Normální napětí autobaterie. V zátěži i bez ní nezapomínejme na zimu. Obvody Stabilizátory na mikroobvodech
Takže, co je v něm? Podle názvu se zdá, že obvod nesedí příliš dobře... No, v obecném případě je zpětná vazba - dělič monitoru výstupního napětí (komparátor) - otočená...Od konce:
...Nebo ne? Může to fungovat, nemusí, záleží na výkonové rezervě. Jaký je klíč?
Co bych měl dělat? Vyměňte klíč za výkonnější nebo paralelně vytvarujte druhý klíč, pokud je to plynový, vyměňte jej za výkonnější vybíjecí diodu měniče.
kde: Frekvence konverze se zvýší a možná pro některé uzly to bude neúnosné. Pak je čas přepočítat akumulační tlumivku (i když je tam rezerva 20% z celku, protože to není snadné na kapsu), dobře, možná s tlustší kabeláží. IMHO zařízení na určování limitů režimu alias „prst“ je vždy s vámi...
Jaký má smysl spekulovat, když schéma ještě nikdo neviděl? Možná je to blokovací generátor nebo invertorový můstek?
(myšleno schéma s popisem, i když je možné i bez) (myšleno složení použitých tranzistorů/diod)
No, ne ze zvědavosti...
DOPLNĚNO 14.12.2008 17:04
PS: Zde je schéma z prvního odkazu na vyžádání v Googlu obvod pulzního stabilizátoru:
V obecném případě jsem mluvil o tomto druhu schématu. S možnostmi: komparátor může být integrální, přepínač je na MOSFET, tlumivka s mezerou (mimochodem tenhle kroužek bez mezery mě mate... Klidně se to dá dost, každopádně tady: změň VD2 na). nižší napětí (3,6 V IMHO bude fungovat), nastavení přesného Uout pomocí R6... Nicméně výstupní proud je v žádném případě 1 A, takže: nebo paralelně dávat 6 ks KD336 - to nedává smysl , jsou prastaré, výkon není vůbec žádný a s rostoucí frekvencí roste voltaická rychlost Změna klíčového tranzistoru - MOSFET o 5-10 ampér Konverzní frekvence pro použité díly je již téměř limitující - to znamená zvýšení indukčnosti L1 (a průřezu vodiče, to znamená přepočítat to úplně na jiný magnetický obvod VD1 KY197 - v takových režimech je to jen sranda... A jeho výkon není tak velký... Je to prastará moderní rychlá dioda s 10-15 ampéry...
No, to je asi tak všechno. I když, toto je schéma z PRVNÍHO odkazu a je jich „...asi 23 400“. A když se ptáš stabilizační obvod klíče, pak oh-oh-oh!
Napětí autobaterie, stejně jako její kapacita, jsou nejdůležitějšími ukazateli této automobilové jednotky, na kterých přímo závisí její funkčnost a kvalita práce. Baterie se používají ke spuštění pohonné jednotky, takže každý majitel automobilu by měl vědět, jaké je normální napětí autobaterie a neustále ji udržovat v provozuschopném stavu. Tohoto tématu jsem se samozřejmě již dotkl v předchozích, ale dnes chci tyto informace upřesnit...
Nejprve bych rád řekl, že moderní auta již nemají zařízení, která měří „volty“, ačkoli dříve existovaly. Proto, abyste určili napětí, musíte nejprve získat multimetr. Chtěl bych poznamenat, že je vhodné zkontrolovat napětí baterie alespoň jednou za měsíc nebo dva, aby byla přijata včasná opatření.
Standardní pro základní vlastnosti baterie
Jaká minimální hodnota by měla být tato hodnota, aby se motor nastartoval? Přesný ukazatel zde neexistuje. Ve standardním stavu by tato vlastnost pro plně nabitou baterii měla průměrně 12,6-12,7 voltů.
V závislosti na konkrétních podmínkách se tento ukazatel může mírně lišit a není na tom nic špatného. Někteří výrobci například ubezpečují, že jejich výrobky mají napětí asi 13 - 13,2 V, to je přijatelné, ale chci vás hned varovat.
Neměli byste měřit napětí hned po nabití baterie, jak píše mnoho odborníků, musíte počkat alespoň hodinu, pak by mělo klesnout z 13 na 12,7 Voltů.
Ale může to jít i jinak, když klesne pod 12 voltů – to znamená, že baterie je vybitá na 50 %.
V tomto případě bude zařízení potřebovat naléhavé nabití, protože jeho provoz v tomto stavu zaručeně povede k sulfataci olověných desek. To snižuje jak výkon baterie, tak její životnost.
Ale i v případě tak nízkého napětí je docela možné nastartovat motor osobního vozidla. Pokud je baterie v provozuschopném stavu, nevyžaduje opravy a generátor dobíjí baterii za chodu motoru, lze zařízení i v tomto stavu bezpečně používat.
Ve stejném případě, kdy tento elektrický parametr baterie klesne pod 11,6 V, je baterie téměř zcela vybitá v tomto stavu bez dobíjení a testování funkčnosti je nemožné.
Normální úroveň napětí je tedy v rozsahu 12,6 - 12,7 V (vzácné, ale možné až do maxima 13,2 V.)
V praxi je to však velmi vzácné. Nejčastěji u osobních automobilů je to 12,2-12,49 voltů, což ukazuje na neúplné nabití.
Ale na tom není nic špatného: pokles výkonu a kvality zařízení začíná, pokud dojde k poklesu na 11,9 voltů nebo nižší.
Pod zátěží
Napětí lze rozdělit do tří hlavních ukazatelů:
- Nominální;
- Aktuální;
- Pod zátěží.
Pokud mluvit o jmenovité napětí , mimochodem, v literatuře a jiných materiálech je zvykem uvádět, rovná se 12V, ale tento údaj je ve skutečnosti daleko od skutečného parametru, o zátěži mlčím.
Jak jsme již řekli, normální provozní napětí baterie osobní automobil je 12,6 - 12,7 voltů. Ale ve skutečnosti je skutečný indikátor spolehlivější, který se může pohybovat od 12,4 voltů do přibližně 12,8 V. Chci zdůraznit, že tento parametr je brán bez zatížení, což se říká v klidu.
Pokud ale naši baterii zatížíme, budou parametry úplně jiné. Zátěž je povinná, tento test ukazuje výkon baterie, protože často všechny baterie vydrží normální napětí, ale „vybité“ zátěž nevydrží.
Podstata testu je jednoduchá – plně funkční baterie je umístěna pod zátěž (pomocí speciálního zařízení – „nakládací vidlice“), která má dvojnásobnou kapacitu.
To znamená, že pokud máte baterii s kapacitou 60 Am/h, pak by zátěž měla být 120 Ampérů. Doba trvání zátěže je přibližně 3 - 5 sekund a napětí by nemělo klesnout pod 9 voltů, pokud je indikátor 5 - 6, pak je baterie vybitá nebo téměř vybitá. Ještě bych chtěl poznamenat, že po zátěži by se napětí mělo obnovit asi za 5 sekund na normální hodnotu, minimálně 12,4.
Když dojde k „prověšení“, první věc, kterou musíte udělat, je nabít baterii a poté zopakovat experiment s „nabíjecí vidlicí“, pokud není zaznamenán velký pokles, pak je třeba baterii dobít. Podívejte se na video o testování při zátěži.
Pár slov o elektrolytu
Hlavním parametrem, který určuje úroveň napětí v baterii, je hustota elektrolytu, který je uvnitř tohoto zařízení.
Při vybití baterie se spotřebovává kyselina, jejíž podíl v tomto složení je 35 - 36%. V důsledku toho se hladina hustoty této kapaliny snižuje. Během procesu nabíjení dochází k opačnému procesu: spotřeba vody vede k tvorbě kyseliny, což má za následek zvýšení hustoty elektrolytického složení.
