus un transformatoru.
• Dizains nodrošina ļoti labu trokšņa un viļņu regulēšanu, kas var būt mazāka par 1 mV.
• Maksimālā starpība starp ieejas padevi un regulēto izeju pat pie pilnas izejas slodzes nav lielāka par 0,3 V.
• Regulējamo mainīgo barošanas avotu var ideāli izmantot gandrīz visu veidu elektronisko projektu testēšanai, kam nepieciešamas augstas kvalitātes regulētas piegādes.

Kā tas strādā

Šajā dizainā mēs varam redzēt potenciālu dalītāja ķēdi, kas iekļauta starp izejas zenera stabilizatora pakāpi un ieejas bufera pastiprinātāju. Šo potenciālo dalītāju izveido VR1 un R5. Tas ļauj VR1 bīdāmo roku noregulēt no vismaz 1,4 voltiem, kad tas atrodas netālu no sliežu ceļa pamatnes, līdz 15 V zenera līmenim, kamēr tas atrodas tā regulēšanas diapazona augstākajā punktā.

Izvades bufera stadijā pastāv aptuveni 2 volti, kas ļauj izejas sprieguma diapazonam no 0 V līdz aptuveni 13 V. Ņemot vērā to, augšējais sprieguma diapazons ir pakļauts daļējām pielaidēm, piemēram, 5% pielaidei zener spriegumam. Tāpēc optimālais izejas spriegums varētu būt tonis, kas lielāks par 12 voltiem.

Daži efektīvu veidu veidi pārslodzes aizsardzības ķēde var būt ļoti svarīgi jebkuram stenda barošanas avotam. Tas var būt svarīgi, jo izeja var būt neaizsargāta pret nejaušām pārslodzēm un īssavienojumiem.

Šajā projektā mēs izmantojam diezgan vienkāršu strāvas ierobežojumu, ko nosaka Trl un ar to saistītie elementi. Ja ierīci darbina normālos apstākļos, R1 radītais spriegums, kas tiek pievienots virknē ar barošanas avotu, ir pārāk mazs, lai Trl sāktu vadīt.

Šajā scenārijā ķēde darbojas normāli, papildus nelielam sprieguma kritumam, ko ģenerējis R1. Tas gandrīz neietekmē vienības regulēšanas efektivitāti.

Tas ir tāpēc, ka R1 posms ir pirms regulatora shēmas. Pārslodzes gadījumā R1 izraisītais potenciāls izšauj līdz aptuveni 0,65 voltiem, kas liek Tr1 ieslēgties, ņemot vērā bāzes strāvu, kas iegūta no potenciāla starpības, kas radīta visā rezistorā R2.

Tas liek R3 un Tr 1 ievilkt ievērojamu kurenta daudzumu, izraisot sprieguma kritumu visā R4 un izejas sprieguma samazināšanos.

Šī darbība nekavējoties ierobežo izejas strāvu līdz maksimāli 550 līdz 600 mA, neskatoties uz izejas īssavienojumu.

Tā kā strāvas ierobežošanas funkcija izejas spriegumu ierobežo līdz praktiski 0 V.

R6 ir pielabots kā slodzes rezistors, kas būtībā neļauj izejas strāvai kļūt pārāk zemai un bufera pastiprinātājs nespēj normāli darboties. C3 ļauj ierīcei sasniegt lielisku pārejošu reakciju.

Trūkumi

Tāpat kā jebkuram tipiskam lineāram regulatoram, jaudas izkliedi Tr4 nosaka pēc izejas sprieguma un strāvas, un tā ir maksimālā ar pot, kas pielāgota zemākam izejas spriegumam un lielākai izejas slodzei.

Vissmagākajos gadījumos Tr4 var būt inducēts 20 V, izraisot caur to aptuveni 600 mA lielu strāvu. Tā rezultātā tranzistorā tiek izkliedēta aptuveni 12 vatu jauda.

Lai to varētu paciest ilgu laiku, ierīce jāuzstāda uz diezgan liela radiatora. VR1 varētu uzstādīt ar lielu vadības pogu, kas atvieglo kalibrētu skalu, parādot izejas sprieguma marķējumus.

