إعادة ضبط R3 10k (4k7 – 22k). R6 0.22R 5 واط (0.15-0.47R) R8 100R (47R – 330R)

C1 1000 × 35 فولت (2200 × 50 فولت) C2 1000 × 35 فولت (2200 × 50 فولت) C5 100n سيراميك (0.01-0.47)

T1 KT816 (BD140) T2 BC548 (BC547) T3 KT815 (BD139) T4 KT819 (KT805،2N3055) T5 KT815 (BD139) VD1-4 KD202 (50 فولت 3-5 أمبير) VD5 BZX27 (KS527) VD6 AL307B، K (LED أحمر)

قابل للتعديلاستقرإمدادات الطاقة – 0-24الخامس، 1 - 3 أ

مع القيد الحالي.

تم تصميم وحدة إمداد الطاقة (PSU) للحصول على جهد خرج ثابت وقابل للتعديل من 0 إلى 24 فولت عند تيار يبلغ حوالي 1-3 أمبير، بمعنى آخر، بحيث لا تشتري البطاريات، بل تستخدمها لتجربة تصميمات.

يوفر مصدر الطاقة ما يسمى بالحماية، أي الحد الأقصى للتيار.

لما هذا؟ لكي يعمل مصدر الطاقة هذا بأمانة، دون خوف من حدوث ماس كهربائي ولا يحتاج إلى إصلاحات، إذا جاز التعبير، "مقاوم للحريق وغير قابل للتدمير"

يتم تجميع مثبت تيار الصمام الثنائي زينر على T1، أي أنه من الممكن تثبيت أي صمام ثنائي زينر تقريبًا بجهد تثبيت أقل من جهد الإدخال بمقدار 5 فولت

وهذا يعني أنه عند تركيب صمام ثنائي زينر VD5، دعنا نقول BZX5.6 أو KS156 عند خرج المثبت الذي نحصل عليه الجهد قابل للتعديلمن 0 إلى 4 فولت تقريبًا على التوالي - إذا كان صمام ثنائي الزينر 27 فولت، فإن الحد الأقصى الجهد الناتجسيكون في حدود 24-25 فولت.

يجب تحديد المحول بشيء من هذا القبيل: AC الجهديجب أن يكون الملف الثانوي حوالي 3-5 فولت أكثر مما تتوقع الحصول عليه عند خرج المثبت، والذي بدوره يعتمد على صمام ثنائي زينر المثبت،

يجب أن لا يقل تيار اللف الثانوي للمحول على الأقل عن التيار الذي يجب الحصول عليه عند خرج المثبت.

اختيار المكثفات حسب السعة C1 وC2 - حوالي 1000-2000 ميكروفاراد لكل 1A، C4 - 220 ميكروفاراد لكل 1A

يكون الأمر أكثر تعقيدًا إلى حد ما مع سعات الجهد - يتم حساب جهد التشغيل تقريبًا باستخدام هذه الطريقة - يتم تقسيم الجهد المتردد للملف الثانوي للمحول على 3 وضربه في 4

(~ الوحدة: 3 × 4)

أي لنفترض أن جهد الخرج للمحول الخاص بك يبلغ حوالي 30 فولت - اقسم 30 على 3 واضرب في 4 - نحصل على 40 - مما يعني أن جهد تشغيل المكثفات يجب أن يكون أكثر من 40 فولت.

يعتمد مستوى الحد الحالي عند خرج المثبت على R6 كحد أدنى و R8 (بحد أقصى حتى إيقاف التشغيل)

عند تركيب وصلة عبور بدلاً من R8 بين قاعدة VT5 وباعث VT4 بمقاومة R6 تساوي 0.39 أوم، سيكون التيار المحدد حوالي 3A،

كيف نفهم "الحدود"؟ الأمر بسيط للغاية - لن يتجاوز تيار الخرج، حتى في وضع الدائرة القصيرة عند الخرج، 3 أ، نظرًا لحقيقة أن جهد الخرج سينخفض ​​تلقائيًا إلى الصفر تقريبًا،

هل من الممكن شحن بطارية السيارة؟ بسهولة. يكفي ضبط منظم الجهد، أعتذر - مع مقياس الجهد R3 يكون الجهد 14.5 فولت في وضع الخمول (أي مع فصل البطارية) ثم قم بتوصيل البطارية بمخرج الوحدة، وسيتم شحن بطاريتك تيار ثابت إلى مستوى 14.5 فولت، التيار أثناء الشحن سينخفض ​​وعندما يصل إلى 14.5 فولت (14.5 فولت هو جهد البطارية المشحونة بالكامل) سيكون صفرًا.

كيفية ضبط التيار المحدد. اضبط الجهد الخامل عند خرج المثبت على حوالي 5-7 فولت. ثم قم بتوصيل مقاومة تبلغ حوالي 1 أوم بقوة 5-10 واط بإخراج المثبت ومقياس التيار المتسلسل معه. استخدم المقاوم المتقلب R8 لضبط التيار المطلوب. يمكن التحقق من ضبط التيار المحدد بشكل صحيح عن طريق تحويل مقياس الجهد لضبط جهد الخرج إلى الحد الأقصى. في هذه الحالة، يجب أن يظل التيار الذي يتحكم فيه مقياس التيار الكهربائي عند نفس المستوى.

الآن عن التفاصيل. جسر المعدل - يُنصح باختيار الثنائيات ذات الاحتياطي الحالي مرة ونصف على الأقل. يمكن أن تعمل الثنائيات KD202 المحددة بدون مشعات لفترة طويلة بتيار يبلغ 1 أمبير، ولكن إذا كنت تتوقع أن هذا ليس كذلك. يكفي بالنسبة لك، ثم عن طريق تركيب مشعات يمكنك توفير 3-5 أمبير، وهذا هو ما تحتاجه فقط. ابحث في الدليل عن أي منها وأي حرف يمكنه حمل ما يصل إلى 3 وأي حرف يصل إلى 5 أمبير. إذا كنت تريد المزيد، فاطلع على الكتاب المرجعي واختر صمامات ثنائية أكثر قوة، على سبيل المثال 10 أمبير.

الترانزستورات - يجب تثبيت VT1 و VT4 على المشعات. سوف يسخن VT1 قليلاً، لذلك هناك حاجة إلى مشعاع صغير، لكن VT4 سوف يسخن جيدًا في وضع الحد الحالي. لذلك، تحتاج إلى اختيار مشعاع مثير للإعجاب، ويمكنك أيضًا تكييف مروحة من مصدر طاقة الكمبيوتر معه - صدقوني، لن يضر ذلك.

بالنسبة لأولئك الذين لديهم فضول بشكل خاص، لماذا يصبح الترانزستور ساخنًا؟ يتدفق التيار من خلاله، وكلما زاد التيار، زادت حرارة الترانزستور. لنقم بالحسابات: 30 فولت عند المدخل، عبر المكثفات. عند خرج المثبت، دعنا نقول 13 فولت، ونتيجة لذلك، يبقى 17 فولت بين المجمع والباعث.

من 30 فولت ناقص 13 فولت، نحصل على 17 فولت (من يريد أن يرى الرياضيات هنا، لكن أحد قوانين الجد كيرجوف، حول مجموع قطرات الجهد، يتبادر إلى الذهن بطريقة ما)

حسنًا ، قال كيرجوف نفسه شيئًا عن التيار في الدائرة ، مثل نوع التيار الذي يتدفق في الحمل ، نفس التيار يتدفق عبر الترانزستور VT4. لنفترض أن تدفق 3 أمبير، يسخن المقاوم الموجود في الحمل، ويسخن الترانزستور أيضًا، إذن هذه هي الحرارة التي نسخن بها الهواء ويمكن تسميتها بالطاقة المتبددة... لكن دعونا نحاول التعبير عنها رياضيًا ، إنه

دورة الفيزياء المدرسية

أين رهي القوة بالواط شهو الجهد عبر الترانزستور بالفولت و ج- التيار الذي يتدفق عبر حملنا ومن خلال مقياس التيار الكهربائي وبطبيعة الحال من خلال الترانزستور.

إذن، 17 فولت مضروبًا في 3 أمبير نحصل على 51 واط متبددًا بواسطة الترانزستور،

حسنًا، لنفترض أننا وصلنا مقاومة قدرها 1 أوم. وفقًا لقانون أوم، عند تيار 3A، سيكون انخفاض الجهد عبر المقاومة 3 فولت وستبدأ الطاقة المتبددة البالغة 3 واط في تسخين المقاومة. فيكون انخفاض الجهد عبر الترانزستور: 30 فولت ناقص 3 فولت = 27 فولت، والقدرة التي يبددها الترانزستور هي 27 فولت × 3 أمبير = 81 وات... والآن لننظر إلى الكتاب المرجعي، في قسم الترانزستورات. إذا كان لدينا ترانزستور تمريري، على سبيل المثال VT4، على سبيل المثال KT819 في علبة بلاستيكية، فوفقًا للكتاب المرجعي اتضح أنه لن يتحمل قوة التبديد (Pk*max) التي تبلغ 60 واط، ولكن في المعدن العلبة (KT819GM، التناظرية 2N3055) - 100 واط - هذا سيفي بالغرض، لكن المبرد مطلوب.