Ve standardním stavu při 12,7 V je hustota této kapaliny v baterii 1,27 g/cm3. Pokud se některý z těchto parametrů sníží, sníží se i druhý.
V zimě snižte napětí
Majitelé automobilů si často stěžují, že v zimě, když je silný mráz, klesají hlavní parametry baterie, v důsledku čehož auto nenastartuje. Někteří řidiči proto berou baterii přes noc na teplé místo.
Ale ve skutečnosti to tak úplně není. Při záporných teplotách se mění hustota elektrolytu, což, jak již bylo uvedeno, ovlivňuje úroveň napětí. Ale s dostatečným nabitím baterie se v chladném počasí zvyšuje hustota elektrolytu a v důsledku toho se zvyšuje i druhá z nejdůležitějších vlastností. Dostatečně nabitá baterie tedy nehrozí ani ve velkých mrazech. Pokud jej necháte vybitý v chladném počasí, hustota elektrolytu se sníží, v důsledku čehož nastanou problémy se startováním motoru automobilu.
Problémy s používáním a startováním pohonné jednotky vozidla v zimě nejsou spojeny se snížením základních parametrů jeho baterie, ale s tím, že hlavní chemické procesy v ní při záporných teplotách jsou pomalejší než v normální době.
Stabilizátory napětí aneb jak získat 3,3 voltu. Jak sestavit obvod se stabilním napětím 6 voltů
Jak získat nestandardní napětí - Praktická elektronika
Standardní napětí je napětí, které se velmi běžně používá ve vašich elektronických přístrojích. Toto napětí je 1,5 V, 3 V, 5 V, 9 V, 12 V, 24 V atd. Například váš předpotopní MP3 přehrávač obsahoval jednu 1,5voltovou baterii. Dálkový ovladač televizoru již používá dvě 1,5V baterie zapojené do série, což znamená 3V. V konektoru USB mají vnější kontakty potenciál 5 voltů. Asi každý měl v dětství Dandyho? Pro napájení Dandyho bylo nutné napájet ho napětím 9 voltů. No, 12 voltů se používá téměř ve všech autech. 24V se již používá hlavně v průmyslu. Také pro tuto, relativně vzato standardní sérii, se „ostří“ různí spotřebitelé tohoto napětí: žárovky, gramofony, zesilovače atd...
Ale náš svět bohužel není ideální. Někdy prostě opravdu potřebujete získat napětí, které není ze standardního rozsahu. Například 9,6 V. No, ani tak, ani tak... Ano, tady nám pomáhá napájení. Ale znovu, pokud používáte hotový napájecí zdroj, budete ho muset nosit spolu s elektronickou cetkou. Jak tento problém vyřešit? Dám vám tedy tři možnosti:
První možnost
Udělejte regulátor napětí v obvodu elektronické cetky podle tohoto schématu (více podrobností zde):
Druhá možnost
Sestavte stabilní zdroj nestandardního napětí pomocí třísvorkových stabilizátorů napětí. Schémata do studia!
Co vidíme jako výsledek? Vidíme stabilizátor napětí a zenerovu diodu připojenou na střední vývod stabilizátoru. XX jsou poslední dvě číslice napsané na stabilizátoru. Mohou tam být čísla 05, 09, 12, 15, 18, 24. Už jich může být i více než 24. Nevím, nebudu lhát. Tyto poslední dvě číslice vypovídají o napětí, které bude stabilizátor vyrábět podle klasického schématu zapojení:
Zde nám stabilizátor 7805 dává 5 Voltů na výstupu podle tohoto schématu. 7812 bude vyrábět 12 voltů, 7815 - 15 voltů. Více o stabilizátorech si můžete přečíst zde.
U zenerovy diody je stabilizační napětí na zenerově diodě. Pokud vezmeme zenerovu diodu se stabilizačním napětím 3 volty a regulátorem napětí 7805, výstup bude 8 voltů. 8 Voltů je již nestandardní rozsah napětí ;-). Ukazuje se, že výběrem správného stabilizátoru a správné zenerovy diody snadno získáte velmi stabilní napětí z nestandardního rozsahu napětí ;-).
Podívejme se na to vše na příkladu. Vzhledem k tomu, že jednoduše měřím napětí na svorkách stabilizátoru, nepoužívám kondenzátory. Pokud bych napájel zátěž, pak bych použil i kondenzátory. Naším pokusným králíkem je stabilizátor 7805 Na vstup tohoto stabilizátoru dodáváme 9 Voltů z buldozeru:
Proto bude výstup 5 Voltů, koneckonců stabilizátor je 7805.
Nyní vezmeme zenerovu diodu se stabilizací U = 2,4 V a vložíme ji podle tohoto obvodu, můžete to udělat bez vodičů, koneckonců jen měříme napětí.
Jejda, 7,3 V! 5+2,4 V. Funguje! Vzhledem k tomu, že moje zenerovy diody nejsou vysoce přesné (přesné), může se napětí zenerovy diody mírně lišit od typového štítku (napětí deklarované výrobcem). No, myslím, že to není problém. 0,1 V pro nás nebude žádný rozdíl. Jak jsem již řekl, tímto způsobem můžete vybrat libovolnou mimořádnou hodnotu.
Třetí možnost
Existuje také další podobná metoda, ale zde se používají diody. Možná víte, že úbytek napětí na propustném přechodu křemíkové diody je 0,6-0,7 V a germaniové diody 0,3-0,4 V? Právě tuto vlastnost diody využijeme ;-).
Takže, pojďme si dát schéma do studia!
Tuto konstrukci sestavíme podle schématu. Nestabilizované vstupní stejnosměrné napětí také zůstalo 9 Voltů. Stabilizátor 7805.
Takže jaký je výsledek?
Téměř 5,7 voltu;-), což bylo to, co bylo potřeba prokázat.
Pokud jsou dvě diody zapojeny do série, napětí na každé z nich klesne, proto se sečte:
Každá křemíková dioda klesne o 0,7 voltu, což znamená 0,7 + 0,7 = 1,4 voltu. To samé s germaniem. Můžete připojit tři nebo čtyři diody, pak je třeba sečíst napětí na každé. V praxi se více než tři diody nepoužívají.
Zdroje nestandardního konstantního napětí lze použít ve zcela jiných obvodech, které odebírají proud menší než 1 Ampér. Mějte na paměti, že pokud vaše zátěž spotřebovává o něco více než půl ampéru, musí prvky tyto požadavky splňovat. Bude potřeba vzít výkonnější diodu, než je ta na mé fotce.
www.ruselectronic.com
Obvod stabilizátoru napětí - jednoduchý výpočet
Nejčastěji vyžadují rádiová zařízení ke svému fungování stabilní napětí, nezávislé na změnách síťového napájení a zátěžového proudu. K řešení těchto problémů se používají kompenzační a parametrická stabilizační zařízení.
Parametrický stabilizátor
Jeho princip činnosti je založen na vlastnostech polovodičových součástek. Proudově napěťová charakteristika polovodiče - zenerova dioda je znázorněna v grafu.
Během zapnutí jsou vlastnosti zenerovy diody podobné vlastnostem jednoduché diody na bázi křemíku. Pokud je zenerova dioda zapnuta v opačném směru, elektrický proud se bude zpočátku pomalu zvyšovat, ale po dosažení určité hodnoty napětí dojde k průrazu. Toto je režim, kdy malé zvýšení napětí vytváří velký proud zenerovy diody. Průrazné napětí se nazývá stabilizační napětí. Aby se zabránilo selhání zenerovy diody, je tok proudu omezen odporem. Když proud zenerovy diody kolísá od nejnižší k nejvyšší hodnotě, napětí se nemění.
