แรงดันแบตเตอรี่รถยนต์ปกติ ทั้งที่มีภาระหนักและไม่มีมัน อย่าลืมเกี่ยวกับฤดูหนาวด้วย วงจรคงตัวบนไมโครวงจร
แล้วมีอะไรอยู่ในนั้น? ดูจากชื่อแล้ว วงจรดูเหมือนจะไม่เรียงกันดีนัก... ในกรณีทั่วไป ความคิดเห็น - ตัวแบ่งของตัวตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุต (ตัวเปรียบเทียบ) - ถูกเปิด...จากตอนท้าย:
...หรือไม่?มันอาจจะได้ผล อาจจะไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับกำลังสำรอง กุญแจสำคัญคืออะไร?
ฉันควรทำอย่างไรดี?เปลี่ยนกุญแจเป็นอันที่ทรงพลังกว่าหรือสร้างคีย์ที่สองพร้อมกัน หาก IT เป็นคันเร่ง ให้เปลี่ยนเป็นไดโอดคายประจุที่ทรงพลังกว่าของไดรฟ์
โดยที่:ความถี่ในการแปลงจะเพิ่มขึ้นและบางทีอาจเป็นสิ่งต้องห้ามสำหรับบางโหนด ถ้าอย่างนั้นก็ถึงเวลาคำนวณโช้คสะสมใหม่ (แม้ว่าจะมีสำรองไว้ 20% ของทั้งหมดเนื่องจากไม่ใช่เรื่องง่ายในกระเป๋า) อาจมีสายไฟที่หนาขึ้น IMHO อุปกรณ์สำหรับกำหนดขีดจำกัดของระบอบการปกครอง หรือที่รู้จักในชื่อ “นิ้ว” จะอยู่กับคุณเสมอ...
จะมีประโยชน์อะไรหากยังไม่มีใครเห็นแผนภาพนี้ บางทีอาจเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบบล็อกหรือสะพานอินเวอร์เตอร์?
(หมายถึงไดอะแกรมพร้อมคำอธิบาย แม้ว่าจะทำได้โดยไม่ต้องก็ตาม) (หมายถึงองค์ประกอบของทรานซิสเตอร์/ไดโอดที่ใช้)
ไม่ใช่เพราะอยากรู้...
เพิ่มเมื่อ 14/12/2551 เวลา 17:04 น
PS: นี่คือไดอะแกรมจากลิงก์แรกตามคำขอใน Google วงจรควบคุมชีพจร:
ในกรณีทั่วไป ฉันกำลังพูดถึงแผนการประเภทนี้ ด้วยตัวเลือก: ตัวเปรียบเทียบสามารถเป็นอินทิกรัลได้สวิตช์อยู่บน MOSFET ซึ่งเป็นโช้คที่มีช่องว่าง (อย่างไรก็ตามวงแหวนนี้ที่ไม่มีช่องว่างทำให้ฉันสับสน... ยังไงก็ได้เพียงพอแล้ว) ที่นี่: เปลี่ยน VD2 เป็น แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า (3.6 V IMHO จะทำงาน ) การตั้งค่า Uout ที่แน่นอนโดยใช้ R6... อย่างไรก็ตามกระแสเอาต์พุตคือ 1 A ไม่มีทางเลยดังนั้น: หรือวาง KD336 6 ชิ้นขนานกัน - มันไม่สมเหตุสมผลเลย เป็นของโบราณไม่มีประสิทธิภาพเลยและเมื่อความถี่เพิ่มขึ้นความเร็วของโวลตาอิกก็จะเพิ่มขึ้น การเปลี่ยนทรานซิสเตอร์หลัก - MOSFET 5-10 แอมแปร์! การเพิ่มความเหนี่ยวนำของ L1 (และหน้าตัดของเส้นลวดซึ่งหมายถึงการคำนวณใหม่บนวงจรแม่เหล็กที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง) VD1 KY197 - ในโหมดดังกล่าวเป็นเพียงเรื่องตลก... และประสิทธิภาพของมันไม่ได้ยอดเยี่ยมนัก... มันโบราณ Fast-diode สมัยใหม่ที่มี 10-15 แอมแปร์จะผิวปากที่นี่...
ก็แค่นั้นแหละ แม้ว่านี่จะเป็นแผนภาพจากลิงก์แรก และมี “...ประมาณ 23,400 รายการ” และถ้าคุณถามด้วย วงจรกันโคลงที่สำคัญแล้วโอ้โอ้โอ้!
แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่รถยนต์ตลอดจนความจุเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดของหน่วยยานยนต์นี้ซึ่งการทำงานและคุณภาพของงานขึ้นอยู่กับโดยตรง แบตเตอรี่ใช้ในการสตาร์ทเครื่อง ดังนั้นเจ้าของรถทุกคนจึงควรรู้ว่าแรงดันไฟฟ้าปกติของแบตเตอรี่รถยนต์คือเท่าใด และต้องรักษาสภาพการทำงานให้คงที่อยู่เสมอ แน่นอนว่าฉันได้พูดถึงหัวข้อนี้ไปแล้วในหัวข้อก่อนหน้านี้ แต่วันนี้ฉันต้องการชี้แจงข้อมูลนี้...
ก่อนอื่น ฉันอยากจะบอกว่ารถยนต์สมัยใหม่ไม่มีอุปกรณ์วัด "โวลต์" อีกต่อไป แม้ว่าจะเคยมีอยู่แล้วก็ตาม ดังนั้นในการกำหนดแรงดันไฟฟ้าคุณต้องมีมัลติมิเตอร์ก่อน ฉันต้องการทราบว่าขอแนะนำให้ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่อย่างน้อยเดือนละครั้งหรือสองครั้งเพื่อดำเนินการได้ทันท่วงที
มาตรฐานสำหรับคุณสมบัติพื้นฐานของแบตเตอรี่
ค่านี้ควรเป็นค่าต่ำสุดเท่าใดในการสตาร์ทเครื่องยนต์? ไม่มีตัวบ่งชี้ที่แน่นอนที่นี่ ในสถานะมาตรฐาน คุณสมบัตินี้สำหรับแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มแล้วควรมีค่าเฉลี่ย 12.6-12.7 โวลต์
ตัวบ่งชี้นี้อาจแตกต่างกันเล็กน้อยและไม่มีอะไรผิดปกติทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเฉพาะ ตัวอย่างเช่น ผู้ผลิตบางรายรับรองว่าผลิตภัณฑ์ของตนมีแรงดันไฟฟ้าประมาณ 13 - 13.2 V ซึ่งเป็นที่ยอมรับ แต่ฉันต้องการเตือนคุณทันที
คุณไม่ควรวัดแรงดันไฟฟ้าทันทีหลังจากชาร์จแบตเตอรี่ตามที่ผู้เชี่ยวชาญหลายคนเขียนไว้ว่าคุณต้องรออย่างน้อยหนึ่งชั่วโมงจากนั้นควรจะลดลงจาก 13 เป็น 12.7 โวลต์
แต่สามารถไปอีกทางหนึ่งได้เมื่อไฟลดลงต่ำกว่า 12 โวลต์ ซึ่งแสดงว่าแบตเตอรี่หมด 50%
ในกรณีนี้อุปกรณ์จะต้องชาร์จอย่างเร่งด่วนเนื่องจากการทำงานในสถานะนี้รับประกันว่าจะนำไปสู่ซัลเฟตของแผ่นตะกั่ว ซึ่งจะช่วยลดทั้งประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และอายุการใช้งาน
แต่ถึงแม้ในกรณีของแรงดันไฟฟ้าต่ำเช่นนี้ ก็ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสตาร์ทเครื่องยนต์ของรถยนต์นั่งส่วนบุคคล หากแบตเตอรี่อยู่ในสภาพใช้งานได้ก็ไม่จำเป็นต้องซ่อมแซม และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะชาร์จแบตเตอรี่ในขณะที่เครื่องยนต์กำลังทำงาน อุปกรