מעגל דיודות טרנזיסטור זנר לטיפול בייצוב זרם גבוה

מעגל 'דיודת הזנר' בעל הספק גבוה באמצעות הרגולטור של טרנזיסטור המוצג כאן יכול לשמש להשגת תפוקות מדויקות מאוד, תפוקות טמפרטורה ומתח ממקורות זרם גבוה, בבטחה.

מגבלת זנר רגילה

דיודות הזינר בעלות הספק נמוך שאנו משתמשים בהן בדרך כלל במעגלים אלקטרוניים מוגדרות לעבודה עם זרמים נמוכים ולכן אינן יכולות לשמש לשינוי או לייצוב אספקת זרם גבוה.

למרות שדיודות זנר גבוהות יותר זמינות, אלה יכולות להיות יקרות יחסית. עם זאת, למעשה ניתן ליצור דיודת זנר גבוהה המתאימה להתאמה אישית באמצעות טרנזיסטורי כוח ומווסת IC shunt כמוצג להלן:

תרשים מעגלים

באמצעות רגולטור שאנט

כשמסתכלים על הדמות נוכל לראות את המעורבות של ויסות שאנט מיוחד המיוחד בצורה של LM431 או TL431, שהיא בעצם דיודת זנר מתכווננת לחשמל.

מלבד תכונת המתח המשתנה, המכשיר כולל גם את התכונה להפקת תפוקה מיוצבת בטמפרטורה, כלומר תנאי טמפרטורת הסביבה לא ישפיעו על הביצועים של מכשיר זה, דבר שאינו אפשרי עם הדיודות הרגילות.

אך מבחינת יכולת טיפול כוח, מכשיר ה- TL431 אינו טוב יותר מהמקבילה המקובלת של דיודות הזנר.

עם זאת, כאשר הוא משולב עם טרנזיסטור הספק כמו TIP147 המוצג, היחידה הופכת ליחידת דיודות זנר גבוהה בעלת תכליתיות גבוהה, המסוגלת להחליף ולייצב מקורות זרם גבוה מבלי להיפגע.

יישום לדוגמא

ניתן לדמיין דוגמה יישומית קלאסית למעגל זה מעגל ויסות שאנט לאופנוע כאשר העיצוב משמש לשינוי והגנה על אלטרנטור האופנוע מפני מכשירי ה- EMF הגבוהים.

ניתן לנסות את העיצוב גם ספקי כוח קיבוליים בעלי זרם גבוה לרכישת תפוקה מיוצבת ללא נחשולים אלה די בטוחים אך קומפקטיים ספקי כוח ללא שנאים .

יישומים מתאימים אחרים של מעגל רב-תכליתי זה יכולים להתאים שליטה על תפוקות טחנות רוח וכבקר עומסים אלקטרוני עבור ויסות תפוקות הידרו גנרטורים .

ללא שילוב TIP147, שלב LM431 נראה די פגיע, וגם הרגולציה מפותחת רק על פני האנודה / הקתודה של המכשיר ולא על פני מסופי האספקה ​​הראשיים.

בקרת הספק גבוהה

עם שילוב טרנזיסטור הכוח התרחיש משתנה לחלוטין וכעת הטרנזיסטור מדמה את תוצאות ויסות השאנט, ומעביר את הזרם הגבוה מהכניסה לרמות הנכונות, כמפורט בתצורות LM431.

המחלק הפוטנציאלי שנעשה באמצעות נגדי 3k3 ו -4 k7 בכניסת הייחוס של ה- IC קובע למעשה את סף ההפעלה עבור ה- IC, בדרך כלל ניתן לשנות את הנגד העליון לקבלת כל פלט מתח מיוצב של זנר הרצוי ממעגל הטרנזיסטור.

ניתן ללמוד מכך את החישובים המפורטים לנגדים גיליון נתונים לווסת Shunt TL431

הערה: על ה- TIP147 להיות מותקן על גוף קירור גדול במיוחד עם סנפיר כדי לאפשר תפקוד תקין ומיטבי של המעגל.