Mga Voltage Regulator Circuits gamit ang Transistor at Zener Diode

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Sa artikulong ito ay komprehensibong tatalakayin namin kung paano gumawa ng na-customize na mga transistorized voltage regulator circuit sa mga nakapirming mode at mga variable mode din.

Lahat ng mga linear circuit ng supply ng kuryente na idinisenyo upang makagawa ng isang nagpapatatag, pare-pareho ang boltahe at kasalukuyang output sa panimula isama ang mga yugto ng transistor at zener diode para sa pagkuha ng kinakailangang mga kinokontrol na output.



Ang mga circuit na gumagamit ng mga discrete na bahagi ay maaaring nasa anyo ng permanenteng naayos o pare-pareho na boltahe, o nagpapatatag na naaayos na boltahe ng output.

Pinakasimpleng Regulator ng Boltahe

Marahil ang pinakasimpleng uri ng regulator ng boltahe ay ang zener shunt stabilizer, na gumagana sa pamamagitan ng paggamit ng isang pangunahing diode ng zener para sa regulasyon, tulad ng ipinakita sa Larawan sa ibaba.



Ang mga zener diode ay mayroong isang rating ng boltahe na katumbas ng inilaan na output boltahe, na maaaring malapit na maitugma ang nais na halaga ng output.

Hangga't ang supply boltahe ay mas mababa sa na-rate na halaga ng boltahe ng zener, nagpapakita ito ng maximum na paglaban sa saklaw ng maraming mga megohms, na nagpapahintulot sa pagpasa na dumaan nang walang mga paghihigpit.

Gayunpaman, sa sandaling ang pagtaas ng boltahe ng suplay ay higit sa na-rate na halaga ng 'zener boltahe', nagpapalitaw ng isang makabuluhang pagbaba ng paglaban nito, na sanhi ng higit na boltahe na ma-shunted sa lupa sa pamamagitan nito, hanggang sa bumaba ang suplay o maabot ang antas ng boltahe ng zener.

Dahil sa biglaang pag-shunting na ito, bumaba ang boltahe ng suplay at umabot sa halaga ng zener, na sanhi ng pagtaas ng paglaban ng zener. Pagkatapos ay mabilis na nagpatuloy ang pag-ikot na tinitiyak na ang panustos ay mananatiling matatag sa na-rate na halaga ng zener at hindi kailanman pinapayagan na lumampas sa halagang ito.

Upang makuha ang pagpapatibay sa itaas, ang input supply ay kailangang medyo mas mataas kaysa sa kinakailangang stabilized output voltage.

Ang labis na boltahe sa itaas ng halaga ng zener ay nagdudulot ng panloob na 'avalanche' na mga katangian ng zener upang mag-trigger, na nagiging sanhi ng instant na shunting effect at pagbagsak ng supply hanggang sa maabot nito ang zener rating.

Ang aksyon na ito ay nagpapatuloy nang walang katiyakan na tinitiyak ang isang nakapirming nagpapatatag na boltahe ng output na katumbas ng rating ng zener.

Mga kalamangan ng Zener Voltage Stabilizer

Ang mga zener diode ay napaka-madaling gamiting kung saan ang mababang kasalukuyang, pare-pareho ang regulasyon ng boltahe ay kinakailangan.

Ang mga zener diode ay madaling mai-configure at maaaring magamit upang makakuha ng isang makatwirang tumpak na nagpapatatag na output sa ilalim ng lahat ng mga pangyayari.

Nangangailangan lamang ito ng isang solong risistor para sa pag-configure ng isang yugto ng boltahe na batay sa boltahe ng zener diode, at maaaring mabilis na maidagdag sa anumang circuit para sa inilaan na mga resulta.

Mga disadvantages ng Zener Stabilized Regulator

Bagaman ang isang zener na nagpapatatag ng suplay ng kuryente ay isang mabilis, madali at mabisang pamamaraan ng pagkamit ng isang nagpapatatag na output, nagsasama ito ng ilang mga seryosong sagabal.