آمل أن يكون الأمر أكثر أو أقل وضوحًا فيما يتعلق بالترانزستورات، فلننتقل إلى الصمامات. بشكل عام، المصهر هو الملاذ الأخير، للرد على الأخطاء الجسيمة التي ارتكبتها ومنعها "على حساب حياتك". لنفترض أنه لسبب ما يحدث ماس كهربائي في الملف الأولي للمحول، أو في ثانوي. ربما يكون ذلك بسبب ارتفاع درجة حرارته، أو ربما يكون العزل متسربًا، أو ربما يكون مجرد توصيل غير صحيح للملفات، ولكن لا توجد صمامات. يدخن المحول، ويذوب العزل، وكابل الطاقة، يحاول أداء الوظيفة الشجاعة للمصهر، ويحترق، ولا قدر الله إذا كان لديك مقابس بمسامير بدلاً من الصمامات على لوحة التوزيع بدلاً من الآلة.

يجب وضع فتيل واحد لتيار يبلغ حوالي 1 أمبير أكبر من التيار المحدد لمصدر الطاقة (أي 4-5 أمبير) بين جسر الصمام الثنائي والمحول، والثاني بين المحول وشبكة 220 فولت لحوالي 0.5-1 أمبير.

محول. ولعل أغلى شيء في التصميم هو أنه كلما زادت ضخامة المحول، زادت قوته. كلما كان سلك اللف الثانوي أكثر سمكًا، كلما زاد التيار الذي يمكن للمحول توصيله. كل ذلك يعود إلى شيء واحد - قوة المحول. فكيف تختار المحول؟ مرة أخرى دورة فيزياء مدرسية قسم الهندسة الكهربائية .... مرة أخرى 30 فولت 3 أمبير وفي النهاية قوة 90 واط. هذا هو الحد الأدنى الذي ينبغي فهمه على النحو التالي - يمكن لهذا المحول أن يوفر لفترة وجيزة جهد خرج قدره 30 فولت بتيار قدره 3 أمبير، لذلك يُنصح بإضافة احتياطي تيار بنسبة 10 بالمائة على الأقل، أو أفضل من 30 -50 في المئة. لذا فإن 30 فولت بتيار 4-5 أمبير عند خرج المحول ومصدر الطاقة الخاص بك سيكونان قادرين على توفير تيار 3 أمبير للحمل لساعات، إن لم يكن أيام.

حسنًا، بالنسبة لأولئك الذين يريدون الحصول على أقصى تيار من مصدر الطاقة هذا، فلنفترض حوالي 10 أمبير.

أولاً - محول يناسب احتياجاتك

الثاني - جسر ديود 15 أمبير وللمشعات

ثالثًا، استبدل الترانزستور المار باثنتين أو ثلاثة متصلة على التوازي بمقاومات في الباعثات تبلغ 0.1 أوم (المبرد وتدفق الهواء القسري)

رابعا، من المرغوب فيه بالطبع زيادة السعة، ولكن في حالة استخدام مصدر الطاقة شاحن- وهذا ليس حرجا.

خامسًا، تعزيز المسارات الموصلة على طول مسار التيارات الكبيرة عن طريق لحام موصلات إضافية، وبالتالي لا تنسى أسلاك التوصيل "الأكثر سمكًا"

مخطط اتصال للترانزستورات المتوازية بدلاً من واحد

أبسط مصدر طاقة 0-30 فولت لهواة الراديو.

مخطط.

نواصل في هذه المقالة موضوع تصميم دوائر إمدادات الطاقة لمختبرات راديو الهواة. هذه المرة سنتحدث عن جهاز بسيط، يتم تجميعها من مكونات الراديو المنتجة محليًا، وبأقل عدد ممكن منها.

لذا، مخطط الرسم البيانيمزود الطاقة:

كما ترون، كل شيء بسيط ويمكن الوصول إليه، وقاعدة العناصر منتشرة على نطاق واسع ولا تحتوي على نقص.

لنبدأ بالمحول. يجب أن تكون قوتها 150 واط على الأقل، ويجب أن يكون جهد الملف الثانوي 21...22 فولت، ثم بعد جسر الصمام الثنائي على السعة C1 ستحصل على حوالي 30 فولت. احسب بحيث يمكن للملف الثانوي توفير تيار قدره 5 أمبير.

بعد المحول المتنحي يوجد جسر ديود تم تجميعه على أربعة صمامات ثنائية D231 بقدرة 10 أمبير. الاحتياطي الحالي جيد بالطبع، لكن التصميم مرهق للغاية. الخيار الأفضلسيتم استخدام المستوردة تجميع الصمام الثنائيالنوع RS602، ذو أبعاد صغيرة مصمم لتيار 6 أمبير.

تم تصميم المكثفات الإلكتروليتية لجهد تشغيل يبلغ 50 فولت. يمكن ضبط C1 وC3 من 2000 إلى 6800 فائق التوهج.

زينر ديود D1 - يحدد الحد الأعلى لضبط جهد الخرج. في الرسم البياني نرى النقش D814D x 2، وهذا يعني أن D1 يتكون من ثنائيات زينر متصلة بالسلسلة D814D. إن جهد التثبيت لأحد صمامات زينر هو 13 فولت، مما يعني أن اثنين متصلين على التوالي سيعطينا حدًا أعلى لتنظيم الجهد قدره 26 فولت مطروحًا منه انخفاض الجهد عند تقاطع الترانزستور T1. ونتيجة لذلك سوف تحصل تعديل سلسمن صفر إلى 25 فولت.
يتم استخدام KT819 كترانزستور منظم في الدائرة، وهي متوفرة في علب بلاستيكية ومعدنية. يمكن رؤية موقع المسامير وأبعاد الغلاف والمعلمات لهذا الترانزستور في الصورتين التاليتين.

DIY 0-30 فولت إمدادات الطاقة

هناك الكثير من أجهزة الراديو المثيرة للاهتمام التي جمعها هواة الراديو، ولكن الأساس الذي بدونه لن تعمل أي دائرة تقريبًا - وحدة الطاقة. .في كثير من الأحيان، لا يستطيع المرء ببساطة تجميع مصدر طاقة لائق. بالطبع، تنتج الصناعة ما يكفي من الجودة العالية و مثبتات قويةالجهد والتيار، لكنها لا تباع في كل مكان وليس لدى الجميع الفرصة لشرائها. من الأسهل لحامها بنفسك.

مخطط إمدادات الطاقة:

تقارن الدائرة المقترحة لمصدر طاقة بسيط (3 ترانزستورات فقط) بشكل إيجابي مع تلك المماثلة من حيث دقة الحفاظ على جهد الخرج - فهي تستخدم تثبيت التعويض وموثوقية بدء التشغيل ونطاق ضبط واسع وأجزاء رخيصة وغير نادرة.

بعد التجميع الصحيح، يعمل على الفور، فقط نختار زينر دايود وفقًا للقيمة المطلوبة لأقصى جهد خرج لوحدة إمداد الطاقة.

نصنع الجسم مما هو في متناول اليد. الخيار الكلاسيكي هو صندوق معدني من مصدر طاقة الكمبيوتر ATX. أنا متأكد من أن كل شخص لديه الكثير منها، لأنها في بعض الأحيان تحترق، وشراء واحدة جديدة أسهل من إصلاحها.

يتناسب المحول بقوة 100 واط بشكل مثالي مع العلبة، ويوجد مكان للوحة بها أجزاء.

يمكنك ترك المبرد - لن يكون غير ضروري. وحتى لا نحدث ضوضاء، نقوم ببساطة بتشغيله من خلال مقاوم يحد من التيار، والذي ستختاره تجريبيًا.

بالنسبة للوحة الأمامية، لم أبخل واشتريت صندوقًا بلاستيكيًا - من الملائم جدًا عمل ثقوب ونوافذ مستطيلة للمؤشرات وعناصر التحكم.

نحن نأخذ مقياس التيار الكهربائي - بحيث تكون الزيادات الحالية مرئية بوضوح، ونضع الفولتميتر الرقمي - إنه أكثر ملاءمة وجميلة!

بعد التركيب كتلة قابلة للتعديلمزود الطاقة، نتحقق من تشغيله - يجب أن يعطي صفرًا كاملاً تقريبًا في الموضع السفلي (الحد الأدنى) للمنظم وما يصل إلى 30 فولت في الموضع العلوي. بعد توصيل حمولة نصف أمبير، ننظر إلى انخفاض الجهد الناتج. وينبغي أيضا أن يكون الحد الأدنى.

بشكل عام، على الرغم من بساطته الواضحة، فإن مصدر الطاقة هذا ربما يكون أحد أفضل مصادر الطاقة من حيث معاييره. إذا لزم الأمر، يمكنك إضافة وحدة حماية إليها - زوج من الترانزستورات الإضافية.

راتب ثابت، حياة مستقرة، حالة مستقرة. الأخير لا يتعلق بروسيا بالطبع :-). إذا نظرت إلى القاموس التوضيحي، يمكنك أن تفهم بوضوح ما هو "الاستقرار". في الأسطر الأولى، أعطاني ياندكس على الفور تعيين هذه الكلمة: مستقر - وهذا يعني ثابت، مستقر، لا يتغير.

ولكن في أغلب الأحيان يستخدم هذا المصطلح في الإلكترونيات والهندسة الكهربائية. في الإلكترونيات، تعتبر القيم الثابتة للمعلمة مهمة جدًا. يمكن أن يكون هذا التيار، والجهد، وتردد الإشارة، وما إلى ذلك. يمكن أن يؤدي انحراف الإشارة عن أي معلمة معينة إلى التشغيل غير الصحيح للمعدات الإلكترونية وحتى إلى انهيارها. لذلك، في مجال الإلكترونيات، من المهم جدًا أن يعمل كل شيء بثبات ولا يفشل.

