تثبیت کننده های ولتاژ یا نحوه دریافت 3.3 ولت. نحوه مونتاژ یک مدار با ولتاژ پایدار 6 ولت

نحوه دریافت ولتاژ غیر استاندارد - الکترونیک عملی

ولتاژ استاندارد ولتاژی است که معمولاً در ابزارهای الکترونیکی شما استفاده می شود. این ولتاژ 1.5 ولت، 3 ولت، 5 ولت، 9 ولت، 12 ولت، 24 ولت و غیره می باشد. به عنوان مثال، پخش کننده MP3 ضد غرق شما حاوی یک باتری 1.5 ولتی است. کنترل از راه دور تلویزیون قبلاً از دو باتری 1.5 ولتی متصل شده به صورت سری استفاده می کند که به معنای 3 ولت است. در کانکتور USB، خارجی ترین کنتاکت ها دارای پتانسیل 5 ولت هستند. احتمالاً همه در کودکی یک دندی داشتند؟ برای تغذیه دندی لازم بود ولتاژ 9 ولت تامین شود. خب تقریبا در همه ماشین ها 12 ولت استفاده می شود. 24 ولت در حال حاضر عمدتاً در صنعت استفاده می شود. همچنین، برای این، سری نسبتاً استاندارد، مصرف کنندگان مختلف این ولتاژ "تیز" می شوند: لامپ ها، پخش کننده های ضبط، تقویت کننده ها و غیره ...

اما افسوس که دنیای ما ایده آل نیست. گاهی اوقات شما واقعاً نیاز دارید که ولتاژی را دریافت کنید که از محدوده استاندارد نباشد. مثلا 9.6 ولت. خوب، نه این طرف و نه آن طرف... بله، منبع تغذیه اینجا به ما کمک می کند. اما دوباره، اگر از منبع تغذیه آماده استفاده می کنید، باید آن را به همراه خرده ریز الکترونیکی حمل کنید. چگونه این مساله را حل کنیم؟ بنابراین، من به شما سه گزینه می دهم:

گزینه اول

طبق این طرح یک تنظیم کننده ولتاژ در مدار خرده چوب الکترونیکی بسازید (جزئیات بیشتر در اینجا):

گزینه دوم

با استفاده از تثبیت کننده های ولتاژ سه ترمینال، یک منبع پایدار ولتاژ غیر استاندارد بسازید. طرح ها به استودیو!

در نتیجه چه می بینیم؟ یک تثبیت کننده ولتاژ و یک دیود زنر را می بینیم که به ترمینال میانی تثبیت کننده متصل است. XX دو رقم آخر نوشته شده روی تثبیت کننده است. ممکن است اعداد 05، 09، 12، 15، 18، 24 وجود داشته باشد. ممکن است حتی بیشتر از 24 باشد. نمی دانم، دروغ نخواهم گفت. این دو رقم آخر ولتاژی را که تثبیت کننده طبق طرح اتصال کلاسیک تولید می کند به ما می گوید:

در اینجا تثبیت کننده 7805 طبق این طرح 5 ولت در خروجی به ما می دهد. 7812 12 ولت، 7815 - 15 ولت تولید می کند. در اینجا می توانید اطلاعات بیشتری در مورد تثبیت کننده ها بخوانید.

U دیود زنر ولتاژ تثبیت کننده روی دیود زنر است. اگر یک دیود زنر با ولتاژ تثبیت کننده 3 ولت و تنظیم کننده ولتاژ 7805 بگیریم، خروجی آن 8 ولت خواهد بود. 8 ولت در حال حاضر یک محدوده ولتاژ غیر استاندارد است ;-). معلوم می شود که با انتخاب تثبیت کننده مناسب و دیود زنر مناسب، به راحتی می توانید ولتاژ بسیار پایداری را از محدوده غیر استاندارد ولتاژ دریافت کنید ;-).

بیایید با یک مثال به همه اینها نگاه کنیم. از آنجایی که من به سادگی ولتاژ را در پایانه های تثبیت کننده اندازه گیری می کنم، از خازن استفاده نمی کنم. اگر بار را تغذیه می کردم، از خازن هم استفاده می کردم. خوکچه هندی ما تثبیت کننده 7805 است. ما 9 ولت را از بولدوزر به ورودی این تثبیت کننده عرضه می کنیم:

بنابراین، خروجی 5 ولت خواهد بود، پس از همه، تثبیت کننده 7805 است.

اکنون یک دیود زنر با تثبیت U = 2.4 ولت می گیریم و آن را مطابق این مدار وارد می کنیم، می توانید بدون هادی این کار را انجام دهید، بالاخره ما فقط ولتاژ را اندازه گیری می کنیم.

اوه، 7.3 ولت! 5+2.4 ولت. آثار! از آنجایی که دیودهای زنر من از دقت بالایی برخوردار نیستند (دقت)، ولتاژ دیود زنر ممکن است کمی با پلاک (ولتاژ اعلام شده توسط سازنده) متفاوت باشد. خب فکر کنم مشکلی نیست 0.1 ولت برای ما فرقی نمی کند. همانطور که قبلاً گفتم، به این ترتیب شما می توانید هر مقداری را غیرعادی انتخاب کنید.

گزینه سوم

روش مشابه دیگری نیز وجود دارد، اما در اینجا از دیودها استفاده می شود. شاید می دانید که افت ولتاژ در محل اتصال به جلو یک دیود سیلیکونی 0.6-0.7 ولت و افت ولتاژ دیود ژرمانیوم 0.3-0.4 ولت است؟ این ویژگی دیود است که ما از آن استفاده خواهیم کرد ;-).

بنابراین، بیایید نمودار را وارد استودیو کنیم!

ما این ساختار را طبق نمودار مونتاژ می کنیم. ولتاژ DC ورودی ناپایدار نیز 9 ولت باقی ماند. استابلایزر 7805.

پس نتیجه چیست؟

تقریبا 5.7 ولت؛-) که باید ثابت می شد.

اگر دو دیود به صورت سری متصل شوند، ولتاژ در هر یک از آنها کاهش می یابد، بنابراین، خلاصه می شود:

هر دیود سیلیکونی 0.7 ولت افت می کند، یعنی 0.7 + 0.7 = 1.4 ولت. ژرمانیوم هم همینطور. می توانید سه یا چهار دیود را وصل کنید، سپس باید ولتاژهای هر کدام را جمع کنید. در عمل، بیش از سه دیود استفاده نمی شود.

منابع ولتاژ ثابت غیر استاندارد را می توان در مدارهای کاملاً متفاوتی که جریان کمتر از 1 آمپر مصرف می کنند استفاده کرد. به خاطر داشته باشید که اگر بار شما کمی بیشتر از نیم آمپر مصرف کند، عناصر باید این الزامات را برآورده کنند. شما باید یک دیود قوی تر از دیودی که در عکس من است بگیرید.

www.ruselectronic.com

مدار تثبیت کننده ولتاژ - محاسبه ساده

اغلب، دستگاه های رادیویی برای کارکردن به ولتاژ پایدار نیاز دارند، مستقل از تغییرات در منبع تغذیه و جریان بار. برای حل این مشکلات از دستگاه های جبران ساز و تثبیت پارامتری استفاده می شود.

تثبیت کننده پارامتری

اصل عملکرد آن بر اساس ویژگی های دستگاه های نیمه هادی است. مشخصه جریان-ولتاژ یک نیمه هادی - دیود زنر در نمودار نشان داده شده است.

در هنگام روشن شدن، خواص دیود زنر مشابه دیودهای ساده مبتنی بر سیلیکون است. اگر دیود زنر در جهت مخالف روشن شود، جریان الکتریکی در ابتدا به آرامی افزایش می‌یابد، اما وقتی به یک مقدار ولتاژ معین رسید، خرابی رخ می‌دهد. این حالتی است که در آن یک افزایش ولتاژ کوچک یک جریان دیود زنر بزرگ ایجاد می کند. ولتاژ شکست را ولتاژ تثبیت می گویند. برای جلوگیری از شکست دیود زنر، جریان جریان توسط مقاومت محدود می شود. هنگامی که جریان دیود زنر از کمترین مقدار به بالاترین مقدار نوسان می کند، ولتاژ تغییر نمی کند.

نمودار یک تقسیم کننده ولتاژ را نشان می دهد که از یک مقاومت بالاست و یک دیود زنر تشکیل شده است. یک بار به صورت موازی به آن متصل می شود. هنگامی که ولتاژ تغذیه تغییر می کند، جریان مقاومت نیز تغییر می کند. دیود زنر تغییرات را بر عهده می گیرد: جریان تغییر می کند، اما ولتاژ ثابت می ماند. هنگامی که مقاومت بار را تغییر می دهید، جریان تغییر می کند، اما ولتاژ ثابت می ماند.