  • Ang kasalukuyang output ay mababa, na maaaring suportahan ang mataas na kasalukuyang pag-load sa output.
  • Ang pagpapapanatag ay maaaring mangyari lamang para sa mababang mga kaugalian ng input / output. Ibig sabihin ang suplay ng pag-input ay hindi maaaring maging masyadong mataas kaysa sa kinakailangang boltahe ng output. Kung hindi man ang paglaban sa pag-load ay maaaring magwawaldas ng malaking halaga ng lakas na ginagawang napaka-episyente ng system.
  • Ang pagpapatakbo ng Zener diode ay karaniwang nauugnay sa pagbuo ng ingay, na maaaring kritikal na makakaapekto sa pagganap ng mga sensitibong circuit, tulad ng mga disenyo ng hi-fi amplifier, at iba pang katulad na mahina na aplikasyon.

Paggamit ng 'Amplified Zener Diode'

Ito ay isang pinalakas na bersyon ng zener na gumagamit ng isang BJT para sa paglikha ng isang variable zener na may pinahusay na kakayahan sa paghawak ng kuryente.

Isipin natin na ang R1 at R2 ay magkapareho ng halaga., Na lilikha ng sapat na antas ng biasing sa base ng BJT, at papayagan ang BJT na magsagawa ng optimal. Dahil ang minimum na kinakailangan ng emitter na pasulong na boltahe ay 0.7V, ang BJT ay magsasagawa at magpapadala ng anumang halaga na higit sa 0.7V o sa pinaka 1V depende sa mga tukoy na katangian ng ginamit na BJT.

Kaya't ang output ay patatagin sa 1 V na tinatayang. Ang output ng kuryente mula sa 'amplified variable zener' na ito ay nakasalalay sa rating ng kuryente ng BJT at halaga ng resistor ng load.

Gayunpaman ang halagang ito ay madaling mabago o maiakma sa ilang iba pang ninanais na antas, sa pamamagitan lamang ng pagbabago ng R2 na halaga. O higit pa sa pamamagitan ng pagpapalit ng R2 ng isang palayok. Ang saklaw ng parehong R1 at R2 Pot ay maaaring maging anuman sa pagitan ng 1K at 47K, upang makakuha ng maayos na variable na output mula sa 1V hanggang sa antas ng supply (24V max). Para sa higit na kawastuhan, maaari mong ilapat ang sumusunod na pormula ng divatator divat:

Output Boltahe = 0.65 (R1 + R2) / R2

Kakulangan ng Zener Amplifier

Ngunit muli, ang sagabal ng disenyo na ito ay isang mataas na pagwawaldas na tumataas nang proporsyonal habang ang input at ang pagkakaiba sa output ay nadagdagan.

Upang maitakda nang wasto ang halaga ng resistor ng pag-load depende sa kasalukuyang output at ang supply ng input, ang sumusunod na data ay maaaring mailapat nang naaangkop.

Ipagpalagay na ang kinakailangang boltahe ng output ay 5V, ang kinakailangang kasalukuyang 20 mA, at ang input ng supply ay 12 V. Pagkatapos gamit ang batas ng Ohms mayroon kaming:

Load Resistor = (12 - 5) / 0.02 = 350 ohms

wattage = (12 - 5) x 0.02 = 0.14 watts o simpleng 1/4 watt ang gagawin.

Serye ng Transistor Regulator Circuit

Mahalaga, ang isang regulator ng serye na tinatawag ding series pass transistor ay isang variable na paglaban na nilikha gamit ang isang transistor na nakakabit sa serye na may isa sa mga linya ng supply at ang pagkarga.

Ang paglaban ng transistor sa kasalukuyang awtomatikong inaayos depende sa output output, tulad na ang output boltahe ay mananatiling pare-pareho sa nais na antas.

Sa isang serye ng regulator circuit ang kasalukuyang pag-input ay dapat na bahagyang higit sa kasalukuyang output. Ang maliit na pagkakaiba na ito ay ang tanging lakas ng kasalukuyang kasalukuyang ginagamit ng regulator circuit nang mag-isa.

Mga kalamangan ng Series Regulator

Ang pangunahing bentahe ng isang serye ng regulator circuit kumpara sa isang shunt type regulator ay ang mas mahusay na kahusayan.

Nagreresulta ito sa kaunting pagwawaldas ng lakas at pag-aaksaya sa pamamagitan ng init. Dahil sa mahusay na bentahe na ito, ang mga serye ng transistor regulator ay napakapopular sa mga application ng mataas na boltahe na regulator.

Gayunpaman, maaaring maiwasan ito kung saan ang kinakailangan ng kuryente ay napakababa, o kung saan ang kahusayan at pagbuo ng init ay hindi kabilang sa mga kritikal na isyu.

Series Regulator Circuit

Karaniwan ang isang regulator ng serye ay maaaring magsama lamang ng isang zener shunt regulator, na naglo-load ng isang tagasunod na tagasunod ng buffer circuit, tulad ng ipinahiwatig sa itaas.

Maaari kang makahanap ng pagkakaroon ng boltahe ng pagkakaisa tuwing isang emitter na tagasunod na yugto ang ginagamit. Nangangahulugan ito na ang isang nagpapatatag na pag-input ay inilalapat sa base nito, sa pangkalahatan ay makakamtan natin ang isang nagpapatatag na output mula rin sa emitter.

Dahil nakakuha kami ng mas mataas na kasalukuyang nakuha mula sa tagasunod ng emitter, ang kasalukuyang output ay inaasahang magiging mas mataas sa paghahambing sa kasalukuyang inilapat na base.

Samakatuwid, kahit na ang kasalukuyang batayan ay nasa paligid ng 1 o 2 mA sa yugto ng zener shunt, na kung saan ay nagiging quiescent kasalukuyang pagkonsumo din ng disenyo, ang kasalukuyang output na 100 mA ay maaaring magamit sa output.

Ang kasalukuyang pag-input ay idinagdag hanggang sa kasalukuyang output kasama ang 1 o 2 mA na ginamit ng zener stabilizer, at sa kadahilanang iyon ang kahusayan na nakamit ay umabot sa isang natitirang antas.

Dahil dito, ang input supply sa circuit ay sapat na na-rate upang makamit ang inaasahang boltahe ng output, ang output ay maaaring praktikal na independiyente sa antas ng input ng pag-input, dahil direktang kinokontrol ito ng base potensyal ng Tr1.

Ang zener diode at decoupling capacitor ay bumuo ng isang perpektong malinis na boltahe sa base ng transistor, na kinopya sa output na bumubuo ng isang halos walang pag-iingay na walang bayad.

Pinapayagan nito ang ganitong uri ng mga circuit na may kakayahang maghatid ng mga output na may nakakagulat na mababang ripple at ingay nang hindi kasama ang malaking smoothing capacitors, at may isang saklaw ng kasalukuyang maaaring mas mataas sa 1 amp o higit pa.

Hinggil sa antas ng output boltahe ay nababahala, maaaring hindi ito eksaktong eksaktong katumbas ng nakakonektang boltahe ng zener. Ito ay dahil mayroong isang boltahe na drop ng humigit-kumulang na 0.65 volts sa pagitan ng mga base at emitter lead ng transistor.

Dahil dito ang pagbagsak na ito ay kailangang maibawas mula sa halaga ng bolta ng zener upang makamit ang kaunting boltahe ng output ng circuit.

Ibig sabihin kung ang halaga ng zener ay 12.7V, pagkatapos ang output sa emitter ng transistor ay maaaring humigit-kumulang 12 V, o sa kabaligtaran, kung ang nais na boltahe ng output ay 12 V, kung gayon ang zener volatge ay dapat na piliing maging 12.7 V.

Ang regulasyon ng circuit na ito ng regulator ng serye ay hindi magiging magkapareho sa regulasyon ng circuit ng zener, dahil ang tagasunod ng emitter ay hindi maaaring magkaroon ng zero output impedance.

At ang pagbagsak ng boltahe sa entablado ay kailangang tumaas nang marahan bilang tugon sa pagtaas ng kasalukuyang output.

Sa kabilang banda, maaasahan ang mabuting regulasyon kapag ang kasalukuyang zener na pinarami ng kasalukuyang nakuha ng transistor ay umabot sa minimum na 100 beses na inaasahang pinakamataas na kasalukuyang output.

Mataas na Kasalukuyang Regulator ng Serye gamit ang Darlington Transistors

Upang tiyak na makamit ito ito ay madalas na nagpapahiwatig na ang ilang mga transistors, maaaring 2 o 3 ay dapat gamitin upang makamit natin ang kasiya-siyang pakinabang sa output.

Isang pangunahing dalawang transistor circuit na naglalapat ng isang tagasunod ng emitter Ang pares ng Darlington ay ipinahiwatig sa mga sumusunod na numero ay nagpapakita ng pamamaraan ng paglalapat ng 3 BJTs sa isang Darlington, pagsasaayos ng tagasunod ng emitter.