في الإلكترونيات والهندسة الكهربائية استقرار الجهد. يعتمد تشغيل المعدات الإلكترونية على قيمة الجهد. إذا تغير إلى حد أقل، أو أسوأ من ذلك، إلى زيادة، فإن المعدات في الحالة الأولى قد لا تعمل بشكل صحيح، وفي الحالة الثانية يمكن أن تشتعل فيها النيران.

من أجل منع ارتفاع وانخفاض الجهد، ومختلف حماة الطفرة.كما تفهم من العبارة، فقد اعتادوا على ذلك استقرار"اللعب" الجهد.

زينر ديود أو زينر ديود

أبسط مثبت الجهد في الإلكترونيات هو عنصر الراديو ديود زينر. في بعض الأحيان يطلق عليه أيضًا ديود زينر. في المخططات، تم تعيين ثنائيات الزينر على النحو التالي:

يُطلق على الطرف ذو "الغطاء" نفس اسم الصمام الثنائي - الكاثود، والاستنتاج الآخر هو الأنود.

تبدو ثنائيات زينر مثل الثنائيات. في الصورة أدناه، على اليسار يوجد نوع شائع من صمامات زينر الحديثة، وعلى اليمين إحدى العينات من الاتحاد السوفيتي

إذا ألقيت نظرة فاحصة على صمام ثنائي الزينر السوفييتي، فيمكنك رؤية هذا التصنيف التخطيطي عليه نفسه، مما يشير إلى مكان وجود الكاثود الخاص به ومكان وجود الأنود الخاص به.

استقرار الجهد

إن أهم معلمة لثنائي زينر هي، بطبيعة الحال، استقرار الجهد.ما هي هذه المعلمة؟

لنأخذ كوبًا ونملأه بالماء..

بغض النظر عن كمية الماء التي نسكبها في الكوب، فإن الماء الزائد سوف يتدفق من الكوب. أعتقد أن هذا أمر مفهوم لمرحلة ما قبل المدرسة.

الآن قياسا على الالكترونيات. الزجاج هو صمام ثنائي زينر. مستوى الماء في كوب مملوء حتى الحافة هو استقرار الجهدديود زينر. تخيل إبريقًا كبيرًا من الماء بجوار الكوب. سنقوم فقط بملء كوبنا بالماء من الإبريق، لكننا لا نجرؤ على لمس الإبريق. لا يوجد سوى خيار واحد - صب الماء من الإبريق عن طريق إحداث ثقب في الإبريق نفسه. إذا كان ارتفاع الإبريق أصغر من الزجاج، فلن نتمكن من صب الماء في الزجاج. لشرح ذلك بمصطلحات إلكترونية، فإن الإبريق يحتوي على "جهد" أكبر من "جهد" الزجاج.

لذلك، أيها القراء الأعزاء، فإن مبدأ تشغيل صمام ثنائي زينر بأكمله موجود في الزجاج. بغض النظر عن التدفق الذي نسكبه عليه (حسنًا، بالطبع، في حدود المعقول، وإلا فإن الزجاج سوف يُحمل وينكسر)، سيكون الزجاج ممتلئًا دائمًا. ولكن من الضروري أن تصب من فوق. هذا يعنى، يجب أن يكون الجهد الذي نطبقه على ثنائي الزينر أعلى من جهد التثبيت لثنائي الزينر.

وضع علامات على الصمام الثنائي زينر

من أجل معرفة جهد التثبيت لثنائي الزينر السوفييتي، نحتاج إلى كتاب مرجعي. على سبيل المثال، في الصورة أدناه يوجد صمام ثنائي زينر سوفيتي D814V:

نحن نبحث عن المعلمات الخاصة به في الدلائل عبر الإنترنت على الإنترنت. كما ترون، فإن جهد التثبيت في درجة حرارة الغرفة يبلغ حوالي 10 فولت.

يتم تمييز ثنائيات الزينر الأجنبية بسهولة أكبر. إذا نظرت عن كثب، يمكنك رؤية نقش بسيط:

5V1 - وهذا يعني أن جهد التثبيت لثنائي الزينر هذا هو 5.1 فولت. أسهل بكثير، أليس كذلك؟

يتم تمييز كاثود ثنائيات الزينر الأجنبية بشكل رئيسي بشريط أسود

كيفية فحص ديود الزينر

كيفية التحقق من ديود الزينر؟ نعم، تماما مثل! يمكنك معرفة كيفية التحقق من الصمام الثنائي في هذه المقالة. دعونا نتحقق من الصمام الثنائي زينر لدينا. قمنا بضبطه على الاستمرارية ونعلق المسبار الأحمر على الأنود والمسبار الأسود على الكاثود. يجب أن يُظهر المقياس المتعدد انخفاضًا في الجهد للأمام.

نتبادل المجسات ونرى واحدة. هذا يعني أن ثنائي زينر الخاص بنا في حالة استعداد قتالي كامل.