تثبیت کننده جبران

دستگاهی که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، از نظر طراحی بسیار ساده است، اما اتصال برق به دستگاه را با جریانی که از حداکثر جریان دیود زنر تجاوز نمی کند، ممکن می سازد. در نتیجه از دستگاه های تثبیت کننده ولتاژ استفاده می شود که به آنها دستگاه های جبران کننده می گویند. آنها از دو نوع تشکیل شده اند: موازی و سریال.

دستگاه با توجه به روش اتصال به عنصر تنظیم نامگذاری شده است. معمولاً از تثبیت کننده های جبران کننده از نوع متوالی استفاده می شود. نمودار او:

عنصر کنترل ترانزیستوری است که به صورت سری به بار متصل می شود. ولتاژ خروجی برابر است با تفاوت بین مقادیر دیود زنر و امیتر که چندین کسری از یک ولت است، بنابراین در نظر گرفته می شود که ولتاژ خروجی برابر با ولتاژ تثبیت کننده است.

دستگاه های در نظر گرفته شده از هر دو نوع دارای معایبی هستند: به دست آوردن مقدار دقیق ولتاژ خروجی و انجام تنظیمات در حین کار غیرممکن است. در صورت لزوم ایجاد امکان تنظیم، تثبیت کننده نوع جبرانی طبق طرح زیر ساخته می شود:

در این دستگاه تنظیم توسط ترانزیستور انجام می شود. ولتاژ اصلی توسط دیود زنر تامین می شود. اگر ولتاژ خروجی افزایش یابد، پایه ترانزیستور در مقابل امیتر منفی می شود، ترانزیستور به مقدار بیشتری باز می شود و جریان افزایش می یابد. در نتیجه، ولتاژ منفی در کلکتور و همچنین در ترانزیستور کمتر می شود. ترانزیستور دوم بسته می شود، مقاومت آن افزایش می یابد و ولتاژ ترمینال افزایش می یابد. این منجر به کاهش ولتاژ خروجی و بازگشت به مقدار قبلی آن می شود.

هنگامی که ولتاژ خروجی کاهش می یابد، فرآیندهای مشابهی رخ می دهد. شما می توانید ولتاژ خروجی دقیق را با استفاده از یک مقاومت تنظیم تنظیم کنید.

تثبیت کننده ها روی ریز مدارها

چنین دستگاه هایی در نسخه یکپارچه دارای ویژگی های افزایش یافته پارامترها و ویژگی هایی هستند که با دستگاه های نیمه هادی مشابه متفاوت است. آنها همچنین دارای قابلیت اطمینان، ابعاد و وزن کوچک و همچنین هزینه کم هستند.

تنظیم کننده سری

• 1 - منبع ولتاژ
• 2 – عنصر تنظیم
• 3 - تقویت کننده؛
• 5 – آشکارساز ولتاژ خروجی
• 6- مقاومت در برابر بار

عنصر تنظیم به عنوان یک مقاومت متغیر متصل به صورت سری با بار عمل می کند. هنگامی که ولتاژ نوسان می کند، مقاومت عنصر تنظیم تغییر می کند به طوری که جبران چنین نوساناتی رخ می دهد. عنصر کنترل تحت تأثیر فیدبک است که شامل یک عنصر کنترل، یک منبع ولتاژ اصلی و یک ولتاژ سنج است. این متر یک پتانسیومتر است که بخشی از ولتاژ خروجی از آن می آید.

فیدبک ولتاژ خروجی مورد استفاده برای بار را تنظیم می کند، ولتاژ خروجی پتانسیومتر برابر با ولتاژ اصلی می شود. نوسانات ولتاژ از ولتاژ اصلی باعث ایجاد مقداری افت ولتاژ در تنظیم می شود. در نتیجه، ولتاژ خروجی را می توان در محدوده خاصی توسط عنصر اندازه گیری تنظیم کرد. اگر قرار است تثبیت کننده برای یک مقدار ولتاژ مشخص ساخته شود، عنصر اندازه گیری در داخل ریز مدار با جبران دما ایجاد می شود. اگر محدوده ولتاژ خروجی زیادی وجود داشته باشد، عنصر اندازه گیری در پشت ریز مدار انجام می شود.

تثبیت کننده موازی

• 1 - منبع ولتاژ
• 2 - عنصر تنظیم کننده
• 3 - تقویت کننده؛
• 4 – منبع ولتاژ اصلی
• 5 – عنصر اندازه گیری
• 6- مقاومت در برابر بار

اگر مدارهای تثبیت کننده ها را مقایسه کنیم، یک دستگاه متوالی در بار جزئی کارایی را افزایش می دهد. یک دستگاه نوع موازی برق ثابتی را از منبع مصرف می کند و آن را به عنصر کنترل و بار می رساند. تثبیت کننده های موازی برای استفاده با بارهای ثابت در بار کامل توصیه می شود. تثبیت کننده موازی در صورت اتصال کوتاه خطری ایجاد نمی کند، نوع متوالی آن در زمان بیکاری خطری ایجاد نمی کند. در یک بار ثابت، هر دو دستگاه راندمان بالایی ایجاد می کنند.

تثبیت کننده روی یک تراشه با 3 پین

انواع نوآورانه مدارهای تثبیت کننده متوالی بر روی یک ریزمدار 3 پین ساخته شده اند. با توجه به این واقعیت که تنها سه خروجی وجود دارد، استفاده از آنها در کاربردهای عملی آسان تر است، زیرا آنها انواع دیگر تثبیت کننده ها را در محدوده 0.1-3 آمپر جابجا می کنند.

1. Uin – ولتاژ ورودی خام؛
2. خروجی U – ولتاژ خروجی.

ممکن است از ظروف C1 و C2 استفاده نکنید، اما آنها به شما اجازه می دهند تا خواص تثبیت کننده را بهینه کنید. ظرفیت C1 برای ایجاد پایداری سیستم استفاده می شود، ظرفیت C2 به این دلیل مورد نیاز است که افزایش ناگهانی بار توسط تثبیت کننده قابل ردیابی نیست. در این حالت، جریان توسط ظرفیت C2 پشتیبانی می شود. در عمل، اغلب از ریز مدارهای سری 7900 موتورولا استفاده می شود که مقدار ولتاژ مثبت را تثبیت می کند و 7900 - یک مقدار با علامت منفی.

ریز مدار به نظر می رسد:

برای افزایش قابلیت اطمینان و ایجاد خنک کننده، تثبیت کننده بر روی رادیاتور نصب می شود.

تثبیت کننده های ترانزیستور

در تصویر اول یک مدار مبتنی بر ترانزیستور 2SC1061 وجود دارد.

خروجی دستگاه 12 ولت دریافت می کند؛ ولتاژ خروجی مستقیماً به ولتاژ دیود زنر بستگی دارد. حداکثر جریان مجاز 1 آمپر است.

هنگام استفاده از ترانزیستور 2N 3055، حداکثر جریان خروجی مجاز را می توان به 2 آمپر افزایش داد. در شکل 2 مدار یک تثبیت کننده مبتنی بر یک ترانزیستور 2N 3055 وجود دارد؛ ولتاژ خروجی، مانند شکل 1، به ولتاژ دیود زنر بستگی دارد.

• 6 ولت - ولتاژ خروجی R1=330 VD=6.6 ولت
• 7.5 ولت - ولتاژ خروجی، R1 = 270، VD = 8.2 ولت
• 9 ولت - ولتاژ خروجی R1=180 Vd=10

در تصویر سوم - آداپتور ماشین - ولتاژ باتری در ماشین 12 ولت است. برای ایجاد ولتاژ با مقدار کمتر از مدار زیر استفاده شده است.

ostabilizator.ru

شارژر 6 ولت

من اخیراً یک مدار شارژر خوب را برای یک باتری 6 ولت تکرار کردم. تعداد زیادی از چنین باتری هایی در فروش ظاهر شده اند و اگر شارژرهایی برای آنها وجود داشته باشد، ساده ترین آنها هستند - یک پل دیودی، یک مقاومت، یک خازن و یک LED برای نشان دادن. از آنجایی که خودروهای 12 ولتی عمدتا مورد نیاز هستند. از بین تمام طرح هایی که در اینترنت وجود دارد، من روی این یکی تصمیم گرفتم. پایدار کار می کند و بدتر از سایر مدارهای صنعتی نیست. ولتاژ خروجی پایدار است - 6.8 ولت، جریان 0.45 A، پایان شارژ روی LED قابل مشاهده است - LED قرمز هنگامی که باتری کاملاً شارژ شد خاموش می شود. من رله نصب نکردم، نیازی به آن نیست، استارت مانند یک ساعت کار می کند اگر قطعات سالم باشند. شارژر برای باتری های 6 ولت - نمودار برای کاهش درجه حرارت در شارژر، از دو مقاومت 15 اهم با توان 2 وات استفاده می شود که به صورت موازی به هم متصل شده اند. برد مدار شارژ این دستگاه از خازن‌های اکسیدی وارداتی استفاده می‌کند، رله‌هایی با ولتاژ کاری 12 ولت. به جای تراشه KR142EN12A، می توانید از LM317 استفاده کنید. باید روی یک هیت سینک قرار گیرد که مساحت آن به جریان شارژ بستگی دارد. ترانسفورماتور شبکه باید ولتاژ متناوب 15-18 ولت روی سیم پیچ ثانویه با جریان بار 0.5 A ارائه دهد. تمام قطعات به استثنای ترانسفورماتور شبکه، میکرو مدار و LED ها بر روی یک برد مدار چاپی ساخته شده از تک نصب می شوند. فایبرگلاس فویل یک طرفه با ابعاد 55x60 میلی متر. دستگاهی که به درستی مونتاژ شده باشد به حداقل تنظیم نیاز دارد. با قطع باتری، برق تامین می شود و با انتخاب مقاومت R6، ولتاژ خروجی روی 6.75 ولت تنظیم می شود. برای بررسی عملکرد واحد محدود کننده جریان، به جای باتری ها، یک مقاومت 2 واتی با مقاومت تقریباً 10 0 قرار می گیرد. m به طور خلاصه وصل شده و جریان عبوری از آن اندازه گیری می شود. نباید از 0.45 A بیشتر شود. در این مرحله، تنظیم را می توان تکمیل شده در نظر گرفت. تمام مواد شارژر را در یک محفظه پلاستیکی با اندازه های مناسب قرار دادم و روی پنل جلویی LED، دکمه پاور، فیوز و پایانه های اتصال باتری 6 ولتی قرار دادم. مونتاژ و آزمایش - نیکولای ک.

این نیز برای بررسی مفید است:

el-shema.ru

تثبیت کننده های ولتاژ یا نحوه دریافت 3.3 ولت

داده های اولیه: یک گیربکس با ولتاژ کاری 5 ولت در جریان 1 آمپر و یک میکروکنترلر ESP-8266 با ولتاژ تغذیه عملیاتی حساس به تغییر 3.3 ولت و حداکثر جریان تا 600 میلی آمپر. همه اینها باید در نظر گرفته شود و از یک باتری لیتیوم یون قابل شارژ 18650 با ولتاژ 2.8 -4.2 ولت تغذیه شود.

ما مدار زیر را مونتاژ می کنیم: یک باتری لیتیوم یونی 18650 با ولتاژ 2K.8 -4.2 ولت بدون مدار شارژر داخلی -> ما یک ماژول را روی تراشه TP4056 وصل می کنیم که برای شارژ باتری های لیتیوم یون با عملکرد محدود کردن باتری طراحی شده است. تخلیه تا 2.8 ولت و محافظت در برابر اتصال کوتاه (فراموش نکنید که این ماژول با روشن بودن باتری شروع به کار می کند و منبع تغذیه کوتاه مدت 5 ولت از شارژر USB به ورودی ماژول می رسد، این به شما اجازه نمی دهد برای استفاده از کلید پاور، جریان تخلیه در حالت آماده به کار خیلی زیاد نیست و اگر کل دستگاه برای مدت طولانی استفاده نشود، زمانی که ولتاژ باتری به زیر 2.8 ولت کاهش یابد، خود خاموش می شود.

به ماژول TP4056 یک ماژول روی تراشه MT3608 متصل می کنیم - یک تثبیت کننده DC-DC (جریان مستقیم به مستقیم) و مبدل ولتاژ از باتری 2.8 -4.2 ولت به یک منبع تغذیه 5 ولت 2 آمپر پایدار - منبع تغذیه گیربکس.

به موازات خروجی ماژول MT3608، ما یک مبدل تثبیت کننده DC-DC کاهنده را روی تراشه MP1584 EN متصل می کنیم، که برای تامین برق پایدار 3.3 ولت 1 آمپر به ریزپردازنده ESP8266 طراحی شده است.

عملکرد پایدار ESP8266 به شدت به پایداری ولتاژ تغذیه بستگی دارد. قبل از اتصال سری ماژول های تثبیت کننده- مبدل DC-DC، تنظیم ولتاژ مورد نیاز با مقاومت های متغیر را فراموش نکنید، خازن را موازی با پایانه های موتور دنده قرار دهید تا تداخل فرکانس بالا در عملکرد دستگاه ایجاد نکند. ریزپردازنده ESP8266

همانطور که از قرائت های مولتی متر می بینیم، هنگام اتصال موتور دنده، ولتاژ تغذیه میکروکنترلر ESP8266 تغییر نکرده است!

چرا به تثبیت کننده ولتاژ نیاز دارید؟ نحوه استفاده از تثبیت کننده های ولتاژ مقدمه ای بر دیودهای زنر، محاسبه تثبیت کننده پارامتری. استفاده از تثبیت کننده های یکپارچه؛ طراحی یک تستر دیود زنر ساده و موارد دیگر.

نام	RT9013	تکنولوژی Richtek
شرح	مبدل تثبیت کننده بار با جریان مصرفی 500 میلی آمپر، با افت ولتاژ کم، سطح صدای ذاتی کم، فوق سریع، با جریان خروجی و حفاظت از اتصال کوتاه، CMOS LDO.
برگه اطلاعات فنی RT9013 PDF (دیتاشیت):

*توضیحات MP1584EN

** را می توان در فروشگاه Your Cee خریداری کرد

* را می توان در فروشگاه Your Cee خریداری کرد

نام	MC34063A	گروه بین المللی وینگ شینگ
شرح	مبدل DC-DC کنترل شده
برگه داده MC34063A PDF (برگ داده):

نام
شرح		4 آمپر، 400 کیلوهرتز، ولتاژ ورودی 5 ~ 32 ولت / ولتاژ خروجی 5 ~ 35 ولت، مبدل تقویت کننده سوئیچ DC/DC
برگه اطلاعات XL6009 PDF (صفحه داده):
ماژول مبدل تقویت کننده کامل XL6009 توضیحات کلی XL6009 یک مبدل تقویت کننده DC-DC با دامنه وسیع ولتاژ ورودی است که قادر به تولید ولتاژ خروجی مثبت یا منفی است. مبدل تقویت کننده DC/DC XL6009 برای افزایش ولتاژ استفاده می شود. هنگام تامین برق ESP8266، آردوینو و سایر میکروکنترلرها از باتری یا منبع تغذیه ولتاژ پایین استفاده می شود. و همچنین برای تغذیه سنسور و ماژول های اجرایی متصل به ESP8266، آردوینو و سایر میکروکنترلرها که از ولتاژ بالای 3.3 ولت مستقیماً از منبع تغذیه خود کنترلر کار می کنند. ولتاژ ورودی 5 ~ 32 ولت ولتاژ خروجی 5 ~ 35 ولت جریان ورودی 4 آمپر (حداکثر)، 18 میلی آمپر بدون بار راندمان تبدیل بیش از 94٪ فرکانس 400 کیلوهرتز ابعاد 43x14x21mm جدول مشخصات در ولتاژهای مختلف: مبدل تقویت کننده XL6009 (ویدئو)

http://dwiglo.ru/mp2307dn-PDF.html

تثبیت کننده های چینی برای انواع خانگی. قسمت 1.

تثبیت کننده های چینی برای انواع خانگی. قسمت 2.

تثبیت کننده های چینی برای انواع خانگی. قسمت 3.

mirrobo.ru

مدار یک تثبیت کننده ولتاژ ثابت ساده روی دیود زنر مرجع.

موضوع: مدار منبع تغذیه تثبیت شده با استفاده از دیود زنر و ترانزیستور.

برای برخی از مدارها و مدارهای الکتریکی، یک منبع تغذیه معمولی که تثبیت کننده ندارد، کاملاً کافی است. منابع جریان از این نوع معمولاً شامل یک ترانسفورماتور کاهنده، یکسوساز پل دیودی و یک خازن فیلتر هستند. ولتاژ خروجی منبع تغذیه به تعداد دور سیم پیچ ثانویه روی ترانسفورماتور کاهنده بستگی دارد. اما همانطور که می دانید ولتاژ شبکه 220 ولت ناپایدار است. می تواند در محدوده های خاصی (200-235 ولت) نوسان کند. در نتیجه، ولتاژ خروجی روی ترانسفورماتور نیز "شناور" خواهد شد (به جای مثلاً 12 ولت، 10-14 یا بیشتر خواهد بود).

مهندسی برق که حساسیت خاصی به تغییرات کوچک در ولتاژ منبع تغذیه DC ندارد، می‌تواند با چنین منبع تغذیه ساده‌ای کنار بیاید. اما الکترونیک حساس‌تر دیگر این را تحمل نمی‌کند، حتی ممکن است در نتیجه از کار بیفتد. بنابراین نیاز به یک مدار تثبیت کننده ولتاژ خروجی ثابت اضافی وجود دارد. در این مقاله من یک مدار الکتریکی از یک تثبیت کننده ولتاژ DC نسبتاً ساده را ارائه می دهم که دارای یک دیود زنر و یک ترانزیستور است. این دیود زنر است که به عنوان یک عنصر مرجع عمل می کند که ولتاژ خروجی منبع تغذیه را تعیین و تثبیت می کند.

حالا بیایید به تحلیل مستقیم مدار الکتریکی یک تثبیت کننده ولتاژ DC ساده بپردازیم. بنابراین، برای مثال، ما یک ترانسفورماتور کاهنده با ولتاژ خروجی AC 12 ولت داریم. ما همین 12 ولت را به ورودی مدار خود، یعنی به پل دیود و خازن فیلتر اعمال می کنیم. یکسو کننده دیود VD1 جریان ثابت (اما متناوب) را از جریان متناوب ایجاد می کند. دیودهای آن باید برای حداکثر جریان (با حاشیه کمی در حدود 25٪) طراحی شوند که منبع تغذیه می تواند تولید کند. خب ولتاژشون ( معکوس ) نباید کمتر از ولتاژ خروجی باشه .

خازن فیلتر C1 این نوسانات ولتاژ را صاف می کند و شکل موج ولتاژ DC را صاف تر می کند (اگرچه ایده آل نیست). ظرفیت آن باید از 1000 میکروفن تا 10000 میکروفن باشد. ولتاژ نیز بیشتر از خروجی است. لطفاً توجه داشته باشید که چنین تأثیری وجود دارد - ولتاژ متناوب بعد از پل دیود و خازن فیلتر الکترولیت حدود 18٪ افزایش می یابد. بنابراین، در نهایت ما در خروجی نه 12 ولت، بلکه در حدود 14.5 ولت خواهیم داشت.

اکنون بخش تثبیت کننده ولتاژ DC می آید. عنصر عملکردی اصلی در اینجا خود دیود زنر است. اجازه دهید به شما یادآوری کنم که دیودهای زنر این توانایی را دارند که در محدوده های مشخصی، ولتاژ ثابت مشخصی (ولتاژ تثبیت) را هنگام روشن شدن مجدد به طور پایدار حفظ کنند. هنگامی که ولتاژی از صفر به ولتاژ تثبیت کننده به دیود زنر اعمال می شود، به سادگی افزایش می یابد (در انتهای دیود زنر). پس از رسیدن به سطح تثبیت، ولتاژ بدون تغییر باقی می ماند (با اندکی افزایش) و قدرت جریان عبوری از آن شروع به افزایش می کند.

در مدار ما از یک تثبیت کننده ساده، که باید 12 ولت در خروجی تولید کند، دیود زنر VD2 برای ولتاژ 12.6 طراحی شده است (بیایید دیود زنر را در 13 ولت قرار دهیم، این مطابق با D814D است). چرا 12.6 ولت؟ زیرا 0.6 ولت در محل اتصال ترانزیستور امیتر-پایه رسوب خواهد کرد. و خروجی دقیقا 12 ولت خواهد بود. خوب، از آنجایی که دیود زنر را روی 13 ولت تنظیم کردیم، خروجی منبع تغذیه حدوداً 12.4 ولت خواهد بود.

دیود زنر VD2 (که ولتاژ مرجع DC را ایجاد می کند) به یک محدود کننده جریان نیاز دارد که آن را از گرمای بیش از حد محافظت کند. در نمودار، این نقش توسط مقاومت R1 ایفا می شود. همانطور که می بینید به صورت سری با دیود زنر VD2 متصل می شود. یکی دیگر از خازن های فیلتر، الکترولیت C2، موازی با دیود زنر است. وظیفه آن نیز صاف کردن موج های ولتاژ اضافی است. شما می توانید بدون آن، اما هنوز هم با آن بهتر خواهد بود!

بعد در نمودار، ترانزیستور دوقطبی VT1 را می بینیم که طبق مدار جمع کننده مشترک متصل می شود. اجازه دهید یادآوری کنم که مدارهای اتصال برای ترانزیستورهای دوقطبی از نوع کلکتور معمولی (که به آن پیرو امیتر نیز گفته می شود) با این واقعیت مشخص می شود که قدرت جریان را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند، اما هیچ افزایش ولتاژی وجود ندارد (حتی کمی کمتر از ولتاژ ورودی، دقیقاً با همان 0.6 ولت). بنابراین، در خروجی ترانزیستور، ولتاژ ثابتی را که در ورودی آن موجود است (یعنی ولتاژ دیود زنر مرجع، برابر با 13 ولت) دریافت می کنیم. و از آنجایی که اتصال امیتر 0.6 ولت روی خود باقی می گذارد، خروجی ترانزیستور دیگر 13 نیست، بلکه 12.4 ولت خواهد بود.

همانطور که باید بدانید، برای اینکه یک ترانزیستور شروع به باز شدن کند (گذراندن جریان های کنترل شده از خود در طول مدار کلکتور-امیتر)، به یک مقاومت برای ایجاد بایاس نیاز دارد. این کار توسط همان مقاومت R1 انجام می شود. با تغییر درجه بندی آن (در محدوده معین)، می توانید قدرت جریان را در خروجی ترانزیستور و در نتیجه در خروجی منبع تغذیه تثبیت شده ما تغییر دهید. برای کسانی که می خواهند با این کار آزمایش کنند، به شما توصیه می کنم که R1 را با مقاومت تنظیم با مقدار اسمی حدود 47 کیلو اهم جایگزین کنید. با تنظیم آن، ببینید قدرت جریان در خروجی منبع تغذیه چگونه تغییر می کند.

خوب، در خروجی مدار تثبیت کننده ولتاژ DC ساده، یک خازن فیلتر کوچک دیگر به نام الکترولیت C3 وجود دارد که امواج را در خروجی منبع تغذیه تثبیت شده صاف می کند. مقاومت بار R2 به موازات آن لحیم می شود. امیتر ترانزیستور VT1 را به منهای مدار می بندد. همانطور که می بینید، این طرح بسیار ساده است. حاوی حداقل اجزاء ولتاژ کاملاً پایداری را در خروجی خود فراهم می کند. برای تامین انرژی بسیاری از تجهیزات الکتریکی، این منبع تغذیه تثبیت شده کاملاً کافی خواهد بود. این ترانزیستور برای حداکثر جریان 8 آمپر طراحی شده است. بنابراین، چنین جریانی نیاز به رادیاتوری دارد که گرمای اضافی را از ترانزیستور خارج کند.

P.S. اگر یک مقاومت متغیر با مقدار اسمی 10 کیلو اهم به موازات دیود زنر اضافه کنیم (ترمینال میانی را به پایه ترانزیستور وصل می کنیم) در پایان یک منبع تغذیه قابل تنظیم خواهیم داشت. روی آن می توانید به آرامی ولتاژ خروجی را از 0 به حداکثر تغییر دهید (ولتاژ دیود زنر منهای همان 0.6 ولت). من فکر می کنم چنین طرحی در حال حاضر تقاضای بیشتری خواهد داشت.

electrohobby.ru

چگونه ولتاژ را از 5 به 12 ولت افزایش دهیم

یک مبدل تقویت کننده 5-12 ولت DC-DC با استفاده از LM2577 ساده تر مونتاژ می شود، که خروجی 12 ولت را با استفاده از سیگنال ورودی 5 ولت و حداکثر جریان بار 800 میلی آمپر فراهم می کند. M\C LM2577 یک مبدل پالس رو به جلو تقویت کننده است. این در سه نسخه ولتاژ خروجی مختلف موجود است: 12 ولت، 15 ولت و قابل تنظیم. در اینجا مستندات دقیق است.

مدار روی آن به حداقل تعداد اجزای خارجی نیاز دارد و چنین تنظیم کننده هایی مقرون به صرفه و آسان برای استفاده هستند. سایر ویژگی ها شامل یک نوسان ساز داخلی با فرکانس ثابت 52 کیلوهرتز است که به اجزای خارجی نیاز ندارد، حالت شروع نرم برای کاهش جریان هجومی و حالت کنترل جریان برای بهبود تحمل ولتاژ ورودی و بار متغیر خروجی.

ویژگی های مبدل در LM2577

• ولتاژ ورودی 5 ولت DC
• خروجی 12 ولت DC
• جریان بار 800 میلی آمپر
• عملکرد شروع نرم
• خاموش شدن بیش از حد گرما

در اینجا از یک ریزمدار قابل تنظیم LM2577-adj استفاده شده است. برای به دست آوردن سایر ولتاژهای خروجی، باید مقدار مقاومت فیدبک R2 و R3 را تغییر دهید. ولتاژ خروجی با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

خروجی V = 1.23 ولت (1+R2/R3)

به طور کلی، LM2577 ارزان است، سلف در این مدار یکپارچه است - 100 μH و حداکثر جریان 1 A است. به لطف عملکرد پالس، هیچ رادیاتور بزرگی برای خنک کردن مورد نیاز نیست - بنابراین می توان با خیال راحت این مدار مبدل را برای تکرار توصیه کرد. به ویژه در مواردی که نیاز به دریافت 12 ولت از خروجی USB دارید مفید است.

نسخه دیگری از دستگاه مشابه، اما بر اساس تراشه MC34063A - این مقاله را ببینید.

elwo.ru

دیودهای زنر

اگر دیود و مقاومت را به صورت سری به منبع ولتاژ ثابت وصل کنیم به طوری که دیود بایاس رو به جلو باشد (همانطور که در شکل زیر (الف) نشان داده شده است)، افت ولتاژ در سراسر دیود در طیف وسیعی از ولتاژهای منبع تغذیه نسبتاً ثابت خواهد ماند. .

با توجه به معادله دیود شاکلی، جریان عبوری از یک اتصال PN بایاس رو به جلو متناسب با e افزایش یافته با توان افت ولتاژ رو به جلو است. از آنجایی که این یک تابع نمایی است، جریان به سرعت با افزایش متوسط ​​افت ولتاژ افزایش می یابد. روش دیگری برای بررسی این موضوع این است که بگوییم ولتاژ افت شده در یک دیود بایاس رو به جلو با تغییرات زیادی در جریان عبوری از دیود تغییر کمی می کند. در مدار نشان داده شده در شکل زیر (الف)، جریان توسط ولتاژ منبع تغذیه، مقاومت سری و افت ولتاژ در دیود محدود می شود که می دانیم تفاوت زیادی با 0.7 ولت ندارد. اگر ولتاژ منبع تغذیه افزایش یابد، افت ولتاژ در مقاومت تقریباً به همان میزان افزایش می یابد، اما افت ولتاژ در سراسر دیود بسیار کمی افزایش می یابد. برعکس، کاهش ولتاژ منبع تغذیه منجر به کاهش تقریباً مساوی در افت ولتاژ در مقاومت و کاهش اندکی در افت ولتاژ در سراسر دیود خواهد شد. به طور خلاصه، می‌توانیم این رفتار را با گفتن اینکه دیود افت ولتاژ را در حدود 0.7 ولت تثبیت می‌کند خلاصه کنیم.

کنترل ولتاژ یک ویژگی بسیار مفید دیود است. اجازه دهید فرض کنیم که ما نوعی مدار را مونتاژ کرده ایم که اجازه تغییر ولتاژ منبع تغذیه را نمی دهد، اما باید از باتری سلول های گالوانیکی تغذیه شود، ولتاژ آن در کل عمر مفید آن متفاوت است. می‌توانیم مداری را همانطور که در شکل نشان داده شده است بسازیم و مداری را که نیاز به ولتاژ تنظیم شده دارد به دیود وصل کنیم، جایی که ولتاژ ثابت 0.7 ولت دریافت می‌کند.

این مطمئناً کارساز خواهد بود، اما اکثر مدارهای عملی از هر نوع، برای عملکرد صحیح به ولتاژ تغذیه بیشتر از 0.7 ولت نیاز دارند. یکی از راه‌های افزایش سطح ولتاژ تثبیت‌شده، اتصال چند دیود به صورت سری است، زیرا افت ولتاژ در هر دیود جداگانه به میزان 0.7 ولت، مقدار نهایی را تا این مقدار افزایش می‌دهد. به عنوان مثال، اگر ده دیود پشت سر هم داشته باشیم، ولتاژ تنظیم شده ده برابر 0.7 ولت، یعنی 7 ولت خواهد بود (شکل زیر (ب)).

بایاس رو به جلو دیودهای Si: (الف) تک دیود، 0.7 ولت، (ب) 10 دیود به صورت سری، 7.0 ولت.

تا زمانی که ولتاژ به زیر 7 ولت کاهش یابد، "پشته" 10 دیود تقریباً 7 ولت کاهش می یابد.

اگر ولتاژهای تنظیم‌شده بزرگ‌تری مورد نیاز است، می‌توانیم از دیودهای بیشتری به صورت سری استفاده کنیم (به نظر من زیباترین راه نیست)، یا روشی کاملاً متفاوت را امتحان کنیم. ما می دانیم که ولتاژ پیشروی یک دیود در طیف وسیعی از شرایط نسبتاً ثابت است، همانطور که ولتاژ شکست معکوس نیز ثابت است، که معمولاً بسیار بیشتر از ولتاژ پیشروی است. اگر قطبیت دیود را در مدار رگولاتور تک دیود خود معکوس کنیم و ولتاژ منبع تغذیه را تا جایی افزایش دهیم که "خرابی" دیود رخ دهد (دیود دیگر نمی تواند ولتاژ بایاس معکوس اعمال شده به آن را تحمل کند)، دیود تثبیت می شود. ولتاژ به روشی مشابه در آن نقطه شکست و اجازه نمی دهد که آن را بیشتر افزایش دهد همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است.

خرابی یک دیود Si بایاس معکوس در ولتاژ تقریباً 100 ولت.

متأسفانه، هنگامی که دیودهای یکسو کننده معمولی "فلش می زنند" معمولا از بین می روند. با این حال، می توان نوع خاصی از دیود را ایجاد کرد که بتواند بدون تخریب کامل از پس خرابی برآید. این نوع دیود را دیود زنر می نامند که نماد آن در شکل زیر نشان داده شده است.

نامگذاری گرافیکی مرسوم دیود زنر

هنگامی که بایاس رو به جلو هستند، دیودهای زنر مانند دیودهای یکسو کننده استاندارد رفتار می کنند: آنها یک افت ولتاژ رو به جلو دارند که از "معادله دیود" تقریباً 0.7 ولت پیروی می کند. در حالت بایاس معکوس، آنها تا زمانی که ولتاژ اعمال شده به ولتاژ تنظیمی نرسد یا از آن فراتر رود، جریان را هدایت نمی کنند، در این مرحله دیود زنر قادر به هدایت جریان قابل توجهی است و سعی می کند ولتاژ افت شده در آن را به ولتاژ تنظیم محدود کند. . تا زمانی که توان تلف شده توسط این جریان معکوس از حد حرارتی دیود زنر تجاوز نکند، دیود زنر آسیب نمی بیند.

دیودهای زنر با ولتاژهای تثبیت کننده از چندین ولت تا صدها ولت تولید می شوند. این ولتاژ تنظیم کمی با دما متفاوت است و ممکن است بین 5 تا 10 درصد از مشخصات سازنده باشد. با این حال، این ثبات و دقت معمولا برای استفاده از دیود زنر به عنوان تنظیم کننده ولتاژ در مدار برق عمومی که در شکل زیر نشان داده شده است کافی است.

مدار تثبیت کننده ولتاژ با استفاده از دیود زنر، ولتاژ تثبیت = 12.6 ولت

لطفاً به جهت تغییر دیود زنر در نمودار بالا توجه کنید: دیود زنر بایاس معکوس است و این عمدی است. اگر دیود زنر را به روش "عادی" روشن کنیم تا بایاس رو به جلو باشد، آنگاه فقط 0.7 ولت افت می کند، مانند یک دیود یکسو کننده معمولی. اگر بخواهیم از خواص شکست معکوس دیود زنر استفاده کنیم، باید از آن در حالت بایاس معکوس استفاده کنیم. تا زمانی که ولتاژ تغذیه بالاتر از ولتاژ تنظیم (12.6 ولت در این مثال) باقی بماند، ولتاژ کاهش یافته در دیود زنر تقریباً 12.6 ولت باقی خواهد ماند.

مانند هر دستگاه نیمه هادی، دیود زنر به دما حساس است. گرمای بیش از حد دیود زنر را از بین می برد و از آنجایی که هم ولتاژ را کاهش می دهد و هم جریان را هدایت می کند، طبق قانون ژول (P = IU) گرما تولید می کند. بنابراین، هنگام طراحی مدار تنظیم کننده ولتاژ باید دقت شود تا اطمینان حاصل شود که از درجه اتلاف توان دیود زنر تجاوز نمی کند. جالب است بدانید که وقتی دیودهای زنر به دلیل اتلاف توان زیاد از کار می افتند، معمولا به جای باز شدن کوتاه می شوند. دیودی که به همین دلیل از کار می افتد به راحتی قابل تشخیص است: افت ولتاژ در آن تقریباً صفر است، مانند یک تکه سیم.

بیایید مدار تثبیت کننده ولتاژ را با استفاده از دیود زنر به صورت ریاضی در نظر بگیریم و تمام ولتاژها، جریان ها و اتلاف توان را تعیین کنیم. با گرفتن همان مداری که قبلا نشان داده شده است، محاسبات را با فرض اینکه ولتاژ دیود زنر 12.6 ولت، ولتاژ تغذیه 45 ولت و مقاومت سری 1000 اهم است، انجام می دهیم (مقدار ولتاژ دیود زنر را دقیقا 12 می کنیم. 6 ولت برای جلوگیری از قضاوت همه مقادیر به عنوان "تقریبی" در شکل (الف) زیر).

اگر ولتاژ دیود زنر 12.6 ولت و ولتاژ منبع تغذیه 45 ولت باشد، افت ولتاژ در مقاومت 32.4 ولت خواهد بود (45 ولت - 12.6 ولت = 32.4 ولت). 32.4 ولت کاهش یافته به 1000 اهم جریانی معادل 32.4 میلی آمپر در مدار تولید می کند (شکل (ب) زیر).

(الف) تنظیم کننده ولتاژ دیود زنر با مقاومت 1000 اهم. (ب) محاسبه افت ولتاژ و جریان.

توان با ضرب جریان در ولتاژ (P=IU) محاسبه می‌شود، بنابراین به راحتی می‌توانیم اتلاف توان را برای هر دو مقاومت و دیود زنر محاسبه کنیم:

برای این مدار یک دیود زنر با توان اسمی 0.5 وات و یک مقاومت با اتلاف توان 1.5 یا 2 وات کافی خواهد بود.

اگر اتلاف بیش از حد توان مضر است، پس چرا مدار را با کمترین اتلاف ممکن طراحی نکنیم؟ چرا فقط یک مقاومت با مقاومت بسیار بالا نصب نکنید، در نتیجه جریان را تا حد زیادی محدود کنید و ارقام اتلاف را بسیار پایین نگه دارید؟ بیایید همین مدار را مثلاً با مقاومت 100 کیلو اهم به جای مقاومت 1 کیلو اهم در نظر بگیریم. توجه داشته باشید که هم ولتاژ تغذیه و هم ولتاژ زنر تغییر نکرده اند:

تثبیت کننده ولتاژ روی دیود زنر با مقاومت 100 کیلو اهم

در 1/100 جریانی که قبلاً داشتیم (324 µA، به جای 32.4 میلی آمپر)، هر دو مقدار اتلاف توان باید با ضریب 100 کاهش یابد:

به نظر کامل می رسد، اینطور نیست؟ اتلاف توان کمتر به معنای دمای کارکرد کمتر برای دیود زنر و مقاومت و همچنین اتلاف انرژی کمتر در سیستم است، درست است؟ مقدار مقاومت بالاتر سطوح اتلاف توان در مدار را کاهش می دهد، اما متاسفانه مشکل دیگری ایجاد می کند. به یاد داشته باشید که هدف مدار رگولاتور ارائه یک ولتاژ پایدار به مدار دیگر است. به عبارت دیگر، ما در نهایت می خواهیم چیزی را با 12.6 ولت تغذیه کنیم و آن چیزی جریان خود را خواهد داشت. بیایید به اولین مدار رگولاتور خود نگاه کنیم، این بار با بار 500 اهم متصل به موازات دیود زنر، در شکل زیر.

تثبیت کننده ولتاژ روی دیود زنر با مقاومت 1 کیلو اهم به صورت سری و بار 500 اهم

اگر 12.6 ولت در یک بار 500 اهم حفظ شود، بار 25.2 میلی آمپر جریان می کشد. برای اینکه مقاومت "کشش پایین" ولتاژ را 32.4 ولت کاهش دهد (کاهش ولتاژ منبع تغذیه 45 ولت به 12.6 ولت در دیود زنر)، همچنان باید 32.4 میلی آمپر جریان را هدایت کند. این منجر به جریان 7.2 میلی آمپر از دیود زنر می شود.

حالا بیایید مدار تثبیت کننده «صرفه جویی در انرژی» خود را با یک مقاومت کاهنده 100 کیلو اهم ببینیم که همان بار 500 اهم را به آن متصل می کند. قرار است مانند مدار قبلی 12.6 ولت را در بار پشتیبانی کند. با این حال، همانطور که خواهیم دید، نمی تواند این کار را کامل کند (تصویر زیر).

ناپایدار کننده ولتاژ روی دیود زنر با مقاومت 100 کیلو اهم به صورت سری و بار 500 اهم

با یک مقدار مقاومت کششی بزرگ، ولتاژ در یک بار 500 اهم حدود 224 میلی ولت خواهد بود که بسیار کمتر از مقدار مورد انتظار 12.6 ولت است! چرا اینطور است؟ اگر ما واقعاً 12.6 ولت در سراسر بار داشتیم، مانند قبل، جریان 25.2 میلی آمپر وجود داشت. این جریان بار باید مانند قبل از مقاومت پایین کش سری عبور کند، اما با مقاومت پایین کش جدید (بسیار بزرگتر!)، افت ولتاژ در آن مقاومت با جریان 25.2 میلی آمپری که از آن عبور می کند، 2520 خواهد بود. ولت! از آنجایی که واضح است که ولتاژ زیادی از باتری تامین نمی شود، این اتفاق نمی افتد.

درک وضعیت آسان تر است اگر دیود زنر را به طور موقت از مدار خارج کنیم و رفتار فقط دو مقاومت در شکل زیر را تجزیه و تحلیل کنیم.

ناپایدار کننده با دیود زنر حذف شده

هر دو مقاومت کشویی 100 کیلو اهم و مقاومت بار 500 Ω به صورت سری هستند و مقاومت مدار کل 100.5 کیلو اهم را ارائه می دهند. با ولتاژ کل 45 ولت و مقاومت کل 100.5 کیلو اهم، قانون اهم (I=U/R) به ما می گوید که جریان 447.76 μA خواهد بود. با محاسبه افت ولتاژ در هر دو مقاومت (U=IR)، به ترتیب 44.776 ولت و 224 میلی ولت دریافت می کنیم. اگر در این لحظه دیود زنر را برگردانیم، 224 میلی ولت را نیز در سراسر آن "می بیند" که موازی با مقاومت بار متصل می شود. این بسیار کمتر از ولتاژ شکست دیود زنر است و بنابراین "از طریق دمیده" نمی شود و جریان را هدایت نمی کند. در این راستا، در ولتاژ پایین، دیود زنر حتی اگر بایاس رو به جلو باشد، کار نخواهد کرد. حداقل باید 12.6 ولت دریافت کند تا "فعال" شود.

روش تحلیلی حذف دیود زنر از مدار و مشاهده وجود یا عدم وجود ولتاژ کافی برای هدایت آن معتبر است. فقط به این دلیل که یک دیود زنر در مدار قرار می گیرد، تضمین نمی کند که ولتاژ کامل دیود زنر همیشه به آن برسد! به یاد داشته باشید که دیودهای زنر با محدود کردن ولتاژ به حداکثر سطح کار می کنند. آنها نمی توانند کمبود ولتاژ را جبران کنند.

بنابراین، هر مدار تثبیت کننده دیود زنر تا زمانی کار خواهد کرد که مقاومت بار برابر یا بیشتر از یک مقدار حداقل معین باشد. اگر مقاومت بار خیلی کم باشد، جریان زیادی را می کشد، که منجر به ولتاژ بیش از حد مقاومت پایین‌شو می‌شود و ولتاژ کافی در سرتاسر دیود زنر برای هدایت جریان باقی نمی‌ماند. هنگامی که دیود زنر جریان را متوقف می کند، دیگر نمی تواند ولتاژ را تنظیم کند و ولتاژ بار کمتر از نقطه تنظیم خود خواهد بود.

با این حال، مدار تنظیم کننده ما با یک مقاومت کشویی 100 کیلو اهم باید برای مقداری مقاومت بار مناسب باشد. برای یافتن این مقدار مقاومت بار مناسب، می‌توانیم از جدولی برای محاسبه مقاومت در مداری متشکل از دو مقاومت سری (بدون دیود زنر)، با وارد کردن مقادیر شناخته شده برای ولتاژ کل و مقاومت کشش استفاده کنیم. مقاومت، و محاسبه برای ولتاژ بار مورد انتظار 12.6 ولت:

با ولتاژ کل 45 ولت و 12.6 ولت در سرتاسر بار، ما باید 32.4 ولت در سراسر مقاومت کششی Rlow داشته باشیم:

در ولتاژ 32.4 ولت در سراسر مقاومت کشویی و مقاومت آن 100 کیلو اهم است، جریان عبوری از آن 324 µA خواهد بود:

هنگامی که به صورت سری متصل می شود، جریان عبوری از تمام اجزاء یکسان است:

بنابراین اگر مقاومت بار دقیقاً 38.889k اهم باشد، با یا بدون دیود زنر 12.6 ولت خواهد بود. هر مقاومت بار کمتر از 38.889 کیلو اهم باعث ایجاد ولتاژ بار کمتر از 12.6 ولت با یا بدون دیود زنر می شود. هنگام استفاده از دیود زنر، ولتاژ بار برای هر مقاومت باری بیشتر از 38.889 کیلو اهم به 12.6 ولت تثبیت می شود.

با مقدار اولیه 1 کیلو اهم از مقاومت کاهنده، مدار تثبیت کننده ما می تواند ولتاژ را حتی با مقاومت بار تا 500 اهم به اندازه کافی تثبیت کند. آنچه ما می بینیم یک مبادله بین اتلاف توان و تحمل مقاومت بار است. یک مقاومت کششی بالاتر با افزایش حداقل مقدار مقاومت بار، اتلاف توان کمتری به ما می دهد. اگر بخواهیم ولتاژ را برای مقادیر مقاومت بار کم تثبیت کنیم، مدار باید برای مقابله با اتلاف توان بالا آماده شود.

دیودهای زنر با اعمال بارهای اضافی، ولتاژ را تنظیم می‌کنند و در صورت نیاز جریان کمتر یا بیشتر می‌کشند تا افت ولتاژ ثابتی در سرتاسر بار ایجاد شود. این مشابه کنترل سرعت خودرو با ترمز گرفتن به جای تغییر موقعیت دریچه گاز است: نه تنها هدر می رود، بلکه ترمزها باید طوری طراحی شوند که در شرایط رانندگی نیازی به آن ندارند، تمام نیروی موتور را کنترل کنند. با وجود این ناکارآمدی اساسی، مدارهای تنظیم کننده ولتاژ دیود زنر به دلیل سادگی بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. در کاربردهای پرقدرت که ناکارآمدی غیرقابل قبول است، از سایر تکنیک های کنترل ولتاژ استفاده می شود. اما حتی در این صورت، مدارهای زنر کوچک اغلب برای ارائه ولتاژ «مرجع» به کار می‌روند تا مدارهای کارآمدتری را که توان اصلی را کنترل می‌کنند، هدایت کنند.

دیودهای زنر برای درجه بندی ولتاژ استاندارد ذکر شده در جدول زیر تولید می شوند. جدول "ولتاژهای پایه زنر" ولتاژهای پایه را برای اجزای 0.5 و 1.3 W فهرست می کند. وات مربوط به مقدار توانی است که یک قطعه می تواند بدون آسیب رساندن از بین برود.

ولتاژهای اصلی دیودهای زنر

0.5 وات
2.4 V	3.0 V	3.3 V	3.6 V	3.9 V	4.3 V	4.7 V
5.1 V	5.6 V	6.2 V	6.8 V	7.5 ولت	8.2 V	9.1 V
10 ولت	11 V	12 V	13 V	15 V	16 V	18 V
20 ولت	24 V	27 V	30 ولت
1.3 وات
4.7 V	5.1 V	5.6 V	6.2 V	6.8 V	7.5 ولت	8.2 V
9.1 V	10 ولت	11 V	12 V	13 V	15 V	16 V
18 V	20 ولت	22 V	24 V	27 V	30 ولت	33 V
36 V	39 V	43 V	47 V	51 V	56 V	62 V
68 V	75 V	100 ولت	200 V

محدود کننده ولتاژ زنر: مدار محدود کننده ای که پیک های سیگنال را تقریباً در سطح ولتاژ زنر قطع می کند. مدار نشان داده شده در شکل زیر دارای دو دیود زنر است که به صورت سری به هم متصل شده اند اما به طور متقارن سیگنال را در سطح ولتاژ تنظیمی محکم می کنند. مقاومت جریان مصرف شده توسط دیودهای زنر را به مقدار مطمئن محدود می کند.

محدود کننده ولتاژ زنر*SPICE 03445.eps D1 4 0 دیود D2 4 2 دیود R1 2 1 1.0k V1 1 0 SIN(0 20 1k) .دیود مدل d bv=10 .tran 0.001m 2m .end

ولتاژ شکست دیود زنر با استفاده از پارامتر مدل دیود bv=10 در لیست شبکه ادویه بالا روی 10 ولت تنظیم شده است. این امر باعث می شود که دیودهای زنر ولتاژ را در حدود 10 ولت محدود کنند. دیودهای زنر پشت سر هم هر دو پیک را محدود می کنند. برای نیم سیکل مثبت، دیود زنر بالایی بایاس معکوس است و دیود زنر را با ولتاژ 10 ولت می شکند. دیود زنر پایین تقریباً 0.7 ولت کاهش می یابد زیرا بایاس رو به جلو است. بنابراین، یک سطح قطع دقیق تر 10 + 0.7 = 10.7 V است. به طور مشابه، قطع نیمه چرخه منفی در 10.7- ولت رخ می دهد. شکل زیر سطح قطع را کمی بیشتر از ± 10 ولت نشان می دهد.

نمودار عملکرد محدود کننده ولتاژ دیود زنر: سیگنال ورودی v(1) به سیگنال v(2) محدود می شود.

بیایید خلاصه کنیم:

• دیودهای زنر طوری طراحی شده اند که در حالت بایاس معکوس کار کنند و سطح شکست نسبتاً پایین و پایداری را ارائه می دهند، یعنی ولتاژ تثبیت کننده ای که در آن شروع به انجام جریان معکوس قابل توجهی می کنند.
• یک دیود زنر می تواند به عنوان یک تنظیم کننده ولتاژ عمل کند، به عنوان یک بار کمکی عمل کند، اگر ولتاژ آن خیلی زیاد باشد جریان بیشتری را از منبع می گیرد یا اگر ولتاژ خیلی کم باشد جریان کمتری را از منبع دریافت کند.

مقاله اصلی.

بنابراین، چه چیزی در آن وجود دارد؟ بر اساس نام، مدار به نظر نمی رسد خیلی خوب ردیف شود ... خب، در حالت کلی، بازخورد - تقسیم کننده مانیتور ولتاژ خروجی (مقایسه کننده) - تبدیل شده است ...

از آخر:
...یا نه؟ممکن است کار کند، ممکن است نه، به ذخیره انرژی بستگی دارد. کلید چیست؟
باید چکار کنم؟کلید را به یک کلید قوی تر تغییر دهید یا کلید دوم را به موازات آن مجسمه سازی کنید؛ اگر IT یک دریچه گاز است، آن را به یک دیود تخلیه قوی تر درایو تغییر دهید.
که در آن:فرکانس تبدیل افزایش خواهد یافت و شاید برای برخی گره ها بازدارنده باشد. سپس نوبت به محاسبه مجدد چوک ذخیره سازی می رسد (اگرچه 20٪ از کل ذخیره وجود دارد، زیرا در جیب آسان نیست)، خوب، شاید با سیم کشی ضخیم تر. IMHO، دستگاهی برای تعیین حدود رژیم، با نام "انگشت" همیشه همراه شماست...

اگر هنوز کسی نمودار را ندیده است، حدس زدن چه فایده ای دارد؟ شاید یک ژنراتور مسدود کننده یا یک پل اینورتر باشد؟
(منظور یک نمودار با توضیحات است، اگرچه بدون آن امکان پذیر است) (منظور ترکیب ترانزیستورها / دیودهای استفاده شده است)

خب نه از روی کنجکاوی...

اضافه شده در 12/14/2008 5:04 بعد از ظهر

PS: این نمودار از اولین لینک در صورت درخواست در گوگل است مدار تثبیت کننده پالس:

در حالت کلی، من در مورد این نوع طرح صحبت می کردم. با گزینه ها: مقایسه کننده می تواند یکپارچه باشد، سوئیچ روی ماسفت است، یک چوک با شکاف (در ضمن این حلقه بدون شکاف من را گیج می کند ... به هر حال به راحتی می تواند کافی باشد) اینجا: VD2 را به تغییر دهید یک ولتاژ پایین تر (3.6 ولت IMHO کار می کند)، با استفاده از R6 Uout دقیق را تنظیم می کند ... با این حال، جریان خروجی به هیچ وجه 1 A است، بنابراین: یا قرار دادن 6 قطعه KD336 به صورت موازی - منطقی نیست باستانی هستند اصلا کارایی ندارند و با افزایش فرکانس سرعت ولتاژ بالا می رود تعویض کلید ترانزیستور - آمپر ماسفت 5-10 آمپر! فرکانس تبدیل قطعات استفاده شده در اینجا تقریباً محدود است - این یعنی افزایش القایی L1 (و سطح مقطع سیم، که به معنای محاسبه مجدد آن در یک مدار مغناطیسی متفاوت به طور کلی) خوب، بر این اساس، VD1 KY197 - در چنین حالت هایی فقط یک شوخی است ... و عملکرد آن نیست خیلی عالیه...قدیمی است.یک دیود سریع مدرن با 10-15 آمپر اینجا ناله می کند...

خوب، این در مورد آن است. اگرچه، این یک نمودار از پیوند اول است، و "...حدود 23,400 مورد از آنها" وجود دارد. و اگر شما هم بپرسید مدار تثبیت کننده کلید، سپس اوه-او-اوه!

در لوازم خانگی، باتری در حین کار به سرعت تخلیه می شود. اغلب نیاز به خرید موارد جدید وجود دارد، یعنی هزینه کردن. یک راه حل صرفه جویی این است که خودتان یک مدار تثبیت کننده ولتاژ پایین 6 ولت را مونتاژ کنید. مدار الکتریکی بسیار ساده است و شامل خود مجموعه تثبیت کننده 7806 است که ولتاژ خروجی را به 6 ولت محدود می کند و دو خازن الکترولیتی فیلتر کننده و جبران کننده 10 μF و 25 ولت.

در این مورد، لازم است قطبیت اتصال، یعنی مثبت به مثبت، و منفی به منفی را رعایت کنید. این خیلی مهمه. هنگام ساخت یک تثبیت کننده خانگی، هزینه های مالی تا 50 روبل خواهد بود. ورودی با ولتاژ ثابت 9 تا 15 ولت با بار جریان حداقل 400 میلی آمپر عرضه می شود. در مورد ما، این منبع تغذیه شبکه از شارژ تلفن با ولتاژ 12 ولت است.

عنصر دیگر باتری های چوبی است. طول آنها با اندازه باتری های استفاده شده در دستگاه مطابقت دارد. ساختن آنها کار سختی نخواهد بود. آنها به خوبی در محفظه باتری هر وسیله الکتریکی قرار می گیرند. در مورد ما، ما از آنها برای اره غلتکی استفاده کردیم. این دستگاه با سیم و دوشاخه آداپتور آسان و راحت است.

تثبیت کننده ولتاژ KR 142 EH 5B برای 6 ولت

میکرو مدار یک تثبیت کننده با سه پایانه و ولتاژ خروجی ثابت 6 ولت است. در دستگاه های مختلف الکترونیکی به جای منبع جریان الکتریکی برای مدارهای منطقی، دستگاه های اندازه گیری، تولید مثل صدا و سایر دستگاه ها استفاده می شود.

1. ورود.
2. زمین کردن.
3. خارج شوید.

اجزای خارجی برای سرعت بخشیدن به فرآیندهای انتقال استفاده می شود. خازن ورودی تنها زمانی مورد نیاز است که رگولاتور در فاصله بیش از 5 سانتی متر از خازن فیلتر شده منبع تغذیه قرار گرفته باشد.

تنظیمات اصلی

• محدودیت جریان خطا
• مسدود کردن ترانزیستور ترمینال
• محافظ حرارتی داخلی
• بدون نیاز به عناصر خارجی
• جریان خروجی مجاز 1 آمپر.

تثبیت کننده 6 ولت خانگی

برای مونتاژ یک تثبیت کننده خانگی، به یک دیود زنر و یک مقاومت نیاز دارید.

آنها به برق متصل هستند. مقاومت به ترمینال مثبت و آند به ترمینال تغذیه منفی وصل می شود. در نقطه اتصال این قطعات، ولتاژ برابر و برابر با حدود 6 ولت است.

این یک مدار تثبیت کننده اولیه است. برای جریان های کم مناسب است. اگر جریان زیادی مورد نیاز باشد، مقاومت بیش از حد گرم می شود. برای حل این مشکل، یک ترانزیستور اضافه می کنیم که جریان را به بار منتقل می کند.

چگونه ولتاژ را تعیین کنیم؟ انجام این کار آسان است. ولتاژ در ترمینال پایه ترانزیستور حدود 5.6 ولت و بین امیتر و پایه در ترانزیستورهای سیلیکونی 0.6 ولت است. هنگامی که ترانزیستور باز است، ولتاژ امیتر حدود 5 ولت خواهد بود.

اگر برق ورودی 6 ولت باشد، ولتاژ خروجی همیشه در محدوده 5 ولت است. در عمل، ولتاژ ورودی از منبع تغذیه بین 6 تا 12 ولت و ولتاژ خروجی 5 ولت خواهد بود.

در اینجا عوامل محدود کننده ای وجود دارد. ولتاژ اضافی باید در جایی مصرف شود: برای گرمای یک مقاومت، برای یک دیود زنر یا یک ترانزیستور. مقدار توان مصرفی المان ها از زیر محاسبه می شود:

1. جریان خروجی ترانزیستور
2. مقدار جریان متوسط ​​و مقاومت.

نقطه دوم طبق قانون اهم محاسبه می شود و نقطه اول از مقدار جریان مصرف شده توسط دستگاه تغذیه شده توسط تثبیت کننده محاسبه می شود.

به منظور یکسان سازی اجزای الکتریکی اتومبیل ها و موتور سیکلت ها، دومی نیز شروع به استفاده از 12 ولت در شبکه داخلی کرد. این مزیت های زیادی دارد، زیرا بسیاری از قطعات را می توان به سادگی با مراجعه به فروشگاه لوازم خودرو خریداری کرد. اما چرا جای دیگری برای باتری های شش ولت وجود دارد ، زیرا آنها عملاً در هیچ کجا استفاده نمی شوند.

تفاوت بین باتری های 6 و 12 ولت

تا دهه 40 قرن بیستم، تجهیزات شش ولتی در تمام حمل و نقل استفاده می شد. اما از دهه چهل، کل صنعت خودروسازی به یک استاندارد واحد 12 ولت روی آورده است. همچنین تجهیزاتی وجود دارد که از 24 ولت در شبکه داخلی استفاده می کنند، اما، با این وجود، اینها تجهیزات سنگین یا کامیون های با تناژ بزرگ هستند که موتورهای دیزلی نصب شده اند. تفاوت این دو نوع باتری در تعدادی پارامتر است، مانند:

• ولتاژ؛
• ظرفیت؛
• جریان شروع؛

پارامتر اول واضح است - باتری های شش و دوازده ولت تفاوت ولتاژ دارند که 6 ولت است. ظرفیت باتری های 6 ولتی دو برابر کمتر و گاهی بیشتر از باتری های 12 ولتی است. این نشانگر بسیار مهم است، زیرا نوع اول باتری می تواند بسیار کمتر بدون شارژ مجدد کار کند. خوب، جریان راه اندازی می تواند مشکل راه اندازی را حل کند، اما به دلیل اندازه فیزیکی کوچک باتری های شش ولت، جریان راه اندازی بسیار کمی دارند که به روشن شدن موتور کمک می کند.

باتری های 6 ولتی کجا استفاده می شوند؟

این نوع باتری در زمان شوروی در موتورسیکلت های سبک استفاده می شد و وظیفه آن فقط تامین جرقه از طریق سیستم خازن ها بود که قدرت جریان را افزایش می داد. به دلیل استفاده از کیک استارتر پا یا دستی نیازی به جریان راه اندازی زیاد نبود به همین دلیل از باتری های سایز کوچک با ولتاژ 6 ولت استفاده می شد. چنین باتری هایی در موارد زیر استفاده می شوند:

• ماشین برقی کودکان;
• تجهیزات ساخت و ساز؛
• وسایل نقلیه موتوری با حجم موتور کمتر از 50 سی سی.

آنها دوباره به دلیل ابعاد کوچکشان مورد استفاده قرار می گیرند، در حالی که فناوری های جدید مانند AGM یا باتری های ژل امکان افزایش ظرفیت و جریان راه اندازی را فراهم می کند. اما بیشتر از همه تجهیزات هنوز از یک شبکه دوازده ولتی روی برد استفاده می کنند.

موتورسیکلت هایی که از 6 ولت استفاده می کنند چه مدل ها و چه مدل هایی هستند؟

دسته وسایل نقلیه موتوری با ولتاژ داخلی 6 ولت شامل موتورسیکلت ها و موتورسیکلت های زیر است:

• تکنولوژی شوروی (Izh، جاوا، مینسک)
• موتور سیکلت های آسیایی (هوندا دیو، یاماها، وایپر)
• موتورسیکلت های سبک آسیایی (آلفا، دلتا، وایپر، اسپارک)

فن آوری شوروی دیگر گسترده نیست، اما محصولات بازار آسیا هر روز سهم فزاینده ای از بازار داخلی به دست می آورند. بنابراین، نباید نگران باشید یا بترسید که باتری های 6 ولتی از دسترسی آزاد محو شوند. علاوه بر این، آنها همچنین در ماشین های برقی کودکان استفاده می شوند که فقط با باتری تغذیه می شوند. موتورسیکلت های سبک وزن آسیایی مانند وایپر یا آلفا در بین جوانان محبوب هستند، بنابراین بازار همیشه از قطعات و قطعات یدکی آنها اشباع خواهد شد.