Mataas na Kasalukuyang Transistor Series Series na gumagamit ng Darlington Transistors

Pagmasdan iyon, sa pamamagitan ng pagsasama ng isang pares ng mga transistors ay nagreresulta sa isang mas mataas na boltahe na drop sa output ng humigit-kumulang na 1.3 volts, sa pamamagitan ng base ng 1st transistor sa output.

Ito ay dahil sa ang katunayan na humigit-kumulang na 0.65 volts ay ahit mula sa kabuuan ng bawat transistors. Kung ang isang tatlong transistor circuit ay isinasaalang-alang, maaaring nangangahulugan ito ng isang boltahe na drop ng bahagyang mas mababa sa 2 volts sa kabuuan ng 1st transistor at ang output, at iba pa.

Karaniwang Emitter Voltage Regulator na may Negatibong Feedback

Ang isang magandang pagsasaayos ay nakikita minsan sa mga tukoy na disenyo na mayroong ilang karaniwang mga amplifier ng emitter , na nagtatampok ng 100 porsyento netong negatibong feedback.

Ang set up na ito ay ipinakita sa sumusunod na Larawan.

Karaniwang Emitter transistor Regulator na may Negatibong Feedback

Sa kabila ng katotohanang ang mga karaniwang yugto ng emitter na karaniwang may isang malaking antas ng nakakuha ng boltahe, maaaring hindi ito ang sitwasyon sa kasong ito.

Ito ay dahil sa 100% negatibong puna na inilalagay sa kabuuan ng output transistor collector at ang emitter ng driver transistor. Pinapadali nito ang amplifier upang makamit ang pagkakaroon ng isang eksaktong pagkakaisa.

Mga kalamangan ng Karaniwang Emitter Regulator na may Feedback

Mas mahusay na gumagana ang pagsasaayos na ito kumpara sa a Darlington Pair Mga tagapamahala batay sa tagasunod ng emitter dahil sa nabawasang pagbagsak ng boltahe sa mga input / output terminal.

Ang pagbagsak ng boltahe na nakamit mula sa mga disenyo na ito ay bahagya sa paligid ng 0.65 volts, na nag-aambag sa higit na kahusayan, at binibigyan ng kapangyarihan ang circuit upang gumana nang epektibo anuman kung o hindi ang hindi nagpapatatag na boltahe ng pag-input ay ilang daang millivolts lamang sa itaas ng inaasahang boltahe ng output.

Ang baterya ng Eliminator na gumagamit ng Series Regulator Circuit

Ang ipinahiwatig na circuit ng tagaalis ng baterya ay isang gumaganang paglalarawan ng isang disenyo na binuo gamit ang isang pangunahing regulator ng serye.

Ang baterya ng Eliminator na gumagamit ng transistor Series Regulator Circuit

Ang modelo ay binuo para sa lahat ng mga application na gumagana sa 9 volt DC na may isang maximum na kasalukuyang hindi hihigit sa 100 mA. Hindi naaangkop para sa mga aparato na humihiling ng medyo mas mataas na halaga ng kasalukuyang.

Ang T1 ay isang Ang 12 -0 - 12 ay isang 100 m transformer na naghahatid ng nakahiwalay na pag-iisa ng proteksyon at isang boltahe na pababang-pababa, habang ang gitnang naka-tap ang pangalawang paikot-ikot na nagpapatakbo ng isang pangunahing push-pull rectifier na may isang filter capacitor.

Nang walang pag-load ang output ay magiging sa paligid ng 18 volts DC, na maaaring bumaba sa humigit-kumulang na 12 volts sa buong pagkarga.

Ang circuit na gumagana tulad ng isang boltahe pampatatag ay talagang isang pangunahing disenyo ng uri ng serye na nagsasama ng R1, D3 at C2 upang makakuha ng isang kinokontrol na 10 V nominal output. Ang kasalukuyang zener ay saklaw sa paligid ng 8 mA nang walang pag-load, at pababa sa halos 3 mA sa buong pagkarga. Ang pagwawaldas na nabuo mula sa R1 at D3 asa na resulta ay minimal.

Ang isang tagasunod na pares ng emitter ng Darlington na nabuo ng TR1 at TR2 ay maaaring makita na naka-configure habang ang output buffer amplifier ay naghahatid ng kasalukuyang nakuha na halos 30,000 sa buong output, habang ang minimum na makakuha ay 10,000.