Detaļu saraksts

• Rezistori. (Visi 1/3 vati 5%).
• R1 1,2 omi
• R2 100 omi
• R3 15 omi
• R4 1k
• R5 470 omi
• R6 10k
• VR1 4,7k lineārais ogleklis
• Kondensatori
• C1 2200 µF 40V
• C2 100 µF 25 V
• C3 330 nF
• Pusvadītāji
• Tr1 BC108
• Tr2 BC107
• Tr3 BFY51
• Tr4 TIP33A
• DI līdz D4 1N4002 (4 izslēgti)
• D5 BZY88C15V (15 volti, 400 mW zeneris)
• Transformators
• T1 Standarta tīkla primārais, 17 vai 18 volti, 1 amp
• sekundārs
• Slēdzis
• S1 D.P.S.T. rotācijas tīkla vai pārslēgšanas tips
• Dažādi
• Korpuss, izejas kontaktligzdas, shēmas plate, tīkla vads, vads,
• lodēt utt.

Kā apturēt tranzistora pārkaršanu pie augstākiem ieejas / izejas diferenciāļiem

Pārejas tranzistora tipa regulatori, kā paskaidrots iepriekš, parasti sastopas ar ārkārtīgi lielu izkliedi, kas rodas no sērijas regulatora tranzistora, ja izejas spriegums ir daudz mazāks nekā ieejas padeve.

Katru reizi, kad liela izejas strāva tiek darbināta ar zemu spriegumu (TTL), iespējams, ir ļoti svarīgi dzesēšanas ventilatoru izmantot uz radiatora. Iespējams, nopietna ilustrācija var būt avota bloka scenārijs, kas nodrošina 5 - 5 un 50 voltu strāvas padevi.

Šāda veida ierīcēm parasti varētu būt 60 voltu neregulēta barošana. Iedomājieties, ka šai konkrētajai ierīcei ir jāsaņem TTL shēmas visā tās nominālajā strāvā. Sērijas elementam ķēdē šajā situācijā būs jāizkliedē 275 vati!

Šķiet, ka izdevumus par pietiekamas dzesēšanas nodrošināšanu realizē tikai sērijveida tranzistora cena. Gadījumā, ja sprieguma kritumu virs regulatora tranzistora, iespējams, varētu ierobežot līdz 5,5 voltiem, neatkarīgi no vēlamā izejas sprieguma, izkliedi var ievērojami samazināt iepriekšminētajā attēlā, tas var būt 10% no tā sākotnējās vērtības.

To varēja panākt, izmantojot trīs pusvadītāju daļas un pāris rezistorus (1. attēls). Lūk, kā tas tieši darbojas: tiristoram Thy ir atļauts normāli vadīt caur R1.

Tomēr, tiklīdz sprieguma kritums pāri T2 - sērijas regulators pārsniedz 5,5 voltus, T1 sāk vadīt, kā rezultātā tiristors 'atveras' nākamajā tilta taisngrieža izejas nulles krustojumā.

Šī īpašā darba secība pastāvīgi kontrolē C1 uzlādēto lādiņu - filtra kondensatoru -, lai neregulētā padeve būtu fiksēta pie 5,5 voltiem virs regulētā izejas sprieguma. R1 nepieciešamo pretestības vērtību nosaka šādi:

R1 = 1,4 x Vsek - (Vmin + 5) / 50 (rezultāts būs k Ohm)

kur Vsec norāda transformatora sekundāro RMS spriegumu un Vmin apzīmē regulētās izejas minimālo vērtību.

Tiristoram jābūt kompetētam izturēt maksimālo pulsācijas strāvu, un tā darbības spriegumam jābūt vismaz 1,5 Vsek. Jānorāda virknes regulatora tranzistors, lai atbalstītu vislielāko izejas strāvu Imax, un tas jāuzstāda uz radiatora, kur tas var izkliedēt 5,5 x Isec vatus.

Secinājums

Šajā amatā mēs uzzinājām, kā izveidot vienkāršas lineāras sprieguma regulatora shēmas, izmantojot virknes pārejas tranzistoru un zenera diode. Lineārie stabilizētie barošanas avoti sniedz mums diezgan vienkāršas iespējas izveidot fiksētas stabilizētas izejas, izmantojot minimālu komponentu skaitu.

Šādos projektos NPN tranzistors ir konfigurēts virknē ar pozitīvu ieejas padeves līniju kopējā izstarotāja režīmā. Stabilizēto izeju iegūst visā tranzistora izstarotājā un negatīvajā barošanas līnijā.

Tranzistora pamatne ir konfigurēta ar zenera skavas ķēdi vai regulējamu sprieguma dalītāju, kas nodrošina, ka tranzistora emitētāja puses spriegums cieši atkārto bāzes potenciālu pie tranzistora emitētāja izejas.

Ja slodze ir liela strāvas slodze, tranzistors regulē slodzes spriegumu, palielinot tā pretestību, un tādējādi nodrošina, ka slodzes spriegums nepārsniedz norādīto fiksēto vērtību, kas noteikta tā bāzes konfigurācijā.