Schéma ukazuje dělič napětí, který se skládá z předřadného odporu a zenerovy diody. K němu je paralelně připojena zátěž. Při změně napájecího napětí se mění i proud rezistoru. Zenerova dioda přebírá změny: proud se mění, ale napětí zůstává konstantní. Když změníte zatěžovací odpor, proud se změní, ale napětí zůstane konstantní.
Kompenzační stabilizátor
Zařízení diskutované výše má velmi jednoduchý design, ale umožňuje připojit napájení k zařízení proudem, který nepřesahuje maximální proud zenerovy diody. V důsledku toho se používají zařízení pro stabilizaci napětí, která se nazývají kompenzační zařízení. Skládají se ze dvou typů: paralelní a sériové.
Zařízení je pojmenováno podle způsobu připojení k nastavovacímu prvku. Obvykle se používají kompenzační stabilizátory sekvenčního typu. Jeho schéma:
Řídicím prvkem je tranzistor zapojený do série se zátěží. Výstupní napětí se rovná rozdílu mezi hodnotami zenerovy diody a emitoru, což je několik zlomků voltu, proto se má za to, že výstupní napětí se rovná stabilizačnímu napětí.
Uvažovaná zařízení obou typů mají nevýhody: není možné získat přesnou hodnotu výstupního napětí a provést úpravy během provozu. Pokud je nutné vytvořit možnost regulace, pak se stabilizátor kompenzačního typu vyrábí podle následujícího schématu:
V tomto zařízení je regulace prováděna tranzistorem. Hlavní napětí dodává zenerova dioda. Pokud se výstupní napětí zvýší, báze tranzistoru se stane zápornou na rozdíl od emitoru, tranzistor se otevře o větší hodnotu a zvýší se proud. V důsledku toho se záporné napětí na kolektoru sníží, stejně jako na tranzistoru. Druhý tranzistor se uzavře, zvýší se jeho odpor a zvýší se svorkové napětí. To vede k poklesu výstupního napětí a návratu k předchozí hodnotě.
Při poklesu výstupního napětí dochází k podobným procesům. Přesné výstupní napětí můžete upravit pomocí ladícího odporu.
Stabilizátory na mikroobvodech
Taková zařízení v integrované verzi mají zvýšené charakteristiky parametrů a vlastností, které se liší od podobných polovodičových zařízení. Mají také zvýšenou spolehlivost, malé rozměry a hmotnost a také nízkou cenu.
Sériový regulátor
- 1 – zdroj napětí;
- 2 – Seřizovací prvek;
- 3 – zesilovač;
- 5 – detektor výstupního napětí;
- 6 – zátěžová odolnost.
Nastavovací prvek působí jako proměnný odpor zapojený do série se zátěží. Při kolísání napětí se mění odpor nastavovacího prvku tak, že dochází ke kompenzaci těchto kolísání. Ovládací prvek je ovlivňován zpětnou vazbou, která obsahuje ovládací prvek, hlavní zdroj napětí a měřič napětí. Tento měřič je potenciometr, ze kterého přichází část výstupního napětí.
Zpětná vazba upravuje výstupní napětí použité pro zátěž, výstupní napětí potenciometru se rovná hlavnímu napětí. Kolísání napětí od hlavního vytváří určitý pokles napětí na regulaci. Výsledkem je, že výstupní napětí může být v určitých mezích nastaveno měřicím prvkem. Pokud se plánuje výroba stabilizátoru pro určitou hodnotu napětí, pak je měřicí prvek vytvořen uvnitř mikroobvodu s teplotní kompenzací. Při velkém rozsahu výstupního napětí se měřící prvek provádí za mikroobvodem.
Paralelní stabilizátor
- 1 – zdroj napětí;
- 2 – regulační prvek;
- 3 – zesilovač;
- 4 – zdroj hlavního napětí;
- 5 – měřicí prvek;
- 6 – zátěžová odolnost.
Pokud porovnáme obvody stabilizátorů, pak zařízení sekvenčního typu má zvýšenou účinnost při částečném zatížení. Zařízení paralelního typu odebírá konstantní výkon ze zdroje a dodává jej do ovládacího prvku a zátěže. Paralelní stabilizátory se doporučují pro použití s konstantním zatížením při plném zatížení. Paralelní stabilizátor nevytváří nebezpečí při zkratu, sekvenční typ nevytváří nebezpečí při nečinnosti. Při konstantní zátěži obě zařízení vytvářejí vysokou účinnost.
Stabilizátor na čipu se 3 piny
Inovativní varianty obvodů sekvenčního stabilizátoru jsou vyrobeny na 3pinovém mikroobvodu. Vzhledem k tomu, že jsou pouze tři výstupy, jsou snadněji použitelné v praktických aplikacích, protože vytlačují jiné typy stabilizátorů v rozsahu 0,1-3 ampéry.
- Uin – surové vstupní napětí;
- U out – výstupní napětí.
Nesmíte používat nádoby C1 a C2, ale umožňují optimalizovat vlastnosti stabilizátoru. Kapacita C1 se používá k vytvoření stability systému, kapacita C2 je potřeba z toho důvodu, že náhlé zvýšení zátěže nemůže stabilizátor sledovat. V tomto případě je proud podporován kapacitou C2. Téměř často se používají mikroobvody řady 7900 od Motoroly, které stabilizují kladnou hodnotu napětí, a 7900 – hodnota se znaménkem mínus.
Mikroobvod vypadá takto:
Pro zvýšení spolehlivosti a vytvoření chlazení je stabilizátor namontován na chladiči.
Tranzistorové stabilizátory
Na 1. obrázku je obvod na bázi tranzistoru 2SC1061.
Výstup zařízení přijímá 12 voltů; výstupní napětí závisí přímo na napětí zenerovy diody. Maximální přípustný proud je 1 ampér.
Při použití tranzistoru 2N 3055 lze maximální přípustný výstupní proud zvýšit na 2 ampéry. Na 2. obrázku je obvod stabilizátoru na bázi tranzistoru 2N 3055, výstupní napětí, jako na obrázku 1, závisí na napětí zenerovy diody.
- 6 V - výstupní napětí, R1=330, VD=6,6 voltů
- 7,5 V - výstupní napětí, R1=270, VD = 8,2 voltů
- 9 V - výstupní napětí, R1=180, Vd=10
Na 3. obrázku - adaptér do auta - napětí baterie v autě je 12 V. Pro vytvoření napětí nižší hodnoty je použit následující obvod.
ostabilizere.ru
NABÍJEČKA 6 V
Nedávno jsem zopakoval jeden dobrý obvod nabíječky pro 6V baterii. V prodeji se objevilo velké množství takových baterií, a pokud pro ně existují nabíječky, jsou nejjednodušší - diodový můstek, rezistor, kondenzátor a LED pro indikaci. Vzhledem k tomu, že 12voltové automobilové jsou vyžadovány hlavně ty. Ze všech schémat, které jsou na internetu, jsem se rozhodl pro tento. Funguje stabilně a není o nic horší než jiné průmyslové obvody. Výstupní napětí je stabilní - 6,8V, proud 0,45 A, na LED je vidět konec nabíjení - při plném nabití baterie červená LED zhasne. Neobtěžoval jsem se instalací relé, není to potřeba, startér funguje jako hodiny, pokud jsou součásti v dobrém stavu. Nabíječka pro 6V baterie - schéma
Pro snížení stupně zahřívání v nabíječce jsou použity dva paralelně zapojené odpory 15 Ohm o výkonu 2 W. Nabíjecí obvodová deska
Toto zařízení používá importované oxidové kondenzátory Vezměte relé s provozním napětím 12 V. Diody 1N4007 (VD1 - VD5) jsou zaměnitelné s jakýmikoli, které vydrží proud alespoň dvojnásobek nabíjecího proudu. Místo čipu KR142EN12A můžete použít LM317. Musí být umístěn na chladiči, jehož plocha závisí na nabíjecím proudu.
Síťový transformátor musí poskytovat střídavé napětí 15-18 V na sekundárním vinutí se zatěžovacím proudem 0,5 A. Všechny díly, s výjimkou síťového transformátoru, mikroobvodu a LED, jsou osazeny na desce plošných spojů z jednoho -oboustranná fólie sklolaminát o rozměrech 55x60 mm.
Správně sestavené zařízení vyžaduje minimální seřízení. Při odpojené baterii je přivedeno napájení a volbou rezistoru R6 se výstupní napětí nastaví na 6,75 V. Pro kontrolu činnosti proudového omezovače se místo baterií použije 2W rezistor s odporem cca 10 0 m se krátce zapojí a změří se jím protékající proud. Nemělo by překročit 0,45 A. V tomto okamžiku lze nastavení považovat za dokončené.
Veškerou náplň nabíječky jsem umístil do plastového pouzdra vhodných velikostí a na přední panel umístil LED diody, zapínací tlačítko, pojistku a připojovací svorky 6voltové baterie. Montáž a testování - Nikolay K. |
Toto je také užitečné podívat se na:
el-shema.ru
Stabilizátory napětí aneb jak získat 3,3 voltu
Výchozí údaje: převodový motor s provozním napětím 5 V při proudu 1 A a mikrokontrolér ESP-8266 s provozním napájecím napětím 3,3 V citlivým na změnu a špičkovým proudem až 600 miliampérů. S tím vším je třeba počítat a napájet z jedné dobíjecí lithium-iontové baterie 18650 s napětím 2,8 -4,2 Voltů.
Sestavíme níže uvedený obvod: lithium-iontová baterie 18650 s napětím 2K,8 -4,2V bez vnitřního obvodu nabíječky -> na čip TP4056 přiložíme modul určený pro nabíjení lithium-iontových baterií s funkcí limitní baterie vybití na 2,8V a ochrana před zkratem (nezapomeňte, že tento modul se spouští při zapnuté baterii a na vstup modulu je krátkodobě přivedeno napájení 5V z USB nabíječky, to vám umožní pro použití vypínače není vybíjecí proud v pohotovostním režimu příliš velký a pokud se celé zařízení delší dobu nepoužívá, samo se vypne, když napětí baterie klesne pod 2,8 V)
K modulu TP4056 připojíme modul na čipu MT3608 - zvyšovací DC-DC (stejnosměrný) stabilizátor a převodník napětí z 2,8 -4,2 V baterie na stabilní 5 V 2 Ampér - napájení převodového motoru.
Paralelně k výstupu modulu MT3608 připojujeme na čipu MP1584 EN step-down DC-DC stabilizátor-konvertor, navržený tak, aby poskytoval stabilní napájení 3,3 V 1 Ampér mikroprocesoru ESP8266.
Stabilní provoz ESP8266 je vysoce závislý na stabilitě napájecího napětí. Před zapojením modulů stabilizátor-konvertor DC-DC do série nezapomeňte upravit požadované napětí proměnnými odpory, kondenzátor umístit paralelně se svorkami převodového motoru tak, aby nevytvářel vysokofrekvenční rušení chodu mikroprocesor ESP8266.
Jak vidíme z odečtů multimetru, při připojení převodového motoru se napájecí napětí mikrokontroléru ESP8266 NEZMĚNILO!
Proč potřebujete STABILIZÁTOR NAPĚTÍ. Jak používat stabilizátory napětí Úvod do zenerových diod, výpočet parametrického stabilizátoru; použití integrálních stabilizátorů; návrh jednoduchého testeru zenerových diod a další.
| název | RT9013 |  Technologie Richtek |
| Popis | Stabilizátor-převodník pro zátěž s proudovým odběrem 500 mA, s nízkým úbytkem napětí, nízkou úrovní vlastního šumu, ultrarychlý, s výstupním proudem a ochranou proti zkratu, CMOS LDO. | |
| RT9013 PDF Technický list (datový list): | ||
*Popis MP1584EN
**Lze zakoupit v obchodě Your Cee
*Lze zakoupit v obchodě Your Cee
| název | MC34063A |  Mezinárodní skupina Wing Shing |
| Popis | DC-DC řízený měnič | |
| MC34063A Data Sheet PDF (datasheet): | ||
| název |  |
|||
| Popis | 4A, 400kHz, vstupní napětí 5~32V / výstupní napětí 5~35V, DC/DC spínaný boost měnič | |||
| XL6009 Data Sheet PDF (datasheet): | ||||
|
||||
http://dwiglo.ru/mp2307dn-PDF.html
Čínské stabilizátory pro domácí výrobu. Část 1.
Čínské stabilizátory pro domácí výrobu. Část 2.
Čínské stabilizátory pro domácí výrobu. Část 3.
mirrobo.ru
Obvod jednoduchého stabilizátoru konstantního napětí na referenční zenerově diodě.
Téma: Obvod stabilizovaného zdroje pomocí zenerovy diody a tranzistoru.
Pro některé elektrické obvody a obvody zcela postačuje klasický napájecí zdroj, který nemá stabilizaci. Proudové zdroje tohoto typu se obvykle skládají z redukčního transformátoru, diodového můstkového usměrňovače a filtračního kondenzátoru. Výstupní napětí zdroje závisí na počtu závitů sekundárního vinutí na snižovacím transformátoru. Ale jak víte, síťové napětí 220 voltů je nestabilní. Může kolísat v určitých mezích (200-235 voltů). V důsledku toho bude výstupní napětí na transformátoru také „plavat“ (místo řekněme 12 voltů to bude 10-14 nebo tak).
Elektrotechnika, která není nijak zvlášť citlivá na malé změny stejnosměrného napájecího napětí, si vystačí s takto jednoduchým napájecím zdrojem. To už ale citlivější elektronika netoleruje, může ve výsledku dokonce selhat. Existuje tedy potřeba dalšího stabilizačního obvodu konstantního výstupního napětí. V tomto článku uvádím elektrický obvod celkem jednoduchého stabilizátoru stejnosměrného napětí, který má zenerovu diodu a tranzistor. Právě zenerova dioda funguje jako referenční prvek, který určuje a stabilizuje výstupní napětí napájecího zdroje.
Nyní přejdeme k přímému rozboru elektrického obvodu jednoduchého stabilizátoru stejnosměrného napětí. Takže například máme snižovací transformátor se střídavým výstupním napětím 12 voltů. Stejných 12 voltů aplikujeme na vstup našeho obvodu, konkrétně na diodový můstek a filtrační kondenzátor. Diodový usměrňovač VD1 vytváří konstantní (ale přerušovaný) proud ze střídavého proudu. Jeho diody musí být dimenzovány na maximální proud (s malou rezervou asi 25 %), který může zdroj vyrobit. No, jejich napětí (reverzní) by nemělo být nižší než výstupní napětí.
Filtrační kondenzátor C1 vyhlazuje tyto napěťové rázy, takže průběh stejnosměrného napětí je hladší (i když není ideální). Jeho kapacita by měla být od 1000 µF do 10 000 µF. Napětí je také větší než výstupní. Upozorňujeme, že existuje takový efekt - střídavé napětí za diodovým můstkem a kondenzátorem elektrolytového filtru se zvýší asi o 18%. Proto se nakonec na výstupu dostaneme ne 12 voltů, ale někde kolem 14,5.
Nyní přichází na řadu část stabilizátoru stejnosměrného napětí. Hlavním funkčním prvkem je zde samotná zenerova dioda. Připomínám, že zenerovy diody mají schopnost v určitých mezích při opětovném zapnutí stabilně udržovat určité konstantní napětí (stabilizační napětí). Když se na zenerovu diodu přivede napětí od 0 do stabilizačního napětí, jednoduše se zvýší (na koncích zenerovy diody). Po dosažení stabilizační úrovně zůstane napětí nezměněno (s mírným zvýšením) a síla proudu, který jím protéká, se začne zvyšovat.
V našem obvodu jednoduchého stabilizátoru, který by měl na výstupu produkovat 12 voltů, je zenerova dioda VD2 navržena pro napětí 12,6 (dejme zenerovu diodu na 13 voltů, to odpovídá D814D). Proč 12,6V? Protože 0,6 voltu bude uloženo na přechodu emitor-báze tranzistoru. A výstup bude přesně 12 voltů. Protože jsme zenerovu diodu nastavili na 13 voltů, výstup zdroje bude někde kolem 12,4 V.
Zenerova dioda VD2 (která vytváří stejnosměrné referenční napětí) potřebuje omezovač proudu, který ji ochrání před nadměrným přehřátím. V diagramu tuto roli hraje rezistor R1. Jak vidíte, je zapojen do série se zenerovou diodou VD2. Další filtrační kondenzátor, elektrolyt C2, je paralelní se zenerovou diodou. Jeho úkolem je také vyhlazovat nadměrné zvlnění napětí. Můžete se bez něj obejít, ale s ním to bude pořád lepší!
Dále ve schématu vidíme bipolární tranzistor VT1, který je zapojen podle společného kolektorového obvodu. Připomínám, že připojovací obvody pro bipolární tranzistory běžného kolektorového typu (říká se tomu také emitorový sledovač) se vyznačují tím, že výrazně zvyšují proudovou sílu, ale nedochází k napěťovému zesílení (dokonce je o něco menší než vstupní napětí, přesně o stejných 0,6 voltu). Proto na výstupu tranzistoru dostáváme konstantní napětí, které je k dispozici na jeho vstupu (jmenovitě napětí referenční zenerovy diody, rovné 13 voltům). A protože přechod emitoru na sobě nechává 0,6 voltu, pak výstup tranzistoru již nebude 13, ale 12,4 voltu.
Jak byste měli vědět, aby se tranzistor začal otevírat (procházet jím řízené proudy podél obvodu kolektor-emitor), potřebuje rezistor k vytvoření předpětí. Tuto úlohu plní stejný odpor R1. Změnou jeho jmenovitého výkonu (v určitých mezích) můžete změnit sílu proudu na výstupu tranzistoru, a tedy i na výstupu našeho stabilizovaného zdroje. Pro ty, kteří s tím chtějí experimentovat, doporučuji vyměnit R1 za ladicí odpor s nominální hodnotou asi 47 kiloohmů. Jeho úpravou uvidíte, jak se mění síla proudu na výstupu napájecího zdroje.
No a na výstupu jednoduchého obvodu stabilizátoru stejnosměrného napětí je další malý filtrační kondenzátor, elektrolyt C3, který vyhlazuje vlnění na výstupu stabilizovaného zdroje. K němu je paralelně připájen zátěžový odpor R2. Uzavře emitor tranzistoru VT1 do mínusu obvodu. Jak vidíte, schéma je poměrně jednoduché. Obsahuje minimum komponentů. Na svém výstupu poskytuje zcela stabilní napětí. K napájení mnoha elektrických zařízení bude tento stabilizovaný napájecí zdroj zcela stačit. Tento tranzistor je navržen pro maximální proud 8 ampér. Proto takový proud vyžaduje radiátor, který bude odvádět přebytečné teplo z tranzistoru.
P.S. Přidáme-li paralelně se zenerovou diodou proměnný rezistor o jmenovité hodnotě 10 kiloohmů (prostřední vývod připojíme k bázi tranzistoru), tak ve výsledku získáme regulovatelný zdroj. Na něm můžete plynule měnit výstupní napětí z 0 na maximum (napětí zenerovy diody mínus stejných 0,6 voltu). Myslím, že takové schéma již bude více žádané.
electrohobby.ru
JAK ZVÝŠIT NAPĚTÍ Z 5 NA 12V
Zesilovací konvertor DC-DC 5-12 V je nejjednodušší sestavit pomocí LM2577, který poskytuje 12V výstup pomocí 5V vstupního signálu a maximální zatěžovací proud 800 mA. M\C LM2577 je dopředný impulsní převodník boost. Je k dispozici ve třech různých verzích výstupního napětí: 12V, 15V a nastavitelné. Zde je podrobná dokumentace.
Obvody na něm vyžadují minimální počet externích součástek a takové regulátory jsou cenově výhodné a snadno se používají. Mezi další vlastnosti patří vestavěný oscilátor s pevnou frekvencí 52 kHz, který nevyžaduje žádné externí komponenty, režim měkkého startu pro snížení zapínacího proudu a režim řízení proudu pro zlepšení tolerance vstupního napětí a výstupní proměnné zátěže.
Charakteristika převodníku na LM2577
- Vstupní napětí 5V DC
- Výstup 12V DC
- Zatěžovací proud 800 mA
- Funkce měkkého startu
- Vypnutí při přehřátí
Je zde použit nastavitelný mikroobvod LM2577-adj. Chcete-li získat jiná výstupní napětí, musíte změnit hodnotu zpětnovazebního rezistoru R2 a R3. Výstupní napětí se vypočítá podle vzorce:
V Out = 1,23 V (1+R2/R3)
Obecně je LM2577 levný, tlumivka v tomto obvodu je unifikovaná - 100 μH a maximální proud je 1 A. Díky pulznímu provozu nejsou potřeba žádné velké radiátory pro chlazení - lze tedy tento obvod převodníku s klidem doporučit k opakování. Hodí se zejména v případech, kdy potřebujete získat 12 voltů z USB výstupu.
Další verze podobného zařízení, ale založená na čipu MC34063A - viz tento článek.
elwo.ru
Zenerovy diody
Pokud zapojíme diodu a rezistor do série se zdrojem konstantního napětí tak, že dioda je předepjatá (jak je znázorněno na obrázku níže (a)), úbytek napětí na diodě zůstane poměrně konstantní v širokém rozsahu napájecích napětí. .
Podle Shockleyho diodové rovnice je proud procházející dopředně předpjatým PN přechodem úměrný e zvýšenému výkonu dopředného poklesu napětí. Protože se jedná o exponenciální funkci, proud stoupá poměrně rychle s mírným nárůstem poklesu napětí. Jiný způsob, jak se na to podívat, je říci, že pokles napětí na dopředné předpjaté diodě se mění jen málo s velkými změnami proudu procházejícího diodou. V obvodu znázorněném na obrázku níže (a) je proud omezen napětím napájecího zdroje, předřadným rezistorem a úbytkem napětí na diodě, o kterém víme, že se příliš neliší od 0,7 voltu. Pokud se zvýší napájecí napětí, úbytek napětí na rezistoru se zvýší téměř o stejnou hodnotu, ale úbytek napětí na diodě se zvýší jen velmi málo. Naopak, snížení napájecího napětí bude mít za následek téměř stejný pokles úbytku napětí na rezistoru a malý pokles úbytku napětí na diodě. Ve zkratce bychom toto chování mohli shrnout tak, že dioda stabilizuje úbytek napětí na cca 0,7 voltu.
Řízení napětí je velmi užitečná vlastnost diody. Předpokládejme, že jsme sestavili jakýsi obvod, který neumožňuje změny napětí zdroje, ale který musí být napájen z baterie galvanických článků, jejichž napětí se po celou dobu životnosti mění. Mohli bychom sestavit obvod, jak je znázorněno na obrázku, a připojit obvod, který vyžaduje regulované napětí, k diodě, kde bude přijímat konstantní 0,7 voltu.
To bude jistě fungovat, ale většina praktických obvodů jakéhokoli typu vyžaduje napájecí napětí větší než 0,7 voltu, aby správně fungovalo. Jedním ze způsobů, jak zvýšit úroveň našeho stabilizovaného napětí, by bylo zapojit několik diod do série, protože pokles napětí na každé jednotlivé diodě o 0,7 voltu zvýší konečnou hodnotu o tuto hodnotu. Například, pokud bychom měli deset diod v sérii, regulované napětí by bylo desetkrát 0,7 voltu, tedy 7 voltů (obrázek níže (b)).
Dopředné předpětí Si diod: (a) jedna dioda, 0,7 V, (b) 10 diod v sérii, 7,0 V.
Dokud napětí neklesne pod 7 voltů, 10diodový „zásobník“ klesne přibližně o 7 voltů.
Pokud jsou potřeba větší regulovaná napětí, můžeme buď použít více diod v sérii (podle mě to není nejelegantnější způsob), nebo zkusit úplně jiný postup. Víme, že propustné napětí diody je poměrně konstantní v širokém rozsahu podmínek, stejně jako zpětné průrazné napětí, které je obvykle mnohem větší než propustné napětí. Pokud obrátíme polaritu diody v našem obvodu jednoduchého diodového regulátoru a zvýšíme napájecí napětí do bodu, kdy dojde k „průrazu“ diody (dioda již nemůže vydržet zpětné předpětí, které na ni působí), dioda se stabilizuje napětí podobným způsobem v tomto bodě průrazu nedovolí, aby se dále zvýšilo, jak je znázorněno na obrázku níže.
Rozbití reverzně předpjaté Si diody při napětí přibližně 100 V.
Bohužel, když "blikají" běžné usměrňovací diody, většinou se zničí. Je však možné vytvořit speciální typ diody, která zvládne průraz bez úplného zničení. Tento typ diody se nazývá zenerova dioda a její symbol je znázorněn na obrázku níže.
Konvenční grafické označení zenerovy diody
Při dopředném předpětí se zenerovy diody chovají stejně jako standardní usměrňovací diody: mají pokles napětí v propustném směru, který se řídí „diodovou rovnicí“ přibližně 0,7 voltu. V režimu zpětného předpětí nevedou proud, dokud aplikované napětí nedosáhne nebo nepřekročí to, co se nazývá regulační napětí, v tomto bodě je zenerova dioda schopna vést významný proud a pokusí se omezit napětí, které na ní pokleslo, na regulační napětí. Dokud výkon rozptýlený tímto zpětným proudem nepřekročí tepelné limity zenerovy diody, zenerova dioda se nepoškodí.
Zenerovy diody se vyrábějí se stabilizačním napětím v rozmezí od několika voltů do stovek voltů. Toto regulační napětí se mírně mění s teplotou a může být v rozmezí 5 až 10 procent specifikací výrobce. Tato stabilita a přesnost je však obvykle dostatečná pro použití zenerovy diody jako regulátoru napětí v obecném napájecím obvodu znázorněném na obrázku níže.
Obvod stabilizátoru napětí pomocí zenerovy diody, stabilizační napětí = 12,6V
Všimněte si prosím směru přepínání zenerovy diody ve výše uvedeném diagramu: zenerova dioda je obrácená předpětí a to je záměrné. Pokud bychom zapnuli zenerovu diodu "normálním" způsobem tak, aby byla předepjatá, pak by klesla pouze o 0,7 voltu, jako běžná usměrňovací dioda. Pokud chceme použít vlastnosti zpětného průrazu zenerovy diody, musíme ji použít v režimu zpětného předpětí. Dokud napájecí napětí zůstane nad regulačním napětím (12,6 voltů v tomto příkladu), napětí pokleslé na zenerově diodě zůstane přibližně 12,6 voltů.
Jako každé polovodičové zařízení je zenerova dioda citlivá na teplotu. Příliš mnoho tepla zničí zenerovu diodu, a protože jak snižuje napětí, tak vede proud, produkuje teplo podle Jouleova zákona (P = IU). Při navrhování obvodu regulátoru napětí je proto třeba dbát na to, aby nebyl překročen jmenovitý ztrátový výkon zenerovy diody. Je zajímavé poznamenat, že když zenerovy diody selžou kvůli vysokému ztrátovému výkonu, obvykle se spíše zkratují než otevírají. Dioda, která selže ze stejného důvodu, je snadno zjistitelná: pokles napětí na ní je téměř nulový, jako přes kus drátu.
Uvažujme obvod stabilizátoru napětí pomocí zenerovy diody matematicky, určující všechna napětí, proudy a ztráty výkonu. Vezmeme-li stejný obvod, jak je uvedeno výše, provedeme výpočty za předpokladu, že napětí zenerovy diody je 12,6 voltů, napájecí napětí je 45 voltů a sériový rezistor je 1000 ohmů (budeme předpokládat, že napětí zenerovy diody je přesně 12 voltů. 6 voltů, abyste nemuseli posuzovat všechny hodnoty jako "přibližné" na obrázku (a) níže).
Pokud je napětí zenerovy diody 12,6 voltů a napájecí napětí 45 voltů, pokles napětí na rezistoru bude 32,4 voltů (45 voltů – 12,6 voltů = 32,4 voltů). 32,4 voltů pokleslých do 1000 ohmů vytváří v obvodu proud 32,4 mA (obrázek (b) níže).
(a) Regulátor napětí Zenerovy diody s odporem 1000 ohmů. (b) Výpočet úbytků napětí a proudu.
Výkon se vypočítá vynásobením proudu napětím (P=IU), takže můžeme snadno vypočítat ztrátový výkon pro rezistor i zenerovu diodu:
Pro tento obvod by stačila zenerova dioda o jmenovitém výkonu 0,5 wattu a rezistoru se ztrátovým výkonem 1,5 nebo 2 watty.
Pokud je nadměrný ztrátový výkon škodlivý, tak proč nenavrhnout obvod s co nejmenším ztrátovým výkonem? Proč neinstalovat rezistor s velmi vysokým odporem, čímž se výrazně omezí proud a udrží se hodnoty rozptylu velmi nízké? Vezměme si stejný obvod, například s odporem 100 kOhm místo odporu 1 kOhm. Všimněte si, že jak napájecí napětí, tak napětí zenerovy diody se nezměnily:
Stabilizátor napětí na zenerově diodě s odporem 100 kOhm
Při 1/100 proudu, který jsme měli dříve (324 µA, místo 32,4 mA), by se obě hodnoty ztrátového výkonu měly snížit o faktor 100:
Vypadá to perfektně, že? Menší ztrátový výkon znamená nižší provozní teplotu zenerovy diody i rezistoru a také méně plýtvání energií v systému, že? Vyšší hodnota odporu snižuje úrovně ztrátového výkonu v obvodu, ale bohužel vytváří další problém. Pamatujte, že účelem obvodu regulátoru je poskytnout stabilní napětí jinému obvodu. Jinými slovy, nakonec budeme něco napájet 12,6 volty a to něco bude mít svůj vlastní odběr proudu. Podívejme se na náš první obvod regulátoru, tentokrát se zátěží 500 ohmů zapojenou paralelně se zenerovou diodou, na obrázku níže.
Stabilizátor napětí na zenerově diodě s odporem 1 kOhm v sérii a zátěží 500 Ohm
Pokud je 12,6 voltů udržováno v zátěži 500 ohmů, zátěž bude odebírat proud 25,2 mA. Aby rezistor "pull down" snížil napětí o 32,4 voltu (snížení napětí 45 voltového zdroje na 12,6 voltu u zenerovy diody), musí stále vést proud 32,4 mA. To má za následek, že zenerovou diodou protéká proud 7,2 mA.
Nyní se podívejme na náš „energeticky úsporný“ stabilizační obvod s odporem 100 kOhm snižujícím odpor, který k němu připojuje stejnou zátěž 500 Ohmů. Předpokládá se, že bude podporovat 12,6 voltů při zátěži, jako předchozí obvod. Jak však uvidíme, nemůže tento úkol splnit (obrázek níže).
Stabilizátor napětí na zenerově diodě s odporem 100 kOhm v sérii a zátěží 500 Ohm
Při velké hodnotě pull-down rezistoru bude napětí na zátěži 500 ohmů asi 224 mV, což je mnohem méně než očekávaná hodnota 12,6 voltů! proč tomu tak je? Pokud bychom skutečně měli 12,6 voltů napříč zátěží, pak by zde byl proud 25,2 mA, jako dříve. Tento zatěžovací proud by musel procházet sériovým stahovacím odporem jako dříve, ale s novým (mnohem větším!) stahovacím odporem by pokles napětí na tomto odporu s proudem 25,2 mA, který jím protéká, byl 2 520 voltů! Vzhledem k tomu, že z baterie evidentně nemáme dodávané tolik napětí, nemůže se to stát.
Situaci snáze pochopíme, pokud dočasně odstraníme zenerovu diodu z obvodu a analyzujeme chování pouze dvou rezistorů na obrázku níže.
Nestabilizátor s odstraněnou zenerovou diodou
Jak stahovací rezistor 100 kΩ, tak zatěžovací rezistor 500 Ω jsou v sérii a poskytují celkový odpor obvodu 100,5 kΩ. Při celkovém napětí 45 V a celkovém odporu 100,5 kOhm nám Ohmův zákon (I=U/R) říká, že proud bude 447,76 µA. Výpočtem úbytku napětí na obou rezistorech (U=IR) dostaneme 44,776 voltů a 224 mV. Pokud bychom v tuto chvíli vrátili zenerovu diodu, „viděla“ by přes ni také 224 mV, přičemž by byla zapojena paralelně se zátěžovým odporem. To je mnohem nižší než průrazné napětí zenerovy diody, a proto se "nerozbije" a nepovede proud. V tomto ohledu při nízkém napětí zenerova dioda nebude fungovat, i když je předpětí. Přinejmenším musí přijímat 12,6 voltů, aby jej „aktivoval“.
Analytická technika odstranění zenerovy diody z obvodu a pozorování přítomnosti nebo nepřítomnosti dostatečného napětí pro její vedení je platná. To, že je v obvodu zahrnuta zenerova dioda, nezaručuje, že ji vždy dosáhne plné napětí zenerovy diody! Pamatujte, že zenerovy diody fungují tak, že omezují napětí na určitou maximální úroveň; nemohou kompenzovat nedostatek napětí.
Jakýkoli obvod stabilizátoru zenerovy diody tedy bude fungovat, pokud bude zátěžový odpor roven nebo větší než určitá minimální hodnota. Pokud je odpor zátěže příliš nízký, odebere příliš mnoho proudu, což bude mít za následek příliš velké napětí na stahovacím rezistoru a ponechání nedostatečného napětí na zenerově diodě, aby vedla proud. Když zenerova dioda přestane vést proud, nemůže již regulovat napětí a zátěžové napětí bude pod svým regulačním bodem.
Náš obvod regulátoru se stahovacím odporem 100 kOhm však musí vyhovovat pro nějakou hodnotu odporu zátěže. Pro zjištění této vhodné hodnoty zátěžového odporu můžeme použít tabulku pro výpočet odporu v obvodu dvou rezistorů v sérii (bez zenerovy diody), zadáním známých hodnot pro celkové napětí a odpor pull-down. odpor a výpočet pro očekávané zatěžovací napětí 12,6 voltu:
S celkovým napětím 45 voltů a 12,6 voltů na zátěži bychom měli dostat 32,4 voltů na stahovacím rezistoru Rlow:
Při napětí 32,4 V přes stahovací rezistor a jeho odporu 100 kOhm bude proud, který jím protéká, 324 µA:
Při sériovém zapojení je proud procházející všemi součástmi stejný:
Takže pokud je zátěžový odpor přesně 38,889 k ohmů, bude to 12,6 voltů se zenerovou diodou nebo bez ní. Jakýkoli odpor zátěže nižší než 38,889 kOhm bude mít za následek zátěžové napětí nižší než 12,6 voltů se zenerovou diodou nebo bez ní. Při použití zenerovy diody bude zátěžové napětí stabilizováno na 12,6 voltů pro jakýkoli zátěžový odpor větší než 38,889 kOhm.
S počáteční hodnotou 1 kOhm snižujícího rezistoru by náš stabilizační obvod mohl adekvátně stabilizovat napětí i při zatěžovacím odporu až 500 Ohmů. To, co vidíme, je kompromis mezi ztrátovým výkonem a tolerancí odporu zátěže. Vyšší pull-down rezistor nám poskytuje menší ztrátový výkon tím, že zvyšuje minimální hodnotu odporu zátěže. Chceme-li stabilizovat napětí pro nízké hodnoty zatěžovacího odporu, musí být obvod připraven na zvládnutí velkého ztrátového výkonu.
Zenerovy diody regulují napětí tím, že působí jako další zátěže, odebírají více či méně proudu podle potřeby, aby zajistily konstantní pokles napětí na zátěži. Je to analogie ovládání rychlosti auta brzděním spíše než změnou polohy plynu: nejen že je to plýtvání, ale brzdy musí být navrženy tak, aby zvládly veškerý výkon motoru, když to jízdní podmínky nevyžadují. Navzdory této zásadní neefektivitě jsou obvody regulátorů napětí zenerových diod široce používány kvůli jejich jednoduchosti. V aplikacích s vysokým výkonem, kde je neúčinnost nepřijatelná, se používají jiné techniky řízení napětí. Ale i tehdy se malé zenerovy obvody často používají k poskytování „referenčního“ napětí pro řízení účinnějších obvodů, které řídí hlavní napájení.
Zenerovy diody jsou vyráběny pro standardní jmenovité napětí uvedené v tabulce níže. V tabulce "Základní Zenerova napětí" jsou uvedena základní napětí pro součástky 0,5 a 1,3 W. Watty odpovídají množství energie, kterou může součástka rozptýlit, aniž by se poškodila.
| 0,5 W | ||||||
| 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 V | 8,2 V | 9,1 V |
| 10 V | 11 V | 12 V | 13 V | 15 V | 16 V | 18 V |
| 20 V | 24 V | 27 V | 30 V | |||
| 1,3 W | ||||||
| 4,7 V | 5,1 V | 5,6 V | 6,2 V | 6,8 V | 7,5 V | 8,2 V |
| 9,1 V | 10 V | 11 V | 12 V | 13 V | 15 V | 16 V |
| 18 V | 20 V | 22 V | 24 V | 27 V | 30 V | 33 V |
| 36 V | 39 V | 43 V | 47 V | 51 V | 56 V | 62 V |
| 68 V | 75 V | 100 V | 200 V |
Zenerův omezovač napětí: Obvod omezovače, který omezuje špičky signálu přibližně na úrovni zenerova napětí. Obvod znázorněný na obrázku níže má dvě zenerovy diody zapojené do série, ale nasměrované proti sobě, aby symetricky upínaly signál na přibližně regulační napětí. Rezistor omezuje proud spotřebovaný zenerovými diodami na bezpečnou hodnotu.
