මිලිඇම්පියර් 20 දක්වා බර පැටවීම සඳහා අඩු බල පරිපථවලදී, අඩු ක්රියාකාරී සංගුණකයක් සහිත උපකරණයක් භාවිතා කරනු ලබන අතර, එය පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක් ලෙස හැඳින්වේ. එවැනි උපාංගවල සැලසුම ට්‍රාන්සිස්ටර, සීනර් ඩයෝඩ සහ ස්ථායීකාරක අඩංගු වේ. ඒවා ප්‍රධාන වශයෙන් යොමු බල සැපයුම් ලෙස වන්දි ස්ථායීකරණ උපාංගවල භාවිතා වේ. පරාමිතික ස්ථායීකාරක, තාක්ෂණික දත්ත මත පදනම්ව, තනි-අදියර, පාලම් හෝ බහු-අදියර විය හැකිය.

උපාංගයේ සීනර් ඩයෝඩය සම්බන්ධිත ඩයෝඩයකට සමාන වේ. නමුත් ප්‍රතිලෝම වෝල්ටීයතා බිඳවැටීම zener diode සඳහා වඩාත් සුදුසු වන අතර එහි සාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා පදනම වේ. වෝල්ටීයතාවයෙන් ආදාන සංඥාව සීමා කිරීමට අවශ්ය වන විවිධ පරිපථ සඳහා මෙම ලක්ෂණය ජනප්රිය වී ඇත.

එවැනි ස්ථායීකාරක වේගයෙන් ක්රියාත්මක වන උපාංග වන අතර ආවේග ශබ්දයෙන් වැඩි සංවේදීතාවයක් ඇති ප්රදේශ ආරක්ෂා කරයි. නව පරිපථවල එවැනි මූලද්රව්ය භාවිතා කිරීම ඔවුන්ගේ වැඩි ගුණාත්මක භාවය පිළිබඳ දර්ශකයක් වන අතර, විවිධ මාදිලියේ නිරන්තර ක්රියාකාරීත්වය සහතික කරයි.

ස්ථායීකාරක පරිපථය

මෙම උපාංගයේ පදනම zener diode සම්බන්ධක පරිපථයකි, එය බලශක්ති ප්රභවයක් වෙනුවට වෙනත් ආකාරයේ උපාංගවලද භාවිතා වේ.

පරිපථයට බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධකයකින් සහ සීනර් ඩයෝඩයකින් සමන්විත වෝල්ටීයතා බෙදුම්කරුවෙකු ඇතුළත් වන අතර එයට සමාන්තරව බරක් සම්බන්ධ වේ. උපාංගය ප්රත්යාවර්ත බල සැපයුම සහ පැටවුම් ධාරාව සමඟ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවය සමාන කරයි.

යෝජනා ක්රමය පහත පරිදි ක්රියා කරයි. උපාංගයේ ආදානයේදී වැඩි වන වෝල්ටීයතාවය ධාරාවෙහි වැඩි වීමක් ඇති කරයි, එය ප්රතිරෝධය R1 සහ zener diode VD හරහා ගමන් කරයි. සීනර් ඩයෝඩයේ දී, එහි වත්මන් වෝල්ටීයතා ලක්ෂණය හේතුවෙන් වෝල්ටීයතාව නියතව පවතී. එබැවින්, භාරයේ වෝල්ටීයතාවය වෙනස් නොවේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, සියලු පරිවර්තනය කරන ලද වෝල්ටීයතාව R1 ප්රතිරෝධය වෙත ගලා එනු ඇත. පරිපථයේ මෙම මෙහෙයුම් මූලධර්මය මඟින් සියලු පරාමිතීන් ගණනය කිරීමට හැකි වේ.

සීනර් ඩයෝඩයේ ක්‍රියාකාරිත්වයේ මූලධර්මය

අපි සීනර් ඩයෝඩයක් ඩයෝඩයක් සමඟ සංසන්දනය කරන්නේ නම්, ඩයෝඩය ඉදිරි දිශාවට සම්බන්ධ වූ විට, ප්‍රතිලෝම ධාරාවක් එය හරහා ගමන් කළ හැකිය, එය මයික්‍රොඇම්ප් කිහිපයක නොවැදගත් අගයක් ඇත. ප්‍රතිලෝම වෝල්ටීයතාව නිශ්චිත අගයකට වැඩි වන විට, විද්‍යුත් බිඳවැටීමක් සිදුවනු ඇති අතර, ධාරාව ඉතා ඉහළ නම්, තාප බිඳවැටීමක් ද සිදුවනු ඇත, එබැවින් ඩයෝඩය අසමත් වේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, ඩයෝඩය හරහා ගමන් කරන ධාරාව අඩු කිරීමෙන් විදුලි බිඳවැටීම යටතේ ඩයෝඩයක් ක්රියා කළ හැකිය.

Zener diode නිර්මාණය කර ඇත්තේ බිඳවැටීමේ කලාපයේ එහි ලක්ෂණ රේඛීයතාව වැඩි කර ඇති අතර, බිඳවැටීමේ විභව වෙනස තරමක් ස්ථායී වේ. සීනර් ඩයෝඩයක් භාවිතයෙන් වෝල්ටීයතා ස්ථායීකරණය සිදු කරනු ලබන්නේ එය ධාරාව සහ වෝල්ටීයතාවයේ ගුණයේ ප්‍රතිලෝම ශාඛාව මත ක්‍රියාත්මක වන විට වන අතර ප්‍රස්ථාරයේ ඉදිරි ශාඛාව මත සීනර් ඩයෝඩය සාමාන්‍ය ඩයෝඩයක් මෙන් ක්‍රියා කරයි. රූප සටහනේ, zener diode නම් කර ඇත:

Zener diode පරාමිතීන්

එහි ප්රධාන පරාමිතීන් වෝල්ටීයතාවයෙන් සහ වත්මන් ලක්ෂණ වලින් දැකිය හැකිය.

• ස්ථායීකරණ වෝල්ටීයතාවයස්ථායීකරණ ධාරාව ගමන් කිරීමේදී zener diode හරහා වෝල්ටීයතාවය වේ. අද වන විට 0.7-200 Volt වලට සමාන මෙම පරාමිතිය සමඟ zener diodes නිපදවනු ලැබේ.
• උපරිම අවසර ලත් ස්ථායීකරණ ධාරාව. පරිසර උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතින උපරිම අවසර ලත් බලය විසුරුවා හැරීමෙන් එය සීමා වේ.
• අඩුම ස්ථායීකරණ ධාරාව, ස්ථායීකාරකයේ බලපෑම පවත්වා ගනිමින්, zener diode හරහා ගලා යන කුඩාම ධාරාව මගින් ගණනය කරනු ලැබේ.
• අවකල ප්රතිරෝධයවෝල්ටීයතා වර්ධකයේ කුඩා ධාරා වර්ධකයේ අනුපාතයට සමාන අගයකි.

ඉදිරි දිශාවට සරල ඩයෝඩයක් ලෙස පරිපථයට සම්බන්ධ වූ සීනර් ඩයෝඩයක් නියත වෝල්ටීයතා අගයන් සහ ඉහළම අවසර ලත් ඉදිරි ධාරාව මගින් සංලක්ෂිත වේ.

පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක් ගණනය කිරීම

උපාංගයේ ගුණාත්මක සාධකය ස්ථායීකරණ සංගුණකය මගින් ගණනය කරනු ලැබේ, එය සූත්රය භාවිතයෙන් ගණනය කරනු ලැබේ: Kst U = (ΔUin / Uin) / (ΔUout / Uout).

ඊළඟට, zener diode භාවිතා කරමින් ස්ථායීකාරකය ගණනය කිරීම භාවිතා කරන zener diode වර්ගයට අනුකූලව බැලස්ට් ප්රතිරෝධකයක් සමඟ ඒකාබද්ධව සිදු කරනු ලැබේ. ගණනය කිරීම සඳහා, කලින් සාකච්ඡා කළ zener diode පරාමිතීන් භාවිතා කරනු ලැබේ.

උදාහරණයක් භාවිතා කරමින් ගණනය කිරීමේ ක්‍රියාවලිය නිර්වචනය කරමු. අපි මූලික දත්ත ගනිමු:

• Uout=9 V;
• I n =10mA;
• ΔI n = ±2mA;
• ΔUin = ± 10% Uin

විමර්ශන පොත භාවිතා කරමින්, අපි zener diode D 814B තෝරා ගනිමු, එහි ගුණාංග:

• U st = 9 V;
• මම කලාව. උපරිම = 36 mA;
• මම කලාව. min = 3 mA;
• R d = 10 Ohm.

ඊළඟට, ආදාන වෝල්ටීයතාවය ගණනය කරනු ලැබේ: Uin = nst *Uout, nst යනු සම්ප්රේෂණ සංගුණකය වේ. මෙම සංගුණකය 1.4-2 පරාසයක පවතී නම් ස්ථායීකාරකයේ ක්රියාකාරිත්වය වඩාත් කාර්යක්ෂම වනු ඇත. nst = 1.6 නම්, Uin = 1.6 * 9 = 14.4 V.

ඊළඟ පියවර වන්නේ බැලස්ට් ප්රතිරෝධකය ගණනය කිරීමයි. සූත්රය භාවිතා වේ: R o = (U in – U out) / (I st + I n). වත්මන් අගය Ist තෝරා ඇත: Ist ≥ In. Uin අගය Δ Uin සහ In ΔIn මගින් වෙනස් වන විට, විශාලත්වය I st හි zener diode ධාරාවට වඩා වැඩි විය නොහැක. max සහ I st. මිනි. එබැවින්, Ist මෙම පරතරය තුළ සාමාන්‍ය අවසර ලත් අගය ලෙස ගන්නා අතර එය ඇම්පියර් 0.015 ට සමාන වේ.

මෙයින් අදහස් වන්නේ බැලස්ට් ප්රතිරෝධකය සමාන වේ: R o = (14.4 - 9)/(0.015+0.01) = 16 Ohm. ආසන්නතම සම්මත අගය 220 ohms වේ. ප්රතිරෝධයේ වර්ගය තෝරා ගැනීම සඳහා, නිවාස මත බලය විසුරුවා හැරීම ගණනය කරනු ලැබේ. P = I * 2 R o සූත්රය භාවිතා කරමින්, අපි P = (25 * 10-3) * 2 * 220 = 0.138 වොට් අගය තීරණය කරමු. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, සම්මත ප්රතිරෝධක බලය වොට් 0.25 කි.

එබැවින්, MLT ප්රතිරෝධය වඩාත් සුදුසු වේ - 0.25 - 220 Ohms. ගණනය කිරීම් සිදු කිරීමෙන් පසු, පරාමිතික උපාංගයේ පරිපථයේ zener diode මෙහෙයුම් මාදිලියේ නිවැරදි තේරීම පරීක්ෂා කිරීම අවශ්ය වේ. පළමුවෙන්ම, එහි අඩුම ධාරාව තීරණය කරනු ලැබේ: Ist. Min = (U in – ΔU in – U out) / Ro – (I n + ΔI n), ප්‍රායෝගික පරාමිතීන් සමඟ I st. min = (14.4–1.44–9) * 103 / 220–( 10+2 ) = මිලිඇම්ප් 6.

ඉහළම ධාරාව ගණනය කිරීම සඳහා එකම ක්රියා පටිපාටිය සිදු කරනු ලැබේ: I st. max=(Uin+ΔUin–Uout)/Ro–(In–ΔIn). ආරම්භක පරාමිතීන් අනුව, උපරිම ධාරාව වනුයේ: Ist.max = (14.4 + 1.44 - 9) * 103 / 220-(10 - 2) = 23 milliamps. ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, අවම සහ උපරිම ධාරාවෙහි ගණනය කළ අගයන් අවසර ලත් සීමාවන් ඉක්මවා ගියහොත්, I st හෝ ප්රතිරෝධක R o ප්රතිස්ථාපනය කිරීම අවශ්ය වේ. සමහර විට zener diode ප්රතිස්ථාපනය කළ යුතුය.

මෑතක් වන තුරු, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවල අඩු බලැති කඳුරැල්ල බල ගැන්වීම සඳහා පරාමිතික වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරක භාවිතා කරන ලදී. දැන් ADP3330 හෝ ADM7154 වැනි අඩු-ශබ්ද වන්දි ස්ථායීකාරක භාවිතා කිරීම වඩා ලාභදායී සහ වඩා කාර්යක්ෂම වේ. එසේ වුවද, දැනටමත් නිෂ්පාදනය කර ඇති උපකරණ ගණනාවක් දැනටමත් පරාමිතික ස්ථායීකාරක භාවිතා කරයි, එබැවින් ඒවා ගණනය කිරීමට හැකි වීම අවශ්ය වේ. පරාමිතික ස්ථායීකාරකයේ වඩාත් පොදු රූප සටහන රූප සටහන 1 හි දැක්වේ.

රූපය 1. පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක රූප සටහන

මෙම රූපය ධනාත්මක වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයක පරිපථයක් පෙන්වයි. සෘණ වෝල්ටීයතාවයක් ස්ථාවර කිරීමට අවශ්ය නම්, එවිට zener diode ප්රතිවිරුද්ධ දිශාවට තබා ඇත. ස්ථායීකරණ වෝල්ටීයතාවය සම්පූර්ණයෙන්ම තීරණය වන්නේ zener diode වර්ගය අනුවය.

ස්ථායීකාරකයේ ගණනය මෙලෙස ප්රතිරෝධක ගණනය කිරීම දක්වා අඩු වේ ආර් 0 . ඔබ එය ගණනය කිරීම ආරම්භ කිරීමට පෙර, ඔබ ප්රධාන අස්ථායී සාධකය තීරණය කළ යුතුය:

• ආදාන වෝල්ටීයතාවය;
• පරිභෝජන ධාරාව.

ස්ථායී ධාරා පරිභෝජනය සහිත අස්ථායී ආදාන වෝල්ටීයතාව සාමාන්යයෙන් ඇනලොග්-ඩිජිටල් සහ ඩිජිටල්-ඇනලොග් පරිවර්තක සඳහා යොමු වෝල්ටීයතා මූලාශ්රවල පවතී. නිශ්චිත උපකරණයක් බලගන්වන පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක් සඳහා, ප්රතිදාන ධාරාවෙහි වෙනස සැලකිල්ලට ගැනීම අවශ්ය වේ. රූපය 1 හි පෙන්වා ඇති පරිපථයේ, නියත ආදාන වෝල්ටීයතාවයකින්, ධාරාව මමසෑම විටම ස්ථාවර වනු ඇත. බර අඩු ධාරාවක් පරිභෝජනය කරන්නේ නම්, එහි අතිරික්තය සීනර් ඩයෝඩයට යයි.

මම = මම st + මම n (1)

එබැවින්, උපරිම බර ධාරාව සීනර් ඩයෝඩයේ උපරිම ධාරාව ඉක්මවිය නොහැක. ආදාන වෝල්ටීයතාවය නියත නොවේ නම් (සහ මෙම තත්වය ඉතා සුලභ වේ), එවිට භාර ධාරාවේ වෙනස්වීම් වල අවසර ලත් පරාසය තවදුරටත් අඩු වේ. ප්රතිරෝධක ප්රතිරෝධය ආර් 0 ගණනය කරනු ලබන්නේ ඕම්ගේ නියමය අනුව ය. ගණනය කිරීම අවම ආදාන වෝල්ටීයතා අගය භාවිතා කරයි.

(2)

Kirhoff නියමය භාවිතයෙන් ආදාන වෝල්ටීයතා වෙනස්වීම්වල උපරිම පරාසය තීරණය කළ හැක. සුළු පරිවර්තන කිහිපයකින් පසුව, එය පහත සූත්‍රයට අඩු කළ හැක:

(3)

මේ අනුව, පරාමිතික ස්ථායීකාරකය ගණනය කිරීම තරමක් සරල ය. මෙය හරියටම එය ආකර්ෂණීය කරයි. කෙසේ වෙතත්, ස්ථායීකාරක වර්ගය තෝරාගැනීමේදී, සීනර් ඩයෝඩය (නමුත් ස්ථායීකාරකය නොවේ) ශබ්දයේ ප්රභවයක් බව ඔබ මතක තබා ගත යුතුය. එබැවින්, විස්තර කරන ලද ස්ථායීකාරකය ගුවන් විදුලි උපකරණවල විවේචනාත්මක ඒකකවල භාවිතා නොකළ යුතුය. නව උපකරණ සැලසුම් කිරීමේදී, ADP7142 වැනි කුඩා ප්රමාණයේ, අඩු ශබ්ද වන්දි ස්ථායීකාරක, ද්විතියික බලශක්ති ප්රභවයක් ලෙස වඩාත් සුදුසු බව නැවත වරක් අවධාරණය කරමි.

සාහිත්යය:

1. Sazhnev A.M., Rogulina L.G., Abramov S.S. "උපාංග සහ සන්නිවේදන පද්ධතිවල බල සැපයුම": පෙළපොත් / උසස් වෘත්තීය අධ්‍යාපනයේ රාජ්‍ය අධ්‍යාපන ආයතනය SibGUTI. Novosibirsk, 2008 - තත්පර 112 යි.
2. Aliev I.I. විදුලි විමර්ශන පොත. - 4 වන සංස්කරණය. corr. - එම්.: IP රේඩියෝ සොෆ්ට්, 2006. - 384 පි.
3. ගෙයිටෙන්කෝ ඊ.එන්. ද්විතියික බලශක්ති ප්රභවයන්. පරිපථ සැලසුම් කිරීම සහ ගණනය කිරීම. නිබන්ධනය. - එම්., 2008. - 448 පි.
4. උපාංග සහ විදුලි සංදේශ පද්ධතිවල බල සැපයුම: විශ්ව විද්‍යාල සඳහා පෙළපොත / V.M. Bushuev, V.A. ඩෙමින්ස්කි, එල්.එෆ්. Zakharov සහ වෙනත් අය - එම්., 2009. - 384 පි.
5. පරාමිතික වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරක. Zener diode (http://www.radiohlam.ru/) භාවිතයෙන් සරලම පරාමිතික ස්ථායීකාරකය ගණනය කිරීම

රූපයේ දැක්වෙන පරිපථය සඳහා zener diode තෝරා ගැනීමට. 3, ඔබ ආදාන වෝල්ටීයතා U1 පරාසය සහ බර වෙනස්වීම් පරාසය R N දැනගත යුතුය.

සහල්. 3. Zener diode සම්බන්ධතා පරිපථය.

උදාහරණයක් ලෙස, අපි ප්රතිරෝධය R ගණනය කර රූපයේ පරිපථය සඳහා zener diode තෝරා ගනිමු. 3 පහත අවශ්‍යතා සමඟ:

එබැවින්, පළමුව, ප්රතිරෝධයේ අගය ගණනය කරමු R. අවම ආදාන වෝල්ටීයතාවය 11 V. මෙම වෝල්ටීයතාවයේ දී, අපි අවම වශයෙන් 100 mA (හෝ 0.1 A) බරට ධාරාවක් සැපයිය යුතුය. ප්‍රතිරෝධකයේ ප්‍රතිරෝධය තීරණය කිරීමට ඕම්ගේ නියමය ඔබට ඉඩ සලසයි:

R C = U1 MIN / I N.MAX = 11 / 0.1 = 110 Ohms එනම්, භාරයට දී ඇති ධාරාවක් සැපයීම සඳහා පරිපථය 110 Ohms ට වඩා වැඩි ප්රතිරෝධයක් තිබිය යුතුය.

Zener diode හි වෝල්ටීයතාව පහත වැටේ 9 V (අපගේ නඩුවේ). එවිට, 0.1 A ධාරාවකදී, සමාන භාරය වන්නේ: R E = U2 / I N.MAX = 9 / 0.1 = 90 Ohm එවිට, බරට 0.1 A ධාරාවක් සැපයීම සඳහා, නිවාදැමීමේ ප්‍රතිරෝධකයට තිබිය යුතුය. ප්‍රතිරෝධය: R = R C – R E = 110 – 90 = 20 Ohm zener diode විසින්ම ධාරාව ද පරිභෝජනය කරන බව සැලකිල්ලට ගනිමින්, ඔබට සම්මත E24 ශ්‍රේණියෙන් තරමක් අඩු ප්‍රතිරෝධයක් තෝරා ගත හැකිය). නමුත්, zener diode කුඩා ධාරාවක් පරිභෝජනය කරන බැවින්, මෙම අගය බොහෝ අවස්ථාවලදී නොසලකා හැරිය හැක.

දැන් අපි උපරිම ආදාන වෝල්ටීයතාවයේ දී zener diode හරහා උපරිම ධාරාව තීරණය කරමු සහ භාරය අක්රිය වේ. ඔබේ භාරය සැමවිටම සම්බන්ධ වුවද, සමහර රැහැන් විසන්ධි නොවී භාරය ක්‍රියා විරහිත වීමේ සම්භාවිතාව ඔබට බැහැර කළ නොහැකි බැවින්, බර විසන්ධි කර ගණනය කිරීම සිදු කළ යුතුය.

එබැවින්, උපරිම ආදාන වෝල්ටීයතාවයේදී ප්රතිරෝධක R හරහා වෝල්ටීයතා පහත වැටීම ගණනය කරමු:

U R.MAX = U1 MAX – U2 = 15 – 9 = 6 VA දැන් අපි Ohm නියමයෙන්ම ප්‍රතිරෝධක R හරහා ධාරාව තීරණය කරමු: I R.MAX = U R.MAX / R = 6 / 20 = 0.3 A = 300 mA ප්‍රතිරෝධක R සහ zener diode VD ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ වී ඇති බැවින්, ප්‍රතිරෝධය හරහා ඇති උපරිම ධාරාව zener diode (load off සමග) හරහා උපරිම ධාරාවට සමාන වේ, එනම් I R.MAX = I VD. MAX = 0.3 A = 300 mA තවත් ගණනය කිරීම අවශ්‍ය වේ බලය විසුරුවා හැරීමප්‍රතිරෝධක R. නමුත් මෙම මාතෘකාව ප්‍රතිරෝධක ලිපියේ විස්තරාත්මකව විස්තර කර ඇති බැවින් අපි මෙය මෙහි නොකරමු.

නමුත් අපි සීනර් ඩයෝඩයේ විසර්ජන බලය ගණනය කරමු:

P MAX = I VD.MAX * U ST = 0.3 * 9 = 2.7 W = 2700 mW විසුරුවා හැරීමේ බලය බොහෝ විට සැලකිල්ලට ගැනීමට අමතක වන ඉතා වැදගත් පරාමිතියකි. සීනර් ඩයෝඩයේ බලය විසුරුවා හැරීම උපරිම අවසර ලත් ප්‍රමාණය ඉක්මවා යන බව පෙනේ නම්, මෙය සීනර් ඩයෝඩය අධික ලෙස රත් වීමට සහ එහි අසමත් වීමට හේතු වේ. ධාරාව සාමාන්ය සීමාවන් තුළ තිබිය හැකි වුවද. එබැවින්, damping resistor R සහ zener diode VD යන දෙකෙහිම බලය විසුරුවා හැරීම සැමවිටම ගණනය කළ යුතුය.

ලබාගත් පරාමිතීන් අනුව සීනර් ඩයෝඩයක් තෝරා ගැනීමට එය ඉතිරිව ඇත:

U ST = 9 V - ශ්රේණිගත ස්ථායීකරණ වෝල්ටීයතාවය
I ST.MAX = 300 mA - zener diode හරහා උපරිම අවසර ලත් ධාරාව
P MAX = 2700 mW – Zener diode dissipation power at I ST.MAX

මෙම පරාමිතීන් භාවිතා කරමින්, අපි විමර්ශන පොතේ සුදුසු zener diode සොයා ගනිමු. අපගේ අරමුණු සඳහා, උදාහරණයක් ලෙස, D815V zener diode සුදුසු වේ.

උදාහරණයක් ලෙස, උෂ්ණත්ව දෝෂ වැනි සමහර පරාමිතීන් සැලකිල්ලට නොගන්නා බැවින්, මෙම ගණනය තරමක් රළු බව පැවසිය යුතුය. කෙසේ වෙතත්, බොහෝ ප්රායෝගික අවස්ථාවන්හිදී, zener diode තෝරා ගැනීම සඳහා මෙහි විස්තර කර ඇති ක්රමය බෙහෙවින් සුදුසු ය.

D815 ශ්රේණියේ Zener diodes ස්ථායීකරණ වෝල්ටීයතා පැතිරීමක් ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, D815V හි වෝල්ටීයතා පරාසය 7.4...9.1 V. එබැවින්, ඔබට භාරය හරහා නිශ්චිත වෝල්ටීයතාවය ලබා ගැනීමට අවශ්‍ය නම් (උදාහරණයක් ලෙස, හරියටම 9 V), ඔබට ආනුභවිකව zener diode එකක් තෝරා ගත යුතුය. එකම වර්ගයේ කිහිප දෙනෙකුගේ කණ්ඩායම. ඔබට අහඹු ලෙස තේරීමෙන් කරදර වීමට අවශ්‍ය නැතිනම්, ඔබට වෙනත් ශ්‍රේණියකින් zener ඩයෝඩ තෝරා ගත හැකිය, උදාහරණයක් ලෙස KS190 ශ්‍රේණිය. 150 mW ට නොඅඩු විසර්ජන බලයක් ඇති බැවින් ඒවා අපගේ නඩුවට සුදුසු නොවන බව ඇත්තකි. වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයේ ප්රතිදාන බලය වැඩි කිරීම සඳහා ට්රාන්සිස්ටරයක් ​​භාවිතා කළ හැකිය. නමුත් මේ ගැන තවත් වෙලාවක...

සහ තවදුරටත්. අපගේ නඩුවේදී, zener diode හි විසුරුවා හැරීමේ බලය තරමක් ඉහළ විය. D815V සඳහා ලක්ෂණ අනුව උපරිම බලය 8000 mW වුවද, රේඩියේටරය මත සීනර් ඩයෝඩයක් ස්ථාපනය කිරීම රෙකමදාරු කරනු ලැබේ, විශේෂයෙන් එය දුෂ්කර තත්වයන් යටතේ ක්‍රියාත්මක වන්නේ නම් (අධික පරිසර උෂ්ණත්වය, දුර්වල වාතාශ්‍රය ආදිය).

අවශ්ය නම්, ඔබගේ නඩුව සඳහා ඉහත විස්තර කර ඇති ගණනය කිරීම් පහතින් සිදු කළ හැකිය

ධාරා පරිභෝජනය වෙනස් කිරීම මත කුඩා සීමාවක් සහිත අඩු බලැති RES උපාංගවල බල සැපයුම සාමාන්යයෙන් පරාමිතික වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරක (PVS) වලින් සිදු කෙරේ. මීට අමතරව, මෙම ස්ථායීකාරක, වන්දි වෝල්ටීයතා සහ ධාරා ස්ථායීකාරකවල වෝල්ටීයතා යොමු මූලාශ්ර (VRS) ලෙස බහුලව භාවිතා වේ.

පරාමිතික ස්ථායීකාරකයරේඛීය නොවන මූලද්‍රව්‍යයක ධාරා-වෝල්ටීයතා ලක්ෂණවල ගුණාංග හේතුවෙන් ප්‍රතිදාන වෝල්ටීයතාවය ස්ථාවර කරයි, උදාහරණයක් ලෙස, සීනර් ඩයෝඩයක්, ස්ථායීකාරකයක්, සන්තෘප්ත චෝක් එකක්. පරාමිතික ස්ථායීකාරකයේ බ්ලොක් රූප සටහන රූපයේ දැක්වේ. 15.1. එහි දී, රේඛීය නොවන මූලද්‍රව්‍ය NE ආදාන සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයට?/ 0 නිවාදැමීමේ ප්‍රතිරෝධකයක් හරහා සම්බන්ධ කර ඇත /?„ සහ බරක් NE ට සමාන්තරව සම්බන්ධ වේ. මම එන්.ආදාන වෝල්ටීයතාව?/0 වැඩි වන විට, රේඛීය නොවන මූලද්‍රව්‍ය NE හරහා ධාරාව වැඩි වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, නිවාදැමීමේ ප්‍රතිරෝධය හරහා වෝල්ටීයතා පහත වැටීම වැඩි වන අතර එමඟින් භාරය හරහා ප්‍රතිදාන වෝල්ටීයතාවය නියතව පවතී. පරාමිතික ස්ථායීකාරකයේ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ ස්ථායීතාවය NE හි වත්මන් වෝල්ටීයතා ලක්ෂණයේ බෑවුම මගින් තීරණය කරනු ලබන අතර එය අඩු වේ. පරාමිතික ස්ථායීකාරකයට නිමැවුම් වෝල්ටීයතාවය සුමට ලෙස සකස් කිරීමට සහ එහි නාමික අගය නිවැරදිව සැකසීමට හැකියාවක් නැත.

සඳහන් කළ පරිදි, PSN හි DC වෝල්ටීයතාව ස්ථාවර කිරීම සඳහා, රේඛීය නොවන ධාරා වෝල්ටීයතා ලක්ෂණයක් සහිත මූලද්රව්ය භාවිතා වේ. එවැනි එක් මූලද්රව්යයක් වන්නේ සිලිකන් සීනර් ඩයෝඩයකි. තනි-අදියර PSN හි මූලික රූප සටහන රූපයේ දැක්වේ. 15.2

සහල්. 15.1

සහල්. 15.2 තනි අදියර පරාමිතික ස්ථායීකාරක පරිපථය

මෙම පරිපථයේ, ආදාන වෝල්ටීයතාව වෙනස් වන විට ආදිය±D මගින් S/t zener diode හරහා ධාරාව VI) A/st මගින් වෙනස් වන අතර, එය zener diode (±D?/„ මගින්) වෝල්ටීයතාවයේ සුළු වෙනස්කම් වලට තුඩු දෙයි, එබැවින් භාරයේ. D(/n හි අගය D?/in මත රඳා පවතී, සීමාකාරී ප්‍රතිරෝධකයේ ප්‍රතිරෝධය වේ එයසහ

di st

Zener diode අවකල ප්රතිරෝධය g st =--.

d1 st

රූපයේ. 15.3 ස්ථායීකරනයේ මූලධර්මය පැහැදිලි කිරීම සහ ස්ථායීකරණ සංගුණකය තීරණය කිරීම සඳහා ස්ථායීකාරකයේ ස්ථිතික ලක්ෂණ පිළිබඳ උදාහරණයක් පෙන්වයි.

රූපයේ දැක්වෙන PSN පරිපථයේ ස්ථායීකරණ සංගුණකය (ආදාන වෝල්ටීයතාවයෙන්) 15.2 සහ රූපයේ ඇති ලක්ෂණ. 15.3 ලෙස දිස්වේ

ඒ සහ කේ සහ ටී

සහ,"" ජී

ස්ථායීකාරකයේ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය ප්රධාන වශයෙන් zener diode හි අවකල ප්රතිරෝධය මගින් තීරණය වේ. රූපයේ. 15.4 පරායත්තතා පෙන්වයි g stවිවිධ ස්ථායීකරණ ධාරා / cx සඳහා ස්ථායීකරණ වෝල්ටීයතාවයෙන් අඩු බල zener ඩයෝඩ. ප්‍රස්ථාර වලින් පෙනෙන්නේ /st වැඩි වන විට අවකල ප්‍රතිරෝධය අඩු වී ළඟා වන බවයි

ස්ථායීකරණය සඳහා අවම අගය 6-8 V.

වෝල්ටීයතාවයක් සහිත Zener ඩයෝඩ

සහල්. 15.4.

සහල්. 15.5

Zener diode හි වෝල්ටීයතාවයේ a n හි උෂ්ණත්ව සංගුණකය උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් සමඟ PSN හි ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ අපගමනය තීරණය කරයි. රූපයේ. රූප සටහන 15.5 ස්ථායීකරණ වෝල්ටීයතාවය මත n හි යැපීම පෙන්වයි. සමඟ උපාංග සඳහා සහ st > 5.5 V උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට, zener diode හරහා වෝල්ටීයතාව වැඩි වේ. එබැවින්, මෙම නඩුවේ උෂ්ණත්ව වන්දි ලබා ගත හැක්කේ ඉදිරි දිශාවට සීනර් ඩයෝඩය සමඟ ශ්‍රේණිගත ඩයෝඩ සම්බන්ධ කිරීමෙනි. (U0 2, K/) 3 රූපයේ. 15.6, ඒ).

කෙසේ වෙතත්, මෙය තෝරාගත් වර්ගයේ ඩයෝඩය සහ එහි මෙහෙයුම් ආකාරය මත රඳා පවතින ඉදිරි දිශාව ආර් ඩිෆ්හි තාප වන්දි ඩයෝඩවල අවකල ප්රතිරෝධය හේතුවෙන් PSN හි අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය වැඩි කරයි. රූපයේ උදාහරණයක් ලෙස. 15.7 ‍නොවන සඳහා ඉදිරි ධාරාව මත g වෙනසෙහි යැපීම් පෙන්වයි

සහල්. 15.6.

ඒ- උෂ්ණත්ව-වන්දි දියෝඩ සමඟ K /) 2, K /) 3; බී -අදියර දෙකක ස්ථායීකාරක; V -එක් සීනර් ඩයෝඩයක් සහිත පාලම් ස්ථායීකාරකය; g - zener diode දෙකක් සහිත පාලම් ස්ථායීකාරකය; d -විමෝචක අනුගාමිකයෙකු සමඟ ස්ථායීකාරක; ඉ -වත්මන්-ස්ථායීකරණ ද්වි-පර්යන්ත ජාලය සමඟ; සහ -විවිධ සන්නායකතාවයේ වත්මන් ස්ථායී ට්රාන්සිස්ටර සමඟ p-p-pසහ p-p-p

කුමන ආකාරයේ දියෝඩ සහ සීනර් ඩයෝඩ ඉදිරි දිශාවට සම්බන්ධ කර ඇත. උෂ්ණත්වය-වන්දි PSN වැඩි gst අගයක් සහ අඩු ස්ථායීකරණ සංගුණකයක් ඇති බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. රූපයේ. රූප සටහන 15.8 මඟින් උෂ්ණත්වය වන්දි සඳහා භාවිතා කළ හැකි D814 වර්ගයේ zener diode සහ DZ10 ඩයෝඩ සඳහා ඉදිරි ධාරාවෙහි විශාලත්වය මත උෂ්ණත්ව සංගුණකය රඳා පවතී.

PSN හි ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ වැඩි ස්ථායීතාවයක් අවශ්ය නම්, අදියර දෙකක හෝ පාලම් ස්ථායීකාරක පරිපථ භාවිතා කරනු ලැබේ, රූපයේ දැක්වේ. 15.6, බී, තුළ, g.අදියර දෙකක PSN හි පූර්ව වෝල්ටීයතා ස්ථායීකරණය (රූපය 15.6, බී),මූලද්රව්ය භාවිතයෙන් සිදු කරනු ලැබේ මම g, UE)සහ G/) 2, ඔබට තරමක් ඉහළ ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා ස්ථායීකරණ සංගුණකයක් ලබා ගැනීමට ඉඩ සලසයි

අයි ජී අයි r2

දක්වා = k k ~-1L__ g| _

st2k st1 සිට 2 y දක්වා,)(y

^nx"st1" *st2/"stZ" "st4" "st5 /

කොහෙද st වෙත, st2 දක්වා- පළමු හා දෙවන කැස්කැඩ් වල ස්ථායීකරණ සංගුණක; g stb g st2 - zener diodes හි අවකල ප්රතිරෝධය -KT> 3; a*st4, ^st5 - අවකල ප්රතිරෝධය

ඩයෝඩ අපොයි 4, G/) 5 . භාරය හරහා වෝල්ටීයතාවයේ උෂ්ණත්වය පහත වැටීම සහ අදියර දෙකක PSN හි අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය රූපයේ පරිපථයේ සමාන වේ. 15.6, ඒ.

සහල්. 15.7.

සෘජු ධාරාවකින්

සහල්. 15.8

සෘජු ධාරාවකින්

පාලම් පරිපථවල ස්ථායීකරණ සංගුණකය වැඩි කිරීම (රූපය 15.6, වී, G)ප්‍රතිරෝධකය හරහා දිස්වන වන්දි වෝල්ටීයතාවය හේතුවෙන් සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ ආර් 2හෝ zener diode වීඩීආදාන වෝල්ටීයතාව වෙනස් වන විට. දී ස්ථායීකරණ සංගුණකය ආර් එච් = const:

රූපයේ රූප සටහන සඳහා. 15.6, වී

සහ"

U,Ar„/R 3 -R 2 /R,y

කොහෙද යූ එච්- පැටවුම් වෝල්ටීයතාවය ආර්";

රූපයේ රූප සටහන සඳහා. 15.6, g

කොහෙද ජී st i සහ g st 2 - zener diodes yb හි අවකල ප්රතිරෝධය සහ uo 2.

පාලම් පරාමිතික ස්ථායීකාරකවල, න්‍යායාත්මකව, ඔබ කොන්දේසි මත පදනම්ව මූලද්‍රව්‍ය තෝරා ගන්නේ නම්, ස්ථායීකරණ සංගුණකය අසීමිත ලෙස විශාල විය හැකිය: Fig. 15.6, g st / I 3 හි = R2/Rසහ රූපයේ රූප සටහන සඳහා. 15.6, ග්රෑම් g st2/I 2 = g st /Y.රූපයේ පරිපථය සඳහා අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය. 15.6, g n = g C1 හි + මම 2,සහ රූපයේ රූප සටහන සඳහා. 15.6, ග්රෑම්

මහතා. Gst1+ ජී-t2-

රූපයේ දැක්වෙන PSN පරිපථවල ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ සාපේක්ෂ ඉහළ ස්ථායීතාවය බව සටහන් කළ යුතුය. 15.6, දෙවිරූපයේ දැක්වෙන පරිපථයට සාපේක්ෂව කාර්යක්ෂමතාවයේ සැලකිය යුතු පිරිහීම හේතුවෙන් සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ. 15.3. රූපයේ පරිපථය මඟින් කාර්යක්ෂමතාව පිරිහීමකින් තොරව PSN හි ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවයේ ස්ථායීතාවය වැඩි කිරීමට ඔබට ඉඩ සලසයි. 15.6, ඊට්‍රාන්සිස්ටරයක් ​​මත සාදන ලද ධාරා ප්‍රභවයක් භාවිතා කිරීම හේතුවෙන් UT, zener diode U[)(ඒ වෙනුවට ඉදිරි දිශාවට ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ කර ඇති ඩයෝඩ දෙකක් ඇතුළත් කළ හැක) සහ ප්‍රතිරෝධක මම අහ්සහ /? බී. මෙය ඔබට zener diode හරහා ගලා යන ධාරාව ස්ථාවර කිරීමට ඉඩ සලසයි U1) 2සහ එමගින් ආදාන වෝල්ටීයතාවයේ විශාල වෙනස්කම් සමඟ බර මත වෝල්ටීයතා අපගමනය තියුනු ලෙස අඩු කරන්න. මෙම PSN පරිපථයේ උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් සහ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය රූපයේ දැක්වෙන පරිපථයට සමාන වේ. 15.2

සලකා බලන ලද PSN පරිපථවල උපරිම නිමැවුම් බලය ස්ථායීකරණ ධාරාවේ සීමාකාරී අගයන් සහ zener diode හි විසුරුවා හරින ලද බලය මගින් සීමා වේ. ඔබ පාදක පරිපථයේ සීනර් ඩයෝඩයක් සහිත විමෝචක අනුගාමික මාදිලියේ ට්‍රාන්සිස්ටරයක් ​​භාවිතා කරන්නේ නම් (රූපය 15.6, ඈ), එවිට බර පැටවීමේ බලය වැඩි කළ හැක. රූපයේ PSN ස්ථායීකරණ සංගුණකය. 15.6, ඈ

• (15.5)
• (15.6)

දක්වා -*සහ -

"(1 + tsg st /A 0)?/ සහ '

සහ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය

/?(/)« p(g e +/* b /L 21e);

g b, g e, I 2 e -පිළිවෙලින්, OE ට්‍රාන්සිස්ටර පරිපථයේ පාදයේ ප්‍රතිරෝධය, විමෝචකය, එකතු කරන්නා සහ වත්මන් හුවමාරු සංගුණකය.

කෙසේ වෙතත්, එවැනි PSN සමඟ 1/ st >රූපයේ දැක්වෙන ස්ථායීකාරකවලට වඩා උෂ්ණත්ව පාලනයේදී 5.5 V පහත් වේ. 15.6, a-g

රූපයේ. 15.6, සහවිවිධ සන්නායකතාවයේ අතිරේක ට්රාන්සිස්ටර සහිත PSN පරිපථයක් පෙන්වයි. එය නිමැවුම් වෝල්ටීයතාවයේ ඉහළ ස්ථායිතාව සහ එකවර පැටවුම් දෙකක් සම්බන්ධ කිරීමේ හැකියාව මගින් සංලක්ෂිත වේ /? N | සහ මම n2විවිධ ආදාන වෝල්ටීයතා රේල් වලට. ස්ථායීකරණ සංගුණකය සහ උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් අනුව, මෙම යෝජනා ක්රමය රූපයේ යෝජනා ක්රමයට වඩා තරමක් උසස් ය. 15.6, ඊ, සහ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධයන් ජී st ] සහ r st 2 පිළිවෙළින් zener diode SD සහ E/) 2 මගින් තීරණය වේ.

පරාමිතික වෝල්ටීයතා නියාමකයින් තවමත් අඩු බලැති ඉලෙක්ට්‍රොනික නිෂ්පාදන බල ගැන්වීම සඳහා භාවිතා කරයි, එබැවින් ඒවා ගණනය කිරීමට හැකි වීම අවශ්‍ය වේ.

බොහෝ විට, නිමි ව්‍යුහයන් පුනරාවර්තනය කරන විට, සංවර්ධකයා විසින් නිර්දේශ කරන ලද ඒවාට වඩා වෙනස් වන මෙහෙයුම් කොන්දේසි, බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධකයේ ප්‍රතිරෝධක අගය පැහැදිලි කිරීම සඳහා පරාමිතික වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයේ ක්‍රියාකාරිත්වය විශ්ලේෂණය කිරීම අවශ්‍ය වේ.

කර්තෘ විසින් සංවර්ධනය කරන ලද Microsoft Excel ගොනුවක් භාවිතයෙන් මෙම ගැටළු විසඳා ඇත. පරාමිතික වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයක් ගණනය කිරීම සඳහා විකල්ප දෙකක් සහ නිමි පරිපථයක සීනර් ඩයෝඩයේ මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා ගණනය කිරීමක් ඉදිරිපත් කෙරේ.

උදාහරණවල ගණනය කිරීම සහ විශ්ලේෂණය කිරීමේ වස්තූන් ශ්‍රව්‍ය සංඛ්‍යාත බල ඇම්ප්ලිෆයර්වල සුප්‍රසිද්ධ මෝස්තර දෙකක පරාමිතික ස්ථායීකාරක වේ. මෙය Interlavka වෙතින් සහ Andrey Zeleninඒ.

zener diode මත පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක් ගණනය කිරීම සඳහා මූලික සම්බන්ධතා

රූපයේ. රූප සටහන 1 හි පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක ක්‍රමානුරූප රූප සටහනක් පෙන්වයි: Uin - ආදාන අස්ථායී වෝල්ටීයතාවය, Uout=Ust - ප්රතිදාන ස්ථායී වෝල්ටීයතාවය, Ist - zener diode හරහා ධාරාව, ​​In - load current, R 0 - ballast (සීමා කිරීම, නිවාදැමීම) ප්රතිරෝධකය.

Uin=Ust+(In+Ist)R 0 =Ust+IR 0, (1)
I=In+Ist - බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධක R0 හරහා ගලා යන ධාරාව.

සහල්. 1. zener diode භාවිතා කරන පරාමිතික වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයක රූප සටහන

රූපයෙන් දැකිය හැකි පරිදි. 1, සිලිකන් සීනර් ඩයෝඩයක් මත පදනම් වූ පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක් යනු රේඛීය ධාරා-වෝල්ටීයතා ලක්ෂණයක් (VC) සහිත බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධක R0 සහ සීනර් ඩයෝඩ VD1 වලින් සමන්විත වෝල්ටීයතා බෙදුම්කරුවෙකු වන අතර එය තියුණු ලෙස රේඛීය නොවන I- සහිත ප්‍රතිරෝධයක් ලෙස සැලකිය හැකිය. V ලක්ෂණය.

වෝල්ටීයතා Uin වෙනස් වන විට, බෙදුම්කරු හරහා ධාරාව වෙනස් වන අතර, ප්රතිරෝධක R0 හරහා වෝල්ටීයතා පහත වැටීමේ වෙනසක් ඇති වන අතර, zener diode හරහා වෝල්ටීයතාවය, එබැවින්, භාරය RN හරහා ප්රායෝගිකව වෙනස් නොවේ.

Ust min සිට Ust max දක්වා පරාසයේ ඇති භාරය හරහා වෝල්ටීයතාවයේ කුඩා වෙනසක් Ist min සිට Ist max දක්වා zener diode හරහා ධාරාවෙහි වෙනසක් අනුරූප වේ. එපමනක් නොව, zener diode හරහා අවම ධාරාව අවම ආදාන වෝල්ටීයතාවයට සහ උපරිම භාර ධාරාවට අනුරූප වේ, එය බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධකයේ ප්‍රතිරෝධය සමඟ සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ.

R 0 =(Uin min-Ust min)/(උපරිම+Ist min දී). (2)

අනෙක් අතට, සීනර් ඩයෝඩය හරහා උපරිම ධාරාව අවම බර ධාරාවකින් සහ උපරිම ආදාන වෝල්ටීයතාවයකින් ගලා යයි.

ස්ථායීකාරකයේ මෙහෙයුම් කොන්දේසි සොයා ගැනීම පහසුය:

ΔUin=ΔUst+R 0 (ΔIst-ΔIn), (3)
එහිදී ΔUin=Uin max-Uin min, ΔUst= Ust max-Ust min, ΔIst=Ist max-Ist min, ΔIn= in max-In min.

සරල බව සඳහා, අපි ΔUst = 0 සකසා ප්‍රකාශනය විශ්ලේෂණය කරමු (3).

මෙම අවස්ථාවේ දී ප්රකාශනයේ දකුණු පස සෘණ වන අතර පරිපථය වෝල්ටීයතා නියාමකයක් ලෙස ක්රියා නොකරනු ඇති බැවින්, භාර ධාරා පරාසය zener diode වත්මන් පරාසයට වඩා වැඩි විය නොහැක.

පැටවුම් ධාරාවෙහි වෙනස නොවැදගත් නම්, ස්ථායීකාරකයේ මෙහෙයුම් තත්ත්වය සඳහා ප්රකාශනය සරල කර ඇත:

ΔUin= ΔIstR 0. (4)

පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක කාර්යක්ෂමතාවය ප්‍රකාශනයෙන් තීරණය වේ:

කාර්යක්ෂමතාව=Ust In /(Uin (In + Ist)=1/(Nst(1+ Ist/In)), (5)
එහිදී Nst=Uin/Ust - ස්ථායීකාරක සම්ප්‍රේෂණ සංගුණකය; සාමාන්යයෙන් Nst=1.4…2.

ප්‍රකාශනයෙන් (5) එය පහත දැක්වෙන්නේ ස්ථායීකාරකයේ සංක්‍රමණ සංගුණකය අඩු වන අතර සීනර් ඩයෝඩය හරහා ධාරාවේ අනුපාතය බර ධාරාවට අඩු වන තරමට කාර්යක්ෂමතාව වැඩි වේ.

වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයේ ප්‍රධාන පරාමිතිය, එහි ක්‍රියාකාරීත්වයේ ගුණාත්මකභාවය තක්සේරු කරනු ලබන්නේ ස්ථායීකරණ සංගුණකයයි:

Kst=(ΔUin/Uin)/(ΔUout/Uout)= R 0 Ust/rdUin=R 0 /Nst-d=Kfefficiency, (6)
rd යනු zener diode හි ගතික ප්‍රතිරෝධය වේ; Kf - පෙරීමේ සංගුණකය.

පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක් ගණනය කිරීම සඳහා පළමු විකල්පය

සැපයුම් වෝල්ටීයතාවය අස්ථායී වන විට සහ බර ප්‍රතිරෝධය සාපේක්ෂව නියත වන විට අපි මෙය සිදු කරන්නෙමු.

ගණනය කිරීම සඳහා මූලික දත්ත වනුයේ: Uout, In, ΔIn, Uin, ΔUin.

අවශ්ය ප්රතිදාන වෝල්ටීයතාවය ලබා ගැනීම සඳහා, විමර්ශන පොතට අනුව, පරාමිතීන් සහිත zener diode තෝරන්න: Ust = Uout, Ist max, Ist min, rd.

ස්ථායීකාරක Nst = 1.4...2 හි ආන්තික ප්‍රශස්ත හුවමාරු සංගුණක මත පදනම්ව අපි අවශ්‍ය ආදාන වෝල්ටීයතාව ගණනය කරමු, එය පරිශීලකයාට අවශ්‍ය ඕනෑම පරාසයක Nst තෝරා ගත හැකිය:

Ist р=0.5(Ist min+Ist max)>In.

බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධකයේ ප්‍රතිරෝධය ගණනය කරමු:

R 0 =(Uin - Ust)/(Ist p+ In).

ද්විත්ව ආන්තිකයකින් බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධකයේ බලය ගණනය කරමු:

Po=2(Ist p+ In) 2 R 0 .

ස්ථායීකාරකයේ තෝරාගත් මෙහෙයුම් ආකාරය පරීක්ෂා කරමු.
Uin හි ΔUin ප්‍රමාණයෙන් සහ In ප්‍රමාණයෙන් ΔIn ප්‍රමාණයෙන් එකවර වෙනස් වීමත් සමඟ, zener diode ධාරාව Ist max සහ Ist min සීමාවෙන් ඔබ්බට නොයන්නේ නම්, ගණනය කිරීම නිවැරදි වේ:
Ist r max=(Uin+ ΔUin- Ust)/(R 0 -(In- ΔIn))<0,8 Iст max;
Ist r min=(Uin- Ust)/(R0-(In+ ΔIn))>1.2 Ist min.

මෙය සීනර් ඩයෝඩයේ විශ්වාසනීය ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා අවශ්‍ය 20% ආන්තිකය සැලකිල්ලට ගනී. zener diode හරහා ධාරාවේ උපරිම මෙහෙයුම් අගය, ගණනය කිරීමේදී පිළිගත්, Ist max යොමුවෙන් 0.8 ට වඩා වැඩි නොවේ, උපාංගයේ මෙහෙයුම් විශ්වසනීයත්වය සලකා බැලීම හේතුවෙන්, zener diode මගින් විසුරුවා හරින ලද බලය පහත දැක්වේ. උපරිම. අවශ්ය ස්ථායීකරණ සංගුණකය සහතික කිරීම සඳහා, zener diode Ist p min හරහා ධාරාවෙහි අවම ක්රියාකාරී අගය Ist min ට වඩා 1.2 ගුණයකින් වැඩි වේ.

ලබාගත් වත්මන් අගයන් Ist p max සහ Ist p min අවසර ලත් අගයන්ගෙන් පිටත නම්, Ist p සඳහා වෙනත් අගයක් තෝරා ගැනීම, ප්‍රතිරෝධය R 0 වෙනස් කිරීම හෝ zener diode ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම අවශ්‍ය වේ.

අපි එහි ගුණාත්මකභාවය සහ කාර්යක්ෂමතාව තීරණය කරන ස්ථායීකාරක පරාමිතීන් ද ගණනය කරන්නෙමු - ස්ථායීකරණ සංගුණකය Kst = (ΔUin/Uin)/(ΔUout/Uout)= R 0 /(rdNst),
කාර්යක්ෂමතා සාධකය කාර්යක්ෂමතාව=Ust In /(Uin (In + Ist))=1/(Nst(1+ Ist/In)),
සහ පෙරීමේ සංගුණකය Kf=Kst/කාර්යක්ෂමතාව.

ගණනය කිරීමේ උදාහරණ අංක 1

පහත ලක්ෂණ සහිත පරාමිතික වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයක් ගණනය කරමු: ස්ථායී බර වෝල්ටීයතා Un=9 V; පැටවුම් ධාරාව In = 10 mA; පැටවුම් ධාරාවෙහි වෙනසක් ΔIn=2 mA; ආදාන වෝල්ටීයතාවයේ වෙනසක් ΔUin=10%.

අපි D814B වර්ගයේ zener diode එකක් තෝරා ගනිමු, ඒ සඳහා Ust= Un=9 V; rd=10 Ohm; Ist max=36 mA; ඉස්ට් min=3 mA.

අපි ඉහත තොරතුරු Microsoft Excel වගුවේ "පළමු ගණනය කිරීමේ විකල්පය" පත්‍රයේ ප්‍රභව දත්තවල (ලා නිල් පිරවුමකින් උද්දීපනය කර ඇති) අනුරූප සෛල වලට ඇතුල් කරන්නෙමු "පරාමිතික වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයක ක්‍රියාකාරිත්වය ගණනය කිරීම සහ විශ්ලේෂණය කිරීම" සහ ලා දුඹුරු පිරවීමෙන් උද්දීපනය කරන ලද ගණනය කිරීමේ සෛලවල ගණනය කිරීමේ ප්‍රතිඵල වහාම ලබා ගන්න:

ආදාන වෝල්ටීයතාවය Uin=15.0 V; බැලස්ට් ප්රතිරෝධකයේ ප්රතිරෝධය R 0 =240 Ohm, ද්විත්ව රක්ෂිතයක් සහිත බැලස්ට් ප්රතිරෝධකයේ බලය Po=0.3 W; Kst=15.0, කාර්යක්ෂමතාව=24%, Kf=62.5 (රූපය 2 බලන්න).

සහල්. 2. තිරයෙන් ගණනය කිරීමේ උදාහරණ අංක 1 මුද්රණය කරන්න

අපි 240 Ohms ප්රතිරෝධයක් සහ 0.5 W බලයක් සහිත ප්රතිරෝධකයක් තෝරා ගනිමු.

ස්ථායීකාරකයේ ආදානයේදී Upin = 0.1 V = 100 mV විස්තාරය සහිත ප්රත්යාවර්ත වෝල්ටීයතා රැළි ඇති බව අපි උපකල්පනය කරමු. ස්ථායීකාරකයේ ප්‍රතිදානයේ රැලි විස්තාරය Upst = Upin/Kph=100/62.5=1.6 mV වේ.

ගණනය කිරීමේ උදාහරණ අංක 2

සැපයුම් වෝල්ටීයතා සඳහා පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක් ගණනය කරමු Up=Uin=±25 V; ±35 V සහ ±45 V.

ධන ධ්‍රැවීයතාවයේ (R5, VD1, C2) පරාමිතික ස්ථායීකාරකයක් සඳහා ගණනය කිරීම සිදු කරනු ලැබේ, මන්ද සෘණ ධ්‍රැවීයතාවේ තවත් ස්ථායීකාරකයක් (R6, VD2, C4) වෙනස් වන්නේ zener diode මත මාරු වන දිශාවට පමණි.

අපි මූලික දත්ත සකස් කරමු: ස්ථායීකෘත භාර වෝල්ටීයතාවය Un=12 V, පැටවුම් ධාරාව In=(12-0.5)/R2=11.5/10=1.15 mA, ΔIn=0.115 mA, ආදාන වෝල්ටීයතාවයේ වෙනසක් ΔUin=10 %.

පහත පරාමිතීන් සහිත zener diode BZX55C12 තෝරා ගනිමු: Ust= Un=12 V; rd=20 Ohm; Ist max=32 mA; ඉස්ට් min=5 mA.

ගණනය කිරීමේ ප්රතිඵල රූපයේ දැක්වේ. 3; Up=±25 V සඳහා R5=R6=1.3 kOhm (0.25 W); Up=±35 V සඳහා R5=R6=2.4 kOhm (0.5 W); සඳහා Up=±45 V R5=R6=3.6 kOhm (1 W).

සහල්. 3. "Green Lanzar" ඇම්ප්ලිෆයර් සඳහා පරාමිතික ස්ථායීකාරක ගණනය කිරීම

පරාමිතික ස්ථායීකාරකය ගණනය කිරීම සඳහා දෙවන විකල්පය

ආරම්භක දත්ත ලෙස min සහ in max බර ධාරාවේ සීමා අගයන් භාවිතා කරයි, එය min = 0 දී ස්ථායීකාරකයේ අක්‍රිය මාදිලිය සඳහා ලබා දීමට හැකි වේ. නියත පැටවීම සඳහා In max = In min තෝරන්න.

එබැවින්, ආරම්භක දත්ත වනුයේ: ස්ථායීකෘත භාර වෝල්ටීයතාවය Uout, පැටවුම් ධාරාවන් විනාඩි, උපරිම, ශ්රේණිගත ආදාන වෝල්ටීයතා Uin සහ එහි අපගමනය ΔUin n සහ ΔUin in.

Zener diode හි පරාමිතීන් පෙර ගණනය කිරීමේදී සමාන වේ: Ust = Uout, Ist max, Ist min, rd.

අපි zener diode මෙහෙයුම් ධාරාවේ උපරිම සහ අවම අගයන් ගණනය කරමු:

Ist p max=0.8 Ist max,
Ist p min=1.2 Ist min.

ස්ථායීකාරකය අක්‍රිය ආකාරයෙන් ක්‍රියා කළ යුතු නම් (min=0 තුළ), Ist p min=Ist min තෝරන්න.

බර ධාරාව සහ සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයේ නිශ්චිත සීමාවන් තුළ ස්ථායීකරණ වෝල්ටීයතාව සඳහා තෝරාගත් සීනර් ඩයෝඩයේ යෝග්‍යතාවය අපි පරීක්ෂා කරමු:

(Ist p max+ මිනිත්තුවෙන්)(1- ΔUin n)-(Ist min+ උපරිමයෙන්)(1+ ΔUin in)>0,
එහිදී ΔUin n=(Uin-Uin min)/ Uin, ΔUin in=(Uin max-Uin)/ Uin.

අසමානතාවය නොපවතී නම්, ඔබට අවශ්ය වන්නේ:
වඩා බලවත් zener diode භාවිතා කරන්න;
කුඩා අගයන්ට සකසන්න ΔUin n සහ ΔUin in;
උපරිමයෙන් අඩු කරන්න හෝ විනාඩියකින් වැඩි කරන්න.

සෘජුකාරකය සැපයිය යුතු ශ්‍රේණිගත වෝල්ටීයතා Uin, සූත්‍රය භාවිතයෙන් ගණනය කෙරේ:

Uin= Ust [(Ist p max+I n min)- (Ist p min+ I n max)]/[(Ist p max+I n n min)(1- ΔUinn)- (Ist p min+I n max) ( 1+ΔUin in)].

බැලස්ට් ප්රතිරෝධක ප්රතිරෝධය:

R 0 = Uin(ΔUin in+ΔUin n)/[(Ist p max+ මිනිත්තුවෙන්)- (Ist p min+ උපරිමයෙන්)].

අපි ප්‍රතිරෝධකයේ බලය ද්විත්ව ආන්තිකයකින් ගණනය කරමු:

Po=2(Uin(1+ ΔUin n) - Ust) 2 /R 0 .

ගණනය කිරීමේ පළමු අනුවාදයේ දක්වා ඇති සූත්‍ර භාවිතා කරමින්, අපි Kst, කාර්යක්ෂමතාව සහ Kf සොයා ගනිමු.

ගණනය කිරීමේ උදාහරණ අංක 3

පහත ලක්ෂණ සහිත පරාමිතික වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයක් ගණනය කරමු: ස්ථායී බර වෝල්ටීයතා Un=9 V; ධාරාව min =0, in max =10 mA; ආදානය වෙනස් කිරීම ΔUin n=10%, ΔUin v=15%.

D814B වර්ගයේ zener diode එකක් තෝරා ගනිමු, ඒ සඳහා Ust = Un; rd=10 Ohm; Ist max=36 mA, Ist min=3 mA.

“දෙවන ගණනය කිරීමේ විකල්පය” වගු පත්‍රයට මූලික දත්ත ඇතුළත් කිරීමෙන් පසු, අපි පහත ප්‍රතිඵල ලබා ගනිමු (රූපය 4):

Uin=14 V, R 0 =221 Ohm, Po=0.45 W, Kst=14.2.

සහල්. 4. නිෂ්ක්‍රීය මාදිලියේ පරාමිතික ස්ථායීකාරකයේ තිර රුව

අපි 220 Ohms ප්රතිරෝධයක් සහ 0.5 W බලයක් සහිත ප්රතිරෝධකයක් තෝරා ගනිමු.

පරාමිතික ස්ථායීකාරකයේ ක්රියාකාරිත්වය විශ්ලේෂණය කිරීම

විශ්ලේෂණයේ ආරම්භක දත්ත පහත පරිදි වේ: Un, In, ΔIn, ΔUin, R 0 .

එසේම, විශ්ලේෂණය සඳහා zener diode හි පරාමිතීන් අවශ්ය වේ: Ust = Un, rd, Ist max සහ Ist min.

විශ්ලේෂණය පහළට පැමිණෙන්නේ zener diode Ist p=(Uin-Ust)/R 0 -In හි මෙහෙයුම් ධාරාව ගණනය කිරීම සඳහා ය; සම්ප්රේෂණ සංගුණකය Nst = Uin/Ust; බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධකයේ බල Po, ස්ථායීකරණ සංගුණකය Kst, කාර්යක්ෂමතාව සහ පෙරීමේ සංගුණකය Kf.

පළමු ගණනය කිරීමේ විකල්පයට සමාන සූත්‍ර භාවිතයෙන් සිදු කරන ස්ථායීකාරක පරිපථයේ සීනර් ඩයෝඩයේ මෙහෙයුම් ආකාරය පරීක්ෂා කිරීම වැදගත් වේ.

විශ්ලේෂණ උදාහරණ අංක 1

භාවිතා කරන සැපයුම් වෝල්ටීයතාවය මත පදනම්ව, ලැන්සාර් ඇම්ප්ලිෆයර් හි වන්දි වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකවල බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධක R3 සහ R4 වල අගයන් විශ්ලේෂණය කරමු.

ප්‍රකාශිත ඇම්ප්ලිෆයර් සැපයුම් වෝල්ටීයතා පරාසය Up=±30 V සිට ±65 V දක්වා වන අතර, පරිපථ සටහන මඟින් බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධක R 0 =R3=R4=2.2 kOhm (1 W) හි ප්‍රතිරෝධය පෙන්වයි.

තවත් ප්රකාශනයක දී, R 0 = (Up-15) / I, I = 8 ... 10 mA සූත්රය භාවිතා කරමින් ඇම්ප්ලිෆයර් සැපයුම් වෝල්ටීයතාවය මත පදනම්ව බැලස්ට් ප්රතිරෝධකවල ප්රතිරෝධක අගය තෝරාගැනීම නිර්දේශ කරනු ලැබේ. 5 V වර්ධකවල ඇම්ප්ලිෆයර් සැපයුම් වෝල්ටීයතා පරාසය සඳහා නිශ්චිත සූත්රය භාවිතා කරමින් ගණනය කිරීම වගුව 1 පෙන්වයි.

විශ්ලේෂණය සඳහා මූලික දත්ත: ස්ථාවර භාර වෝල්ටීයතාවය Un=15 V, භාර ධාරාව In=(15-0.5)/R5=14.5/6.8=2.13 mA, ΔIn=0.213 mA, ආදාන වෝල්ටීයතාවයේ වෙනස් වීම ΔUin=10%.

පහත පරාමිතීන් ඇති zener diode 1N4744A තෝරා ගනිමු: Ust= Un=15 V; rd=14 Ohm; Ist max=61 mA; ඉස්ට් min=5 mA.

Lanzar ඇම්ප්ලිෆයර් හි පරාමිතික ස්ථායීකාරකවල ක්‍රියාකාරිත්වය පිළිබඳ විශ්ලේෂණයකින් පෙන්නුම් කළේ අවම ස්ථායීකාරක ධාරාව Ist p min අවශ්‍ය 20% වෙනුවට 3 ... 14% ක ආන්තිකයක් සමඟ සීමාවේදී තෝරාගෙන ඇති බවයි (රූපය 5).

සහල්. 5. තෝරාගත් සැපයුම් වෝල්ටීයතාවය මත පදනම්ව Lanzar ඇම්ප්ලිෆයර්හි ස්ථායීකාරකවල මෙහෙයුම් ආකාරය

මයික්‍රොසොෆ්ට් එක්සෙල් පැතුරුම්පත් දත්ත විශ්ලේෂණ මෙවලම "පරාමිති තේරීම" භාවිතා කරමින් අපි බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධකවල ප්‍රතිරෝධය පැහැදිලි කරන්නෙමු. මෙය සිදු කිරීම සඳහා, අපි Ist p min (සෛල.) සඳහා සූත්‍රය සමඟ කොටුව වෙත යමු C26) සහ මෙනුවෙන් තෝරන්න දත්ත -> « කුමක්ද - විශ්ලේෂණය»-> පරාමිති තේරීම.

එය සෛලයක සකසන්න C26අගය 6.0 (Ist min හි ආන්තිකය 20%), බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධකයේ ප්‍රතිරෝධය ඇතුළත් කර ඇති සෛලයේ අගය වෙනස් කිරීම ( $C$15).

අපි R 0 = 1.438 kOhm ලබා ගනිමු. සම්මත ශ්‍රේණියේ R 0 =1.3 kOhm වෙතින් ආසන්නතම ප්‍රතිරෝධක අගය මෙම කොටුවට ඇතුල් කරමු.

සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයේ සියලුම අගයන් සඳහා වගුවේ දක්වා ඇති මෙහෙයුම සිදු කිරීමෙන් පසු, අපි පහත ප්රතිඵලය ලබා ගනිමු (රූපය 6).

සහල්. 6. Lanzar ඇම්ප්ලිෆයර්හි පරාමිතික ස්ථායීකාරකවල මෙහෙයුම් ආකාරයන් පැහැදිලි කිරීම

විශ්ලේෂණයේ ප්රතිඵල ද 2 වගුවේ සාරාංශ කර ඇත.

± 30 V සිට ± 40 V දක්වා ඇම්ප්ලිෆයර් සැපයුම් වෝල්ටීයතා සඳහා ප්රතිරෝධකවල බලය 0.5 W, අනෙකුත් වෝල්ටීයතා සඳහා - 1 W.

පහළ රේඛාව

පරාමිතික වෝල්ටීයතා ස්ථායීකාරකයක් ලෙස එවැනි සරල උපාංගයක් පවා ගණනය කිරීම අවශ්ය වේ. “ඇසෙන්” බැලස්ට් ප්‍රතිරෝධකයේ අගය තෝරා ගැනීමෙන් සැලසුම් දෝෂ ඇති විය හැකි අතර එය වහාම අවධානයට ලක් නොවනු ඇත.

ඔබ කැමති මෝස්තරය එකලස් කිරීමට පෙර, මයික්‍රොසොෆ්ට් එක්සෙල් හි යෝජිත පැතුරුම්පත් භාවිතයෙන් පරාමිතික ස්ථායීකාරකයේ සීනර් ඩයෝඩයේ මෙහෙයුම් ආකාරය විශ්ලේෂණය කිරීම සහ අවශ්‍ය නම් පැහැදිලි කිරීම සුදුසුය.