מעגלי רגולטור מתח באמצעות טרנזיסטור ודיודת זנר

במאמר זה נדון באופן מקיף כיצד ליצור מעגלי ויסות מתח טרנזיסטוריים מותאמים אישית במצבים קבועים וגם במצבים משתנים.

כל מעגלי אספקת החשמל הליניאריים המיועדים לייצר, מתח יציב והתפוקה הנוכחית משלבת ביסודה שלבי טרנזיסטורים ודיודות זנר לקבלת התפוקות המווסתות הנדרשות.

מעגלים אלה המשתמשים בחלקים נפרדים יכולים להיות בצורה של מתח קבוע או קבוע קבוע, או מתח יציאה מתכוונן מיוצב.

ויסות המתח הפשוט ביותר

ככל הנראה הסוג הפשוט ביותר של מווסת המתח הוא מייצב השיניים של הזנר, הפועל באמצעות דיודת זנר בסיסית לוויסות, כפי שמודגם באיור להלן.

לדיודות הזנר יש דירוג מתח שווה למתח המוצא המיועד, שעשוי להתאים באופן הדוק לערך המוצא הרצוי.

כל עוד מתח האספקה ​​נמוך מהערך המדורג של מתח הזנר, הוא מציג התנגדות מקסימאלית בטווח של מגה-מוהם רבים, מה שמאפשר לעבור על האספקה ​​ללא הגבלות.

עם זאת, ברגע שמתח האספקה ​​עולה על הערך המדורג של 'מתח הזנר', גורם לירידה משמעותית בהתנגדותו, מה שגורם למתח יתר להידחק בקרקע דרכו, עד שהאספקה ​​צונחת או מגיעה לרמת מתח הזנר.

עקב הסבה פתאומית זו מתח האספקה ​​יורד ומגיע לערך הזנר, מה שגורם להתנגדות הזנר לעלות שוב. לאחר מכן המחזור ממשיך במהירות ומבטיח שההיצע נשאר מיוצב בערך הזנר המדורג ולעולם אינו מורשה לעלות מעל ערך זה.

כדי לקבל את הייצוב הנ'ל, אספקת הקלט צריכה להיות מעט גבוהה יותר ממתח היציאה המיוצב הנדרש.

המתח העודף מעל ערך הזנר גורם למאפייני 'מפולת השלגים' הפנימיים של הזנר להתניע, מה שגורם לאפקט החלפה מיידי וצניחת האספקה ​​עד שהוא מגיע לדירוג הזנר.

פעולה זו נמשכת לאין ערוך מתח יציאה קבוע מייצב השווה לדירוג הזנר.

היתרונות של מייצב מתח זנר

דיודות זנר שימושיות מאוד כאשר נדרש ויסות מתח קבוע זרם נמוך.

קל להגדיר דיודות זנר וניתן להשתמש בהן לקבלת פלט מיוצב מדויק למדי בכל הנסיבות.

זה דורש רק נגד יחיד להגדרת שלב ויסות מתח מבוסס זינר, וניתן להוסיף אותו במהירות לכל מעגל לקבלת התוצאות המיועדות.

חסרונות הרגולטורים המייצבים של זנר

ספק כוח ייצוב זנר הוא אמנם שיטה מהירה, קלה ויעילה להשגת תפוקה מיוצבת, אך הוא כולל כמה חסרונות רציניים.

• זרם המוצא נמוך, מה שעשוי לתמוך בעומסי זרם גבוהים ביציאה.
• הייצוב יכול לקרות רק בהפרשי קלט / פלט נמוכים. כלומר אספקת הקלט לא יכולה להיות גבוהה מדי ממתח היציאה הנדרש. אחרת עמידות העומס עשויה להתפוגג בכוח עצום מה שהופך את המערכת ליעילה מאוד.
• פעולת דיודות זנר קשורה בדרך כלל ליצירת רעש, אשר עשוי להשפיע באופן קריטי על ביצועי מעגלים רגישים, כגון עיצוב מגברי Hi-Fi ויישומים פגיעים דומים אחרים.

שימוש ב'דיודת זנר מוגברת '

זוהי גרסת זנר מוגברת העושה שימוש ב- BJT ליצירת זנר משתנה עם יכולת טיפול משופרת בכוח.

בואו נדמיין ש- R1 ו- R2 הם בעלי אותו ערך. אשר יווצר רמת הטיה מספקת לבסיס ה- BJT ויאפשר ל- BJT להתנהל בצורה מיטבית. מכיוון שדרישת המתח הקדימה המפלטת הבסיסית המינימלית היא 0.7 וולט, ה- BJT ינהל ויעביר כל ערך העולה על 0.7 וולט או לכל היותר 1 וולט, בהתאם למאפיינים הספציפיים של ה- BJT המשמש.

כך שהפלט יתייצב על 1 וולט בערך. תפוקת הכוח מ'זנר משתנה מוגבר 'זה תלויה בדירוג ההספק של BJT ובערך נגדי העומס.

עם זאת ניתן לשנות או להתאים ערך זה בקלות לרמה אחרת רצויה, פשוט על ידי שינוי ערך R2. או יותר פשוט על ידי החלפת R2 בסיר. הטווח של הן R1 והן R2 Pot יכול להיות בין 1K ל- 47K, כדי לקבל תפוקה משתנה בצורה חלקה מ -1 V לרמת האספקה ​​(מקסימום 24 V). ליתר דיוק, באפשרותך להחיל את הנוסחה הבאה של מחיצת וולט:

מתח יציאה = 0.65 (R1 + R2) / R2

חסרון של מגבר זנר

שוב, החיסרון של עיצוב זה הוא פיזור גבוה אשר גדל באופן יחסי ככל שהקלט והפרש התפוקה גדל.

כדי להגדיר נכון את ערך נגדי העומס בהתאם לזרם הפלט ולספק הקלט, ניתן ליישם את הנתונים הבאים כראוי.

נניח שמתח המוצא הנדרש הוא 5 וולט, הזרם הנדרש הוא 20 מיליאמפר, וכניסת האספקה ​​היא 12 וולט. לאחר מכן, באמצעות חוק אוהם יש לנו:

נגד עומס = (12 - 5) / 0.02 = 350 אוהם

הספק = (12 - 5) x 0.02 = 0.14 וואט או פשוט 1/4 וואט יעשה.

מעגל רגולטור טרנזיסטורים מסדרה

בעיקרו של דבר, מווסת סדרות הנקרא גם טרנזיסטור מעבר סדרתי הוא התנגדות משתנה שנוצרת באמצעות טרנזיסטור המחובר בסדרה עם אחד מקווי האספקה ​​והעומס.

ההתנגדות של הטרנזיסטור לזרם מסתגלת אוטומטית בהתאם לעומס המוצא, כך שמתח המוצא נשאר קבוע ברמה הרצויה.

במעגל ויסות סדרתי זרם הקלט צריך להיות מעט יותר מזרם היציאה. ההבדל הקטן הזה הוא גודל הזרם היחיד שמשמש את מעגל הווסת בפני עצמו.

יתרונות רגולטור הסדרה

היתרון העיקרי של מעגל ויסות סדרתי בהשוואה לווסת מסוג שאנט הוא היעילות הטובה יותר שלו.

התוצאה היא פיזור מינימלי של כוח ובזבוז באמצעות חום. בגלל היתרון הגדול הזה, ויסות טרנזיסטורים סדרתיים פופולריים מאוד ביישומי ויסות מתח גבוה.

עם זאת, ניתן להימנע מכך כאשר דרישת ההספק נמוכה מאוד, או כאשר היעילות והפקת החום אינם מהנושאים הקריטיים.

ביסודו של דבר, רגולטור סדרתי יכול פשוט לשלב רגולטור shunt shener, הטוען מעגל חיץ עוקב פולט, כפי שצוין לעיל.

אתה עלול למצוא עלייה במתח אחדות בכל פעם שמשתמשים בעוקב פולט. המשמעות היא שכאשר מוחל קלט מיוצב על בסיסו, בדרך כלל נשיג תפוקה מיוצבת גם מהפולט.

מכיוון שאנחנו מסוגלים להשיג רווח זרם גבוה יותר מחסיד הפולט, ניתן לצפות שזרם המוצא יהיה הרבה יותר גבוה בהשוואה לזרם הבסיס המיושם.

לכן, גם כאשר זרם הבסיס הוא בסביבות 1 או 2 מיליאמפר בשלב ההצלה הזנר, שהופך גם לצריכת הזרם השקטה של ​​התכנון, ניתן היה להעמיד את זרם המוצא של 100 מיליאמפר בפלט.

זרם הקלט מתווסף לזרם היציאה יחד עם 1 או 2 mA המשמש את מייצב הזנר, ומסיבה זו היעילות שהושגה מגיעה לרמה יוצאת מן הכלל.

בהתחשב בכך, אספקת הקלט למעגל מדורגת מספיק בכדי להשיג את מתח המוצא הצפוי, הפלט עשוי להיות כמעט בלתי תלוי ברמת אספקת הקלט, מכיוון שזה מוסדר ישירות על ידי פוטנציאל הבסיס של Tr1.

דיודת הזנר וקבל הניתוק מפתחים מתח נקי לחלוטין בבסיס הטרנזיסטור, המועתק בפלט ויוצר מתח מתוח כמעט ללא רעש.

זה מאפשר מעגלים מסוג זה עם יכולת להעביר יציאות עם אדווה ורעש נמוכים באופן מפתיע מבלי לכלול קבלים להחלקה ענקיים, ועם טווח של זרם שעשוי להיות גבוה כמו אמפר אחד ואף יותר.

מבחינת רמת מתח המוצא, יתכן וזה לא שווה בדיוק למתח הזנר המחובר. הסיבה לכך היא שקיימת ירידת מתח של כ -0.65 וולט בין הבסיס והמוליכים הפולטים של הטרנזיסטור.

כתוצאה מכך צריך לנכות מערך מתח הזנר כדי להצליח להשיג את מתח המוצא המינימלי של המעגל.

כלומר אם ערך הזנר הוא 12.7 וולט, אז הפלט בפולט הטרנזיסטור יכול להיות סביב 12 וולט, או להיפך, אם מתח המוצא הרצוי הוא 12 וולט, יש לבחור את וולטר הזנר להיות 12.7 וולט.

הוויסות של מעגל הרגולטורים בסדרה זה לעולם לא יהיה זהה לוויסות של מעגל הזנר, מכיוון שחסיד הפולט פשוט אינו יכול להחזיק עכבת פלט אפסית.

וירידת המתח על הבמה צריכה לעלות בשוליים בתגובה להגברת זרם התפוקה.

מצד שני, ניתן לצפות בוויסות טוב כאשר זרם הזנר כפול הרווח הנוכחי של הטרנזיסטור מגיע למינימום פי 100 מהזרם היציאה הגבוה ביותר הצפוי.

רגולטור סדרות זרם גבוה המשתמש בטרנזיסטורים של דרלינגטון

כדי להשיג זאת במדויק זה מרמז לעתים קרובות שיש להשתמש בכמה טרנזיסטורים, עשויים להיות 2 או 3, כדי שנוכל להשיג רווח מספק בפלט.

מעגל טרנזיסטור שני בסיסי המפעיל חסיד פולט זוג דרלינגטון מסומן באיורים הבאים מציג את הטכניקה של יישום 3 BJT בתצורת חסיד פולט דרלינגטון.

שימו לב כי, על ידי שילוב זוג טרנזיסטורים מביא לירידת מתח גבוהה יותר ביציאה של כ -1.3 וולט, דרך בסיס הטרנזיסטור הראשון ליציאה.

זאת בשל העובדה כי בערך 0.65 וולט מגולח מכל אחד הטרנזיסטורים. אם לוקחים בחשבון מעגל שלושה טרנזיסטורים, זה יכול להיות ירידת מתח של מעט מתחת ל -2 וולט על בסיס הבסיס של הטרנזיסטור הראשון והפלט, וכן הלאה.

רגולטור מתח פולט נפוץ עם משוב שלילי

תצורה נחמדה נראית לפעמים בעיצובים ספציפיים שיש להם כמה מגברי פולט נפוצים , שמציע משוב שלילי נטו במאה אחוז.

מערך זה מודגם באיור הבא.

למרות העובדה שבשלבי פולט נפוצים יש בדרך כלל מידה משמעותית של עלייה במתח, יתכן שזה לא המצב במקרה זה.

זה בגלל המשוב השלילי של 100% שמוצב על פני אספן הטרנזיסטור המוצא והפולט של טרנזיסטור הנהג. זה מאפשר למגבר להשיג רווח של אחדות מדויקת.

היתרונות של רגולטור פולט נפוץ עם משוב

תצורה זו עובדת טוב יותר בהשוואה לא זוג דרלינגטון רגולטורים מבוססי עוקבים פולטים בגלל ירידת המתח המופחתת על גבי מסופי הקלט / הפלט.

ירידת המתח שהושגה מתכנונים אלה היא בקושי סביב 0.65 וולט, מה שתורם ליעילות רבה יותר, ומאפשר למעגל לעבוד ביעילות, בין אם מתח הכניסה הלא-מיוצב הוא רק כמאה מילי-וולט מעל מתח היציאה הצפוי.

Eliminator סוללות באמצעות מעגל הרגולטור של הסדרה

מעגל סילוק הסוללה המצוין הוא המחשה פונקציונלית של עיצוב שנבנה באמצעות וסת סדרתי בסיסי.

המודל פותח לכל היישומים העובדים עם 9 וולט DC עם זרם מקסימלי שלא יעלה על 100 mA. זה לא מתאים למכשירים שדורשים כמות גבוהה יחסית של זרם.

T1 הוא א 12 -0 - 12 היה שנאי של 100 mA המספק בידוד הגנה מבודד והורדת מתח, בעוד שמתפתל משני במרכזו מפעיל מיישר דחיפה-משיכה בסיסי עם קבלים פילטר.

ללא עומס ההספק יהיה סביב 18 וולט DC, אשר עשוי לרדת לכ- 12 וולט בעומס מלא.

המעגל שעובד כמו מייצב מתח הוא למעשה עיצוב מסוג סדרה בסיסי המשלב R1, D3 ו- C2 על מנת לקבל פלט סמלי של 10 וולט. זרם הזנר נע סביב 8 מילי-אמפר ללא עומס, וירד לכ -3 מילי-אמפר בעומס מלא. הפיזור שנוצר מ- R1 ו- D3 כתוצאה הוא מינימלי.

ניתן לראות חסיד פולט זוג של דרלינגטון שנוצר על ידי TR1 ו- TR2 מוגדר כמגבר חיץ הפלט מספק רווח זרם של כ- 30,000 בפלט מלא, בעוד שהרווח המינימלי הוא 10,000.

ברמת רווח זו כאשר היחידה פועלת באמצעות 3 מילי-אמפר תחת זרם עומס מלא, ורווח מינימלי i אינו מציג כמעט שום סטייה בירידת המתח על פני המגבר גם בזמן שזרם העומס נע.

ירידת המתח האמיתית ממגבר הפלט היא כ -1.3 וולט, ועם כניסה מתונה של 10 וולט זה מציע תפוקה של בערך 8.7 וולט.

זה נראה כמעט שווה ל- 9 וולט שצוינו, בהתחשב בעובדה שאפילו סוללת 9 וולט האמיתית עשויה להציג שינויים בין 9.5 וולט ל -7.5 וולט במהלך תקופת הפעולה שלה.

הוספת מגבלה שוטפת לווסת סדרות

עבור הרגולטורים שהוסברו לעיל, בדרך כלל נהיה חשוב להוסיף הגנה על קצר.

זה עשוי להיות נחוץ כדי שהתכנון יוכל לספק ויסות טוב יחד עם עכבת תפוקה נמוכה. מכיוון שמקור האספקה ​​הוא עכבה נמוכה מאוד, זרם פלט גבוה מאוד יכול לעבור במצב של קצר במוצא מקרי.

זה עלול לגרום לטרנזיסטור המוצא, יחד עם כמה חלקים אחרים להישרף מיד. נתיך טיפוסי עשוי פשוט שלא להציע הגנה מספקת מכיוון שהנזק עשוי להתרחש במהירות עוד לפני שהנתיך יכול להגיב ולנשב.

הדרך הקלה ביותר ליישם זאת אולי על ידי הוספת מגביל זרם למעגל. זה כולל מעגלים משלימים ללא כל השפעה ישירה על ביצועי התכנון בתנאי עבודה רגילים.

עם זאת מגביל הזרם עלול לגרום למתח היציאה לרדת במהירות אם העומס המחובר מנסה לשאוב כמויות משמעותיות של זרם.

למעשה מתח המוצא יורד כל כך מהר, שלמרות שיש קצר חשמלי על הפלט, הזרם הזמין מהמעגל הוא קצת יותר מהדירוג המרבי שצוין.

התוצאה של מעגל הגבלת זרם מוכחת בנתונים שלמטה המציגים את מתח המוצא והזרם ביחס לעכבת עומס המורידה בהדרגה, כפי שהושגה מיחידת הסוללה Eliminator המוצעת.

ה מעגלים מגבילים זרם עובד על ידי שימוש רק בכמה אלמנטים R2 ו- Tr3. התגובה שלה היא למעשה כל כך מהירה שהיא פשוט מבטלת את כל הסיכונים האפשריים של קצר חשמלי ביציאה ובכך מספקת הגנה מפני הוכחת כשלים להתקני הפלט. ניתן להבין את פעולת המגבלה הנוכחית כמוסבר להלן.

R2 מחובר בסדרה עם הפלט, מה שגורם למתח שפותח על פני R2 להיות ביחס לזרם המוצא. בצריכת יציאה המגיעה ל 100 מילי-אמפר המתח המיוצר על פני R2 לא יספיק להפעלה ב- Tr3, מכיוון שמדובר בטרנזיסטור סיליקון הדורש פוטנציאל מינימלי של 0.65 וולט להפעלה.

עם זאת, כאשר עומס הפלט חורג ממגבלת 100 mA, הוא מקנה פוטנציאל מספיק על פני T2 כדי להפעיל באופן הולם את Tr3 להולכה. TR3 בתורו גורם לזרם fto זרם כלשהו לכיוון Trl על פני מסילת האספקה ​​השלילית דרך העומס.

זה גורם להפחתה מסוימת של מתח המוצא. אם העומס גדל מביא עוד לעלייה פרופורציונאלית בפוטנציאל של R2 לעלות, מה שמאלץ את Tr3 להפעיל עוד יותר.

כתוצאה מכך, ניתן להעביר כמויות גדולות יותר לכיוון Tr1 ולקו השלילי דרך Tr3 והעומס. פעולה זו מובילה עוד יותר לירידת מתח עולה יחסית של מתח המוצא.

גם במקרה של קצר במוצא, Tr3 צפוי להיות מוטה בצורה קשה להולכה, מה שיאלץ את מתח המוצא לרדת לאפס, ויבטיח כי זרם המוצא לעולם אינו רשאי לחרוג מסימן ה -100 mA.

אספקת חשמל לספסל מוסדר משתנה

ספקי כוח מיוצבים במתח משתנים לעבוד עם עיקרון דומה כמו סוגי ווסת המתח הקבוע, אך הם כוללים א בקרת פוטנציומטר מה שמקל על יציאה מיוצבת עם טווח מתח משתנה.

המעגלים האלה מתאימים ביותר כספקי ספסל וסדנה, אם כי הם יכולים לשמש גם ביישומים הדורשים תשומות מתכווננות שונות לצורך הניתוח. בעבודות כאלה פוטנציומטר אספקת החשמל פועל כמו בקרה קבועה מראש שניתן להשתמש בה כדי להתאים את מתח המוצא של האספקה ​​לרמות המתח המווסתות הרצויות.

האיור לעיל מראה דוגמה קלאסית למעגל ווסת מתח משתנה אשר יספק פלט מיוצב משתנה ברציפות בין 0 ל 12 וולט.

תכונות עיקריות

• הטווח הנוכחי מוגבל למקסימום של 500 mA, אם כי זה יכול לעלות לרמות גבוהות יותר על ידי שדרוג הולם של הטרנזיסטורים והשנאי.
• העיצוב מספק ויסות רעשים אדווה טובים מאוד, שעשויים להיות פחות מ -1 mV.
• ההבדל המקסימלי בין אספקת הקלט לבין הפלט המווסת הוא לא יותר מ- 0.3 וולט גם בעומס פלט מלא.
• ניתן להשתמש באופן אידיאלי באספקת החשמל המשתנה לבדיקה כמעט של כל סוגי הפרויקטים האלקטרוניים עם אספקה ​​מוסדרת באיכות גבוהה.

איך זה עובד

בתכנון זה אנו יכולים לראות מעגל חלוקה פוטנציאלי הכלול בין שלב מייצב הזנר של הפלט לבין מגבר חיץ הקלט. מחלק פוטנציאלי זה נוצר על ידי VR1 ו- R5. זה מאפשר לכוונן את זרוע המחוון של ה- VR1 מ -1.4 וולט מינימום כאשר היא נמצאת בסמוך לבסיס המסלול שלה, עד לרמה של 15 וולט זנר בזמן שהיא נמצאת בנקודה הגבוהה ביותר של טווח ההתאמה שלה.

קיימים בערך 2 וולט שנפלו מעל שלב חיץ הפלט, מה שמאפשר טווח מתח יציאה מ- 0 וולט לסביבות 13 וולט. עם זאת, טווח המתח העליון רגיש לסבילות חלקים, כמו סובלנות של 5% על מתח הזנר. לכן מתח היציאה האופטימלי עשוי להיות צל גבוה מ- 12 וולט.

כמה סוגים של יעילים מעגל הגנה מפני עומס יתר יכול להיות חשוב מאוד לכל ספק כוח בספסל. זה עשוי להיות חיוני מכיוון שהפלט עשוי להיות פגיע לעומסי יתר אקראיים ולקצר.

אנו משתמשים במגבלת זרם די פשוטה בתכנון הנוכחי, הנקבעת על ידי Trl והאלמנטים המקושרים שלה. כאשר היחידה מופעלת בתנאים רגילים המתח המופק על פני R1, המחובר בסדרה עם זרם ההספק, הוא מעט מדי מכדי להפעיל את Trl להולכה.

בתרחיש זה המעגל פועל כרגיל, מלבד ירידת מתח קטנה המורכבת מ- R1. זה כמעט ואינו משפיע על יעילות הוויסות של היחידה.

הסיבה לכך היא שלב R1 מגיע לפני מעגלי הרגולטורים. במקרה של מצב עומס יתר, הפוטנציאל המושרה על ידי R1 יורה עד לכדי 0.65 וולט, מה שמאלץ את Tr1 להפעיל, בגלל זרם הבסיס שנרכש מהפרש הפוטנציאל הנוצר על פני הנגד R2.

זה גורם ל- R3 ו- Tr 1 לצייר כמות משמעותית של זרם, מה שגורם לירידת המתח על פני R4 לגדול משמעותית ולמתח המוצא מופחת.

פעולה זו מגבילה באופן מיידי את זרם הפלט למקסימום של 550 עד 600 mA למרות הקצר במוצא.

מכיוון שתכונת ההגבלה הנוכחית מגבילה את מתח המוצא ל 0 וולט כמעט.

R6 ממותג כמו נגד עומס אשר בעצם מונע מזרם היציאה להיות נמוך מדי ומגבר החיץ אינו מסוגל לעבוד כרגיל. C3 מאפשר למכשיר להשיג תגובה ארעית מעולה.

חסרונות

בדיוק כמו כל וסת ליניארי אופייני, פיזור ההספק ב- Tr4 נקבע על ידי מתח המוצא והזרם והוא מקסימלי עם סיר המותאם למתח יציאה נמוך יותר ולעומסי תפוקה גבוהים יותר.

בנסיבות הקשות ביותר יכול להיות ש- 20 V יושרה על פני Tr4 ויגרום לזרם של כ- 600 mA לזרום דרכו. התוצאה היא פיזור הספק של כ- 12 וואט בטרנזיסטור.

כדי להיות מסוגל לסבול זאת למשך זמן ארוך, יש להתקין את המכשיר על גוף קירור די גדול. ניתן להתקין את VR1 באמצעות כפתור בקרה גדול המאפשר קנה מידה מכויל המציג את סימני מתח המוצא.

רשימת חלקים

• נגדים. (כל 1/3 וואט 5%).
• R1 1.2 אוהם
• R2 100 אוהם
• R3 15 אוהם
• R4 1k
• R5 470 אוהם
• R6 10k
• VR1 4.7k פחמן לינארי
• קבלים
• C1 2200 µF 40V
• C2 100 µF 25V
• C3 330 nF
• מוליכים למחצה
• Tr1 BC108
• Tr2 BC107
• Tr3 BFY51
• Tr4 TIP33A
• DI ל- D4 1N4002 (4 הנחה)
• D5 BZY88C15V (15 וולט, 400 mW זנר)
• שַׁנַאי
• חשמל ראשי T1 ראשי, 17 או 18 וולט, אמפר אחד
• מִשׁנִי
• החלף
• S1 D.P.S.T. רשת חשמל או סיבוב
• שונות
• מארז, שקעי יציאה, לוח מעגל, עופרת, חוט,
• הלחמה וכו '.

כיצד לעצור התחממות יתר של טרנזיסטור בהפרשי קלט / פלט גבוהים יותר

הרגולטורים מסוג הטרנזיסטור המעבר, כפי שהוסבר לעיל, נתקלים בדרך כלל במצב של היפרדות גבוהה במיוחד המופיעים מטרנזיסטור הווסת הסדרה בכל פעם שמתח המוצא נמוך בהרבה מאספקת הקלט.

בכל פעם שזרם תפוקה גבוה מונע במתח נמוך (TTL), ייתכן שיהיה קריטי להשתמש במאוורר קירור על גוף הקירור. אולי איור חמור עשוי להיות התרחיש של יחידת מקור שצוינה לספק 5 אמפר דרך 5 ו -50 וולט.

סוג זה של יחידה יכול להיות בעל אספקה ​​בלתי מוסדרת של 60 וולט. תאר לעצמך שהמכשיר הספציפי הזה הוא מקור מעגלי TTL בכל זרם הדירוג. אלמנט הסדרה במעגל יצטרך במצב זה לפזר 275 וואט!

נראה כי ההוצאה של אספקת קירור מספקת מתממשת רק על ידי מחיר הטרנזיסטור הסדרה. אם ירידת המתח מעל טרנזיסטור הווסת עשויה להיות מוגבלת ל -5.5 וולט, ללא תלות במתח המוצא המועדף, ניתן יהיה להפחית באופן משמעותי את הפיזור באיור לעיל זה עשוי להיות 10% מערכו ההתחלתי.

ניתן להשיג זאת על ידי שימוש בשלושה חלקים של מוליכים למחצה וכמה נגדים (איור 1). כך בדיוק זה עובד: לתיריסטור Thy מותר להתנהל בדרך כלל דרך R1.

עם זאת, ברגע שנפילת המתח על פני T2 - וסת הסדרה עולה על 5.5 וולט, T1 מתחיל להתנהל, וכתוצאה מכך התיריסטור 'ייפתח' במעבר האפס של פלט מיישר הגשר.

רצף עבודה ספציפי זה שולט כל הזמן במטען המוזן על פני C1 - קבל המסנן - על מנת שהאספקה ​​הבלתי מוסדרת קבועה ב -5.5 וולט מעל מתח המוצא המווסת. ערך ההתנגדות הדרוש ל- R1 נקבע באופן הבא:

R1 = 1.4 x Vsec - (Vmin + 5) / 50 (התוצאה תהיה ב- k Ohm)

כאשר Vsec מציין את מתח ה- RMS המשני של השנאי ו- Vmin מסמל את הערך המינימלי של הפלט המווסת.

התיריסטור צריך להיות כשיר לעמוד בזרם אדווה שיא, ומתח התפקוד שלו צריך להיות מינימום של 1.5 ווס'ק. יש לציין את טרנזיסטור הרגולטור של הסדרה כדי לתמוך בזרם היציאה הגבוה ביותר, Imax, ויש להתקין אותו על גוף קירור שבו הוא עשוי להפיג 5.5 x ואט איזק.

סיכום

בפוסט זה למדנו כיצד לבנות מעגלי ויסות מתח ליניאריים פשוטים באמצעות טרנזיסטור מעברי סדרה ודיודת זנר. ספקי כוח מיוצבים ליניאריים מספקים לנו אפשרויות די קלות ליצירת תפוקות מיוצבות קבועות באמצעות מספר מינימלי של רכיבים.

בתכנונים כאלה, בעצם מוגדר טרנזיסטור NPN בסדרה עם קו אספקת קלט חיובי במצב פולט נפוץ. התפוקה המיוצבת מתקבלת על פני פולט הטרנזיסטור וקו האספקה ​​השלילי.

בסיס הטרנזיסטור מוגדר עם מעגל מהדק זנר או מחלק מתח מתכוונן שמבטיח שמתח הצד הפולט של הטרנזיסטור משכפל מקרוב את פוטנציאל הבסיס בפלט הפולט של הטרנזיסטור.

אם העומס הוא עומס זרם גבוה, הטרנזיסטור מווסת את המתח לעומס על ידי גרימת התנגדותו ובכך מבטיח שהמתח לעומס לא יעלה על הערך הקבוע שצוין כפי שנקבע על ידי תצורת הבסיס שלו.