حسنًا، حان وقت التجارب. في الدوائر، يتم توصيل ثنائي زينر على التوالي مع المقاومة:

أين Uin - جهد الإدخال، Uout.st. - خرج الجهد المستقر

إذا نظرنا عن كثب إلى الرسم البياني، فلن نحصل على شيء أكثر من مقسم الجهد. كل شيء هنا أساسي وبسيط:

Uin=Uout.stab +Uresistor

أو بالكلمات: جهد الدخل يساوي مجموع الفولتية على ديود الزينر والمقاومة.

ويسمى هذا المخطط استقرار حدوديعلى ديود زينر واحد. إن حساب هذا المثبت خارج نطاق هذه المقالة، ولكن إذا كان أي شخص مهتمًا، فابحث عنه في جوجل؛-)

لذلك، دعونا نجمع الدائرة. لقد أخذنا مقاومًا بقيمة اسمية تبلغ 1.5 كيلو أوم وصمام ثنائي زينر بجهد تثبيت يبلغ 5.1 فولت. على اليسار نقوم بتوصيل مصدر الطاقة، وعلى اليمين نقيس الجهد الناتج بمقياس متعدد:

الآن نقوم بمراقبة قراءات جهاز القياس المتعدد ومصدر الطاقة بعناية:

لذا، بينما كل شيء واضح، دعونا نضيف المزيد من التوتر... عفوًا! جهد الدخل لدينا هو 5.5 فولت، وجهد الخرج لدينا هو 5.13 فولت! وبما أن جهد التثبيت لثنائي الزينر هو 5.1 فولت، كما نرى، فإنه يستقر بشكل مثالي.

دعونا نضيف المزيد من فولت. جهد الدخل 9 فولت، والدايود الزينر 5.17 فولت! مدهش!

ونضيف أيضًا... جهد الدخل هو 20 فولتًا، والخرج وكأن شيئًا لم يحدث هو 5.2 فولت! 0.1 فولت هو خطأ بسيط جدًا، ويمكن إهماله في بعض الحالات.

خاصية الفولت أمبير لثنائي الزينر

أعتقد أنه لن يضر النظر في خاصية الجهد الحالي (VAC) لثنائي الزينر. يبدو شيء من هذا القبيل:

أين

الملكية الفكرية- التيار المباشر، أ

استعراض- الجهد الأمامي، V

لا يتم استخدام هاتين المعلمتين في صمام ثنائي الزينر

أور- الجهد العكسي، V

أوست – الفولطيةالاستقرار، V

IST- تصنيف الاستقرار الحالي، أ

الاسمية تعني المعلمة العادية التي يمكن عندها تشغيل العنصر الراديوي على المدى الطويل.

ايماكس– أقصى تيار للدايود زينر A

إمين- الحد الأدنى لتيار دايود زينر، A

إيست، إيماكس، إيمين – هذا هو التيار الذي يتدفق عبر صمام ثنائي الزينر عندما يعمل.

نظرًا لأن صمام ثنائي زينر يعمل في قطبية عكسية، على عكس الصمام الثنائي (يتم توصيل صمام ثنائي زينر مع الكاثود إلى الموجب، والصمام الثنائي مع الكاثود إلى السالب)، فإن منطقة العمل ستكون بالضبط تلك المحددة بالمستطيل الأحمر .

كما نرى، عند بعض الجهد، يبدأ الرسم البياني لدينا في الانخفاض. في هذا الوقت، يحدث شيء مثير للاهتمام مثل الانهيار في الصمام الثنائي زينر. باختصار، لم يعد بإمكانه زيادة الجهد على نفسه، وفي هذا الوقت يبدأ التيار في الصمام الثنائي الزينر في الزيادة. أهم شيء هو عدم المبالغة في التيار أكثر من الأيماكس وإلا سيتلف ديود الزينر. يعتبر أفضل وضع تشغيل لثنائي الزينر هو الوضع الذي يكون فيه التيار عبر صمام ثنائي الزينر في مكان ما في المنتصف بين قيمه القصوى والدنيا. وهذا ما سيظهر على الرسم البياني نقطة التشغيلوضع التشغيل لثنائي الزينر (المميز بدائرة حمراء).

خاتمة

في السابق، في أوقات ندرة الأجزاء وبداية ذروة الإلكترونيات، غالبًا ما كان يتم استخدام صمام ثنائي زينر، بشكل غريب بما فيه الكفاية، لتحقيق الاستقرار في جهد الخرج. في الكتب السوفيتية القديمة عن الإلكترونيات، يمكنك رؤية هذا القسم من دائرة مصادر الطاقة المختلفة:

على اليسار، في الإطار الأحمر، حددت قسمًا مألوفًا لك من دائرة إمداد الطاقة. هنا نحصل على جهد التيار المستمر من جهد التيار المتردد. على اليمين، في الإطار الأخضر، يوجد مخطط التثبيت؛-).