Zenerův omezovač napětí*SPICE 03445.eps D1 4 0 dioda D2 4 2 dioda R1 2 1 1,0k V1 1 0 SIN(0 20 1k) .modelová dioda d bv=10 .tran 0,001m 2m .konc.
Průrazné napětí zenerovy diody je nastaveno na 10V pomocí parametru modelu diody bv=10 ve výše uvedeném seznamu koření. To způsobí, že zenerovy diody omezí napětí na přibližně 10 V. Zenerovy diody zády k sobě omezují oba vrcholy. Pro kladnou polovinu cyklu je horní zenerova dioda zpětně předpjatá a prorazí zenerovou diodou při 10 V. Spodní zenerova dioda klesne přibližně o 0,7 V, protože je předepjatá dopředu. Přesnější mezní úroveň je tedy 10 + 0,7 = 10,7 V. Podobně negativní poloviční mezní hodnota nastává při –10,7 V. Obrázek níže ukazuje mezní úroveň mírně vyšší než ±10 V.
Schéma činnosti omezovače napětí zenerovy diody: vstupní signál v(1) je omezen na signál v(2)
Pojďme si to shrnout:
- Zenerovy diody jsou navrženy tak, aby pracovaly v režimu zpětného zkreslení, poskytující relativně nízkou, stabilní úroveň průrazu, tj. stabilizační napětí, při kterém začínají vést významný zpětný proud.
- Zenerova dioda může fungovat jako regulátor napětí, působí jako pomocná zátěž, odebírá více proudu ze zdroje, pokud je její napětí příliš vysoké, nebo méně proudu, pokud je napětí příliš nízké.
Původní článek.
Jak získat nestandardní napětí, které se nevejde do standardního rozsahu?
Standardní napětí je napětí, které se velmi běžně používá ve vašich elektronických přístrojích. Toto napětí je 1,5 V, 3 V, 5 V, 9 V, 12 V, 24 V atd. Například váš předpotopní MP3 přehrávač obsahoval jednu 1,5voltovou baterii. Dálkový ovladač televizoru již používá dvě 1,5V baterie zapojené do série, což znamená 3V. V konektoru USB mají vnější kontakty potenciál 5 voltů. Asi každý měl v dětství Dandyho? Pro napájení Dandyho bylo nutné napájet ho napětím 9 voltů. No, 12 voltů se používá téměř ve všech autech. 24V se již používá hlavně v průmyslu. Také pro tento, relativně vzato, standardní rozsah, jsou různí spotřebitelé tohoto napětí „naostřeni“: žárovky, gramofony atd.
Ale náš svět bohužel není ideální. Někdy prostě opravdu potřebujete získat napětí, které není ze standardního rozsahu. Například 9,6 V. No, ani tak, ani tak... Ano, tady nám pomáhá napájení. Ale znovu, pokud používáte hotový napájecí zdroj, budete ho muset nosit spolu s elektronickou cetkou. Jak tento problém vyřešit? Dám vám tedy tři možnosti:
Možnost 1
Podle tohoto schématu vytvořte regulátor napětí v obvodu elektronické cetky (podrobněji):
Možnost č. 2
Sestavte stabilní zdroj nestandardního napětí pomocí třísvorkových stabilizátorů napětí. Schémata do studia!
Co vidíme jako výsledek? Vidíme stabilizátor napětí a zenerovu diodu připojenou na střední vývod stabilizátoru. XX jsou poslední dvě číslice napsané na stabilizátoru. Mohou tam být čísla 05, 09, 12, 15, 18, 24. Už jich může být i více než 24. Nevím, nebudu lhát. Tyto poslední dvě číslice vypovídají o napětí, které bude stabilizátor vyrábět podle klasického schématu zapojení:
Zde nám stabilizátor 7805 dává 5 Voltů na výstupu podle tohoto schématu. 7812 bude vyrábět 12 voltů, 7815 - 15 voltů. Můžete si přečíst více o stabilizátorech.
U Zenerova dioda – to je stabilizační napětí na zenerově diodě. Pokud vezmeme zenerovu diodu se stabilizačním napětím 3 volty a regulátorem napětí 7805, výstup bude 8 voltů. 8 Voltů je již nestandardní rozsah napětí ;-). Ukazuje se, že výběrem správného stabilizátoru a správné zenerovy diody snadno získáte velmi stabilní napětí z nestandardního rozsahu napětí ;-).
Podívejme se na to vše na příkladu. Vzhledem k tomu, že jednoduše měřím napětí na svorkách stabilizátoru, nepoužívám kondenzátory. Pokud bych napájel zátěž, pak bych použil i kondenzátory. Naším pokusným králíkem je stabilizátor 7805 Na vstup tohoto stabilizátoru dodáváme 9 Voltů z buldozeru:
Proto bude výstup 5 Voltů, koneckonců stabilizátor je 7805.
Nyní vezmeme zenerovu diodu pro stabilizaci U = 2,4V a vložíme ji podle tohoto zapojení, jde to i bez kondenzátorů, vždyť jen měříme napětí.
Jejda, 7,3 V! 5+2,4 V. Funguje! Vzhledem k tomu, že moje zenerovy diody nejsou vysoce přesné (přesné), může se napětí zenerovy diody mírně lišit od typového štítku (napětí deklarované výrobcem). No, myslím, že to není problém. 0,1 V pro nás nebude žádný rozdíl. Jak jsem již řekl, tímto způsobem můžete vybrat libovolnou mimořádnou hodnotu.
Možnost č. 3
Existuje také další podobná metoda, ale zde se používají diody. Možná víte, že úbytek napětí na propustném přechodu křemíkové diody je 0,6-0,7 V a germaniové diody 0,3-0,4 V? Právě tuto vlastnost diody využijeme ;-).
Takže, pojďme si dát schéma do studia!
Tuto konstrukci sestavíme podle schématu. Nestabilizované vstupní stejnosměrné napětí také zůstalo 9 Voltů. Stabilizátor 7805.
Takže jaký je výsledek?
Téměř 5,7 voltu;-), což bylo to, co bylo potřeba prokázat.
Pokud jsou dvě diody zapojeny do série, napětí na každé z nich klesne, proto se sečte:
Každá křemíková dioda klesne o 0,7 voltu, což znamená 0,7 + 0,7 = 1,4 voltu. To samé s germaniem. Můžete připojit tři nebo čtyři diody, pak je třeba sečíst napětí na každé. V praxi se více než tři diody nepoužívají. Diody lze instalovat i při nízkém výkonu, protože v tomto případě bude proud přes ně stále malý.
S přepínatelnými napětími, jak je znázorněno na obrázku níže:
Schéma palubního automobilového voltmetru s indikací je znázorněno na obrázku níže:
Zařízení je šestiúrovňový lineární indikátor v rozsahu od 10 do 15 voltů. DA1 na K142EN5B na kolíku 8 vytváří napětí 6 voltů pro digitální čip DD1 typu K561LN2. Invertory mikroobvodu K561LN2 slouží jako prahové prvky představující nelineární napěťové zesilovače a odpory R1 - R7 nastavují předpětí na vstupech těchto prvků. vstupní napětí měniče překročí prahovou úroveň, na jeho výstupu se objeví nízké napětí a LED na výstupu příslušného měniče se rozsvítí.
Vlastnosti infračerveného a mikrovlnného detektoru SRDT–15
Nová generace kombinovaných (IR a mikrovlnných) detektorů se spektrální analýzou rychlosti pohybu:
- Tvrdá bílá sférická čočka s LP filtrem
- Difrakční zrcadlo pro odstranění mrtvé zóny
- Obvod na bázi VLSI poskytující spektrální analýzu rychlostí pohybu
- Dvojitá teplotní kompenzace
- Nastavení citlivosti mikrovln
- Generátor na bázi tranzistoru s efektem pole, dielektrický rezonátor s plochou anténou