Sa antas ng pagkakaroon na ito kung saan nagpapatakbo ang yunit gamit ang 3 mA sa ilalim ng buong kasalukuyang pag-load, at isang minimum na pakinabang na nagpapakita ako ng halos walang paglihis sa pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng amplifier kahit na nagbabago ang kasalukuyang karga.

Ang totoong boltahe na drop mula sa output amplifier ay humigit-kumulang na 1.3 volts, at may katamtamang 10 volt input na ito ay nag-aalok ng isang output na halos 8.7 volts.

Mukha itong halos katumbas ng tinukoy na 9 V, isinasaalang-alang ang katunayan na kahit na ang tunay na isang 9 volt na baterya ay maaaring magpakita ng mga pagkakaiba-iba mula 9.5 V hanggang 7.5 V sa panahon ng pagpapatakbo nito.

Pagdaragdag ng isang Kasalukuyang Limit sa isang Series Regulator

Para sa mga regulator na ipinaliwanag sa itaas normal itong magiging mahalaga upang magdagdag ng isang output ng proteksyon ng maikling circuit.

Maaaring kailanganin ito upang ang disenyo ay makapaghatid ng isang mahusay na regulasyon kasama ang isang mababang impedance ng output. Dahil ang mapagkukunan ng supply ay napakababang impedance isang napakataas na kasalukuyang output ay maaaring pumasa sa sitwasyon ng isang hindi sinasadyang output maikling circuit.

Maaari itong maging sanhi ng output transistor, kasama ang ilan sa iba pang mga bahagi upang agad na masunog. Ang isang tipikal na piyus ay maaaring mabigo lamang na mag-alok ng sapat na proteksyon sapagkat ang pinsala ay malamang na maganap nang mabilis bago pa ang posibleng fuse ay maaaring tumugon at pumutok.

Ang pinakamadaling paraan upang ipatupad ito marahil sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang kasalukuyang limiter sa circuit. Nagsasangkot ito ng mga pandagdag na circuitry nang walang direktang epekto sa pagganap ng disenyo sa ilalim ng normal na mga kondisyon sa pagtatrabaho.

Gayunpaman ang kasalukuyang limiter ay maaaring maging sanhi ng output boltahe upang bumaba nang mabilis kung ang konektadong pagkarga ay sumusubok na gumuhit ng malaking halaga ng kasalukuyang.

Talagang ang boltahe ng output ay bumababa nang napakabilis, na sa kabila ng pagkakaroon ng isang maikling circuit na inilagay sa kabuuan ng output ang kasalukuyang magagamit mula sa circuit ay medyo higit pa sa tinukoy na maximum na rating.

Ang kinalabasan ng isang kasalukuyang naglilimita circuit ay napatunayan sa data sa ibaba na nagpapakita ng boltahe ng output at kasalukuyang patungkol sa isang progresibong pagbaba ng impedance ng pag-load, tulad ng nakamit mula sa ipinanukalang yunit ng Battery Eliminator.

Ang kasalukuyang naglilimita sa circuitry gumagana sa pamamagitan ng paggamit lamang ng isang pares ng mga elemento R2 at Tr3. Ang tugon nito ay talagang napakabilis na tinatanggal lamang nito ang lahat ng mga posibleng peligro ng maikling circuit sa output sa gayon nagbibigay ng isang nabigong proteksyon sa patunay sa mga output device. Ang pagtatrabaho ng kasalukuyang paglilimita ay maaaring maunawaan tulad ng ipinaliwanag sa ibaba.

Pagdaragdag ng isang Kasalukuyang Limit sa isang transistor Series Regulator

Ang R2 ay naka-wire sa serye kasama ang output, na nagiging sanhi ng boltahe na binuo sa kabuuan ng R2 na katimbang sa kasalukuyang output. Sa mga pagkonsumo ng output na umaabot sa 100 mA ang boltahe na ginawa sa kabuuan ng R2 ay hindi magiging sapat upang mag-trigger sa Tr3, dahil ito ay isang transistor ng silikon na nangangailangan ng isang minimum na potensyal na 0.65 V upang lumipat SA.

Gayunpaman kapag lumagpas ang load ng output sa limitasyong 100 mA, nag-i-Geneze ito ng sapat na potensyal sa kabuuan ng T2 upang sapat na ilipat ang ON Tr3 sa pagpapadaloy. Ang TR3 naman ay sanhi ng ilang kasalukuyang daloy ng fto patungo sa Trl sa kabila ng negatibong suplay ng tren sa pamamagitan ng pagkarga.

Nagreresulta ito sa ilang pagbawas ng boltahe ng output. Kung ang pagtaas ng karga ay karagdagang mga resulta sa isang proporsyonal na pagtaas ng potensyal sa kabuuan ng R2 na tumaas, pinipilit ang Tr3 na lumipat pa sa mas mahirap.

Dahil dito pinapayagan ang mas mataas na halagang kasalukuyang inililipat patungo sa Tr1 at sa negatibong linya sa pamamagitan ng Tr3 at ng pagkarga. Ang aksyon na ito ay karagdagang humahantong sa isang proporsyonal na pagtaas ng boltahe na drop ng output boltahe.

Kahit na sa kaso ng isang output ng maikling circuit, ang Tr3 ay malamang na makiling nang husto sa pagpapadaloy, pinipilit na bumagsak sa zero ang boltahe ng output, na tinitiyak na ang kasalukuyang output ay hindi pinapayagan na lumampas sa markang 100 mA.

Variable Regulated Bench Power Supply

Variable boltahe nagpapatatag ng mga supply ng kuryente gumana na may katulad na prinsipyo tulad ng mga nakapirming uri ng boltahe na regulator, ngunit nagtatampok ang mga ito ng a kontrol ng potensyomiter na nagpapadali sa isang nagpapatatag na output na may isang variable na saklaw ng boltahe.

Ang mga circuit na ito ay pinakaangkop bilang mga bench at suplay ng kuryente sa pagawaan, kahit na maaari din silang magamit sa mga aplikasyon na humihiling ng iba't ibang mga naaangkop na input para sa pagsusuri. Para sa mga naturang trabaho ang power supply potentiometer ay kumikilos tulad ng isang preset control na maaaring magamit upang maiangkop ang output boltahe ng supply sa nais na kinokontrol na antas ng boltahe.

Variable Regulated Bench Power Supply gamit ang transistorized voltage regulator

Ang pigura sa itaas ay nagpapakita ng isang klasikong halimbawa ng isang variable voltage regulator circuit na magbibigay ng isang patuloy na variable na nagpapatatag ng output mula 0 hanggang 12V.

Pangunahing Mga Tampok

  • Ang kasalukuyang saklaw ay limitado sa isang maximum na 500 mA, kahit na ito ay maaaring tumaas sa mas mataas na mga antas sa pamamagitan ng naaangkop na pag-upgrade ng mga transistors at ang transpormer.
  • Ang disenyo ay nagbibigay ng isang napakahusay na regulasyon ng ingay at ripple, na maaaring mas mababa sa 1 mV.
  • Ang maximum na pagkakaiba sa pagitan ng input ng input at ang kinokontrol na output ay hindi hihigit sa 0.3 V kahit na sa buong paglo-load ng output.
  • Ang kinokontrol na variable na supply ng kuryente ay maaaring gamitin nang perpekto para sa pagsubok ng halos lahat ng uri ng mga elektronikong proyekto na may nangangailangan ng de-kalidad na kinokontrol na mga supply.

Paano ito gumagana

Sa disenyo na ito maaari naming makita ang isang potensyal na divider circuit na kasama sa pagitan ng yugto ng output zener stabilizer at ang input buffer amplifier. Ang potensyal na divider na ito ay nilikha ng VR1 at R5. Pinapayagan nito ang braso ng slider ng VR1 na maiakma mula sa isang minimum na 1.4 volts kapag malapit ito sa base ng track nito, hanggang sa 15 V na antas ng zener habang nasa pinakamataas na punto ng saklaw ng pagsasaayos nito.

Mayroong humigit-kumulang na 2 volts na bumagsak sa yugto ng output buffer, pinapayagan ang isang saklaw ng boltahe ng output mula 0 0 hanggang sa paligid ng 13 V. Na sinabi na, ang itaas na saklaw ng boltahe ay madaling kapitan ng mga tolerance ng bahagi, tulad ng 5% pagpapaubaya sa boltahe ng zener. Samakatuwid ang pinakamainam na boltahe ng output ay maaaring isang lilim na mas mataas sa 12 volts.

Ang ilang mga uri ng mahusay labis na proteksyon circuit ay maaaring maging napakahalaga para sa anumang bench power supply. Maaari itong maging mahalaga dahil ang output ay maaaring maging mahina laban sa mga random na labis na karga at mga maikling circuit.

Gumagawa kami ng isang diretso kasalukuyang kasalukuyang naglilimita sa kasalukuyang disenyo, na tinutukoy ng Trl at ng mga naka-link na elemento. Kapag ang yunit ay pinapatakbo ng mga normal na kundisyon ang boltahe na nagawa sa kabuuan ng R1, na nakakabit sa serye na may supply na uotput, ay masyadong maliit upang ma-trigger ang Trl sa pagpapadaloy.

Sa senaryong ito ang circuit ay gumagana nang normal, bukod sa isang maliit na drop ng boltahe na na-genart ng R1. Gumagawa ito ng halos hindi anumang epekto sa kahusayan ng regulasyon ng yunit.

Ito ay dahil, ang R1 yugto ay dumating bago ang regulator circuitry. Sa isang kaganapan ng isang labis na sitwasyon, ang potensyal na sapilitan sa kabuuan ng R1 ay nag-shoot ng hanggang sa 0.65 volts, na pinipilit ang Tr1 na lumipat SA, sa account ng kasalukuyang batayang nakuha mula sa potensyal na pagkakaiba na nabuo sa resistor R2.

Ito ay sanhi ng R3 at Tr 1 upang gumuhit ng isang makabuluhang halaga ng curent, na sanhi ng pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng R4 upang madagdagan ng malaki, at mabawasan ang boltahe ng output.

Ang pagkilos na ito ay agad na naghihigpit sa kasalukuyang output sa isang maximum na 550 hanggang 600 mA sa kabila ng maikling circuit sa output.

Dahil ang kasalukuyang tampok na naglilimita ay naghihigpit sa output boltahe sa praktikal na 0 V.

Ang R6 ay likas na tulad ng isang resistor ng pag-load na karaniwang pinipigilan ang kasalukuyang output mula sa pagiging masyadong mababa at ang buffer amplifier ay hindi gumana nang normal. Pinapayagan ng C3 ang aparato na makamit ang isang mahusay na pansamantalang tugon.

Mga sagabal

Tulad ng anumang tipikal na linear regulator, ang pagwawaldas ng kuryente sa Tr4 ay natutukoy ng output boltahe at kasalukuyang at nasa maximum na naayos ang palayok para sa mas mababang mga voltages ng output at mas mataas na mga pag-load ng output.

Sa karamihan ng matitinding pangyayari ay maaaring may posibleng 20 V na sapilitan sa kabuuan ng Tr4, na nagdudulot ng isang kasalukuyang 600 mA na dumadaloy dito. Nagreresulta ito sa isang pagwawaldas ng lakas na humigit-kumulang 12 watts sa transistor.

Upang matitiis ito sa mahabang panahon ay dapat na mai-install ang aparato sa isang medyo malaking heatsink. Ang VR1 ay maaaring mai-install gamit ang isang malaking sukat ng control knob na nagpapadali sa isang sukat na naka-calibrate na nagpapakita ng mga marka ng boltahe ng output.

Listahan ng Mga Bahagi

  • Mga lumalaban. (Lahat ng 1/3 watt 5%).
  • R1 1.2 ohms
  • R2 100 ohms
  • R3 15 ohms
  • R4 1k
  • R5 470 ohms
  • R6 10k
  • VR1 4.7k linear carbon
  • Mga capacitor
  • C1 2200 µF 40V
  • C2 100 µF 25V
  • C3 330 nF
  • Semiconductors
  • Tr1 BC108
  • Tr2 BC107
  • Tr3 BFY51
  • Tr4 TIP33A
  • DI sa D4 1N4002 (4 off)
  • D5 BZY88C15V (15 volt, 400 mW zener)
  • Transpormer
  • Pangunahin ang pangunahing T1 mains, 17 o 18 volt, 1 amp
  • pangalawa
  • Lumipat
  • S1 D.P.S.T. umiinog na pangunahing uri o toggle
  • Miscellaneous
  • Kaso, mga socket ng output, circuit board, mains lead, wire,
  • panghinang atbp.

Paano Ititigil ang Overheating ng Transistor sa Mas Mataas na Pagkakaiba ng input / Output

Ang mga regulator ng uri ng transistor na pumasa tulad ng ipinaliwanag sa itaas ay karaniwang nakaka-engkwentro sa sitwasyon ng nakakaranas ng napakataas na pagdumi na lumilitaw mula sa serye ng regulator transistor tuwing ang output boltahe ay mas mababa kaysa sa input supply ..

Sa bawat oras na ang isang mataas na kasalukuyang output ay hinihimok sa mababang boltahe (TTL) maaari itong maging mahalaga upang gumamit ng isang paglamig fan sa heatsink. Posibleng isang malubhang ilustrasyon ay maaaring ang senaryo ng isang mapagkukunang yunit na tinukoy ng pagbibigay ng 5 amp sa pamamagitan ng 5 at 50 volts.

Ang ganitong uri ng yunit ay maaaring magkaroon ng normal na isang 60 bolta na hindi regulado na supply. Isipin ang partikular na aparato na ito ay upang mapagkukunan ng mga TTL circuit sa buong rate ng kasalukuyang rate. Ang elemento ng serye sa circuit ay kailangang mawala sa sitwasyong ito 275 watts!

Ang gastos ng paghahatid ng sapat na paglamig ay lilitaw na maisasakatuparan lamang sa presyo ng serye transistor. Kung sakaling ang pagbagsak ng boltahe sa regulator transistor ay maaaring malimitahan sa 5.5 volts, nang hindi nakasalalay sa ginustong boltahe ng output, ang pagdumi ay maaaring mabawasan nang malaki sa larawan sa itaas na ito ay maaaring 10% ng paunang halaga.

Maaari itong magawa sa pamamagitan ng paggamit ng tatlong bahagi ng semiconductor at isang pares ng mga resistor (pigura 1). Narito kung paano ito gumagana nang eksakto: pinapayagan ang thyristor Thy na maging conductive nang normal sa pamamagitan ng R1.

Gayunpaman, sa sandaling ang pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng T2 - ang regulator ng serye ay lampas sa 5.5 volts, nagsisimula ang T1 na magsagawa, na nagreresulta sa thyristor upang 'buksan 'sa kasunod na zero-tawiran ng output ng tulay na rectifier.

Ang tukoy na pagkakasunud-sunod na nagtatrabaho na ito ay patuloy na kinokontrol ang pagsingil ng feed sa buong C1 - ang filter capacitor - upang ang hindi reguladong supply ay naayos sa 5.5 volts sa kontroladong boltahe ng output. Ang halaga ng paglaban na kinakailangan para sa R1 ay natutukoy tulad ng sumusunod:

R1 = 1.4 x Vsec - (Vmin + 5) / 50 (ang resulta ay nasa k Ohm)

kung saan ipinapahiwatig ng Vsec ang pangalawang boltahe ng RMS ng transpormer at ang Vmin ay nangangahulugan ng minimum na halaga ng kinokontrol na output.

Ang thyristor ay dapat na may kakayahan na mapaglabanan ang ripple kasalukuyang rungkat, at ang paggana ng boltahe ay dapat na isang minimum na 1.5 Vsec. Ang transistor ng serye ng regulator ay dapat na tinukoy upang suportahan ang pinakamataas na kasalukuyang output, Imax, at dapat na mai-mount sa isang heatsink kung saan maaari itong mawala ang 5.5 x Isec watts.

Konklusyon

Sa post na ito natutunan namin kung paano bumuo ng mga simpleng linear voltage regulator circuit na gumagamit ng series pass transistor at zener diode. Ang mga Linear stabilized power supply ay nagbibigay sa amin ng medyo madaling mga pagpipilian para sa paglikha ng mga naayos na nagpapatatag na output gamit ang pinakamaliit na bilang ng mga bahagi.

Sa mga ganitong disenyo, karaniwang isang NPN transistor ang na-configure sa serye na may positibong linya ng supply ng input sa isang karaniwang mode ng emitter. Ang matatag na output ay nakuha sa buong emitter ng transistor at ang negatibong linya ng suplay.

Ang base ng transistor ay naka-configure na may isang circuit ng zener clamp o isang naaayos na divider ng boltahe na tinitiyak na ang emitter side voltage ng transistor ay malapit nang kinopya ang potensyal na base sa output ng emitor ng transistor.

Kung ang pagkarga ay isang mataas na kasalukuyang pag-load, kinokontrol ng transistor ang boltahe sa pag-load sa pamamagitan ng pagdaragdag ng paglaban nito at sa gayon ay tinitiyak na ang boltahe sa pag-load ay hindi lalampas sa tinukoy na nakapirming halaga na itinakda ng base configure nito.




Nakaraan: Ultrasonic Pest Repactor Circuit Susunod: IC 723 Voltage Regulator - Paggawa, Application Circuit