حاليًا، تحل مثبتات الجهد ثلاثية المحطات (المتكاملة) محل المثبتات القائمة على ثنائيات الزينر، لأنها تعمل على تثبيت الجهد بشكل أفضل عدة مرات وتتمتع بتبديد جيد للطاقة.

على علي، يمكنك أن تأخذ على الفور مجموعة كاملة من الثنائيات زينر، تتراوح من 3.3 فولت إلى 30 فولت. يختار لذوقك واللون.

صمام ثنائي زينر هو صمام ثنائي أشباه الموصلات ذو خصائص فريدة. إذا كان أشباه الموصلات العادية عازلًا عند إعادة تشغيله، فإنه يؤدي هذه الوظيفة حتى زيادة معينة في الجهد المطبق، وبعد ذلك يحدث انهيار عكسي يشبه الانهيار الجليدي. مع زيادة أخرى في التيار العكسي الذي يتدفق عبر صمام ثنائي الزينر، يستمر الجهد في البقاء ثابتًا بسبب الانخفاض النسبي في المقاومة. وبهذه الطريقة يمكن تحقيق نظام الاستقرار.

في الحالة المغلقة، يمر تيار تسرب صغير في البداية عبر صمام ثنائي الزينر. يتصرف العنصر مثل المقاوم، وقيمته عالية. أثناء الانهيار، تصبح مقاومة الصمام الثنائي الزينر ضئيلة. إذا استمرت في زيادة الجهد عند الإدخال، يبدأ العنصر في التسخين وعندما يتجاوز التيار القيمة المسموح بها، يحدث انهيار حراري لا رجعة فيه. إذا لم يصل الأمر إلى هذا الحد، فعندما يتغير الجهد من الصفر إلى الحد الأعلى لمنطقة العمل، يتم الحفاظ على خصائص صمام ثنائي الزينر.

عندما يتم تشغيل صمام ثنائي زينر مباشرة، فإن خصائصه لا تختلف عن الصمام الثنائي. عندما يتم توصيل الموجب بالمنطقة p والسالب بالمنطقة n، تكون مقاومة الوصلة منخفضة ويتدفق التيار بحرية عبرها. يزداد مع زيادة جهد الدخل.

صمام ثنائي زينر هو صمام ثنائي خاص، متصل في الغالب في الاتجاه المعاكس. يكون العنصر في البداية في الحالة المغلقة. عند حدوث عطل كهربائي، يحافظ صمام ثنائي زينر الجهد على ثباته على مدى تيار واسع.

يتم تطبيق ناقص على الأنود، ويتم تطبيق زائد على الكاثود. بعد التثبيت (تحت النقطة 2)، يحدث ارتفاع في درجة الحرارة ويزداد احتمال فشل العنصر.

صفات

معاملات ثنائيات الزينر هي كما يلي:

• U st - جهد التثبيت عند التيار المقنن I st؛
• Ist min - الحد الأدنى الحالي لبداية الانهيار الكهربائي؛
• Ist max - الحد الأقصى المسموح به للتيار ؛
• TKN - معامل درجة الحرارة.

على عكس الصمام الثنائي التقليدي، فإن صمام ثنائي الزينر هو جهاز أشباه الموصلات الذي خاصية الجهد الحاليتقع مناطق الانهيار الكهربائي والحراري بعيدًا عن بعضها البعض.

يرتبط الحد الأقصى للتيار المسموح به بمعلمة يشار إليها غالبًا في الجداول - تبديد الطاقة:

P max = I st max ∙ U st.

يمكن أن يكون اعتماد تشغيل صمام ثنائي الزينر على درجة الحرارة إيجابيًا أو سلبيًا. من خلال ربط العناصر على التوالي بمعاملات ذات علامات مختلفة، يتم إنشاء ثنائيات زينر دقيقة مستقلة عن التسخين أو التبريد.

مخططات الاتصال

مخطط نموذجي استقرار بسيط، يضم مقاومة الصابورة R b وثنائي زينر يحولان الحمل.

في بعض الحالات، يتم تعطيل الاستقرار.

1. إمداد المثبت بجهد عالي من مصدر الطاقة باستخدام مكثف مرشح عند الخرج. يمكن أن يؤدي ارتفاع التيار أثناء الشحن إلى فشل الصمام الثنائي الزينر أو تدمير المقاوم Rb.
2. سفك الأحمال. عند تطبيق أقصى جهد على المدخلات، قد يتجاوز تيار ديود الزينر القيمة المسموح بها، الأمر الذي سيؤدي إلى تسخينه وتدميره. من المهم هنا الالتزام بمنطقة العمل الآمنة لجواز السفر.
3. يتم تحديد المقاومة R b بشكل صغير بحيث يكون صمام ثنائي الزينر في وضع التشغيل عند أدنى جهد ممكن للإمداد وأقصى تيار مسموح به على الحمل. منطقة العملأنظمة.

لحماية المثبت، دوائر حماية الثايرستور أو

يتم حساب المقاوم R b بالصيغة:

R b = (Upit - U nom)(I st + I n).

يتم تحديد تيار الصمام الثنائي Zener I st بين القيم القصوى والدنيا المسموح بها، اعتمادًا على جهد الإدخال U وتحميل التيار I n.

اختيار الثنائيات زينر

العناصر لها انتشار كبير في جهد التثبيت. للحصول على القيمة الدقيقة لـ U n، يتم اختيار ثنائيات زينر من نفس الدفعة. هناك أنواع ذات نطاق أضيق من المعلمات. لتبديد الطاقة العالية، يتم تثبيت العناصر على مشعات.

لحساب معلمات صمام ثنائي زينر، يلزم توفر بيانات أولية، على سبيل المثال، ما يلي:

• U العرض = 12-15 فولت - جهد الدخل؛
• U st = 9 V - الجهد المستقر.

تعتبر المعلمات نموذجية للأجهزة ذات استهلاك الطاقة المنخفض.

للحصول على جهد إدخال لا يقل عن 12 فولت، يتم تحديد تيار الحمل بحد أقصى - 100 مللي أمبير. باستخدام قانون أوم، يمكنك العثور على الحمل الكلي للدائرة:

R∑ = 12 فولت / 0.1 أ = 120 أوم.

انخفاض الجهد عبر ديود الزينر هو 9 فولت. بالنسبة لتيار 0.1 أمبير، سيكون الحمل المكافئ:

مكافئ = 9 فولت / 0.1 أ = 90 أوم.

الآن يمكنك تحديد مقاومة الصابورة:

R ب = 120 أوم - 90 أوم = 30 أوم.

يتم تحديده من السلسلة القياسية، حيث تتزامن القيمة مع القيمة المحسوبة.

يتم تحديد الحد الأقصى للتيار من خلال صمام ثنائي الزينر مع مراعاة فصل الحمل، بحيث لا يفشل في حالة فك أي سلك. انخفاض الجهد عبر المقاومة سيكون:

U R = 15 - 9 = 6 فولت.

ثم يتم تحديد التيار من خلال المقاوم:

أنا ص = 6/30 = 0.2 أ.

وبما أن ثنائي الزينر متصل على التوالي، فإن I c = I R = 0.2 A.

ستكون قدرة التبديد P = 0.2∙9 = 1.8 واط.

بناءً على المعلمات التي تم الحصول عليها، تم اختيار صمام ثنائي زينر D815V مناسب.

ثنائي زينر المتماثل

الثايرستور الثنائي المتماثل هو جهاز تبديل يقوم بتوصيل التيار المتردد. خصوصية تشغيله هو انخفاض الجهد إلى عدة فولت عند تشغيله في حدود 30-50 فولت. ويمكن استبداله بثنائيات زينر تقليدية متصلة بالعداد. يتم استخدام الأجهزة كعناصر تبديل.

زينر ديود التناظرية

عندما لا يكون من الممكن اختيار العنصر المناسب، يتم استخدام التناظرية لثنائي زينر على الترانزستورات. ميزتها هي القدرة على تنظيم الجهد. يمكن استخدام مكبرات الصوت لهذا الغرض التيار المباشرمع عدة خطوات.

يتم تثبيت مقسم الجهد مع R1 عند الإدخال. إذا زاد جهد الدخل، فإنه يزيد أيضًا عند قاعدة الترانزستور VT1. في الوقت نفسه، يزداد التيار من خلال الترانزستور VT2، مما يعوض الزيادة في الجهد، وبالتالي الحفاظ على استقراره عند الخرج.

وضع علامات على الصمام الثنائي زينر

ويتم إنتاج ثنائيات زينر الزجاجية وثنائيات زينر في العلب البلاستيكية. في الحالة الأولى، يتم تطبيق رقمين بينهما، حيث يوجد الحرف V. النقش 9V1 يعني أن U st = 9.1 V.

يتم فك رموز النقوش الموجودة على العلبة البلاستيكية باستخدام ورقة بيانات، حيث يمكنك أيضًا معرفة المعلمات الأخرى.

تشير الحلقة المظلمة الموجودة على الجسم إلى الكاثود الذي يتصل به الزائد.

خاتمة

صمام ثنائي زينر هو صمام ثنائي ذو خصائص خاصة. ميزة الثنائيات زينر هي مستوى عالاستقرار الجهد على نطاق واسع من التغيرات الحالية في التشغيل، وكذلك دوائر بسيطةروابط. لتحقيق الاستقرار في الجهد المنخفض، يتم تشغيل الأجهزة في الاتجاه الأمامي، وتبدأ في العمل مثل الثنائيات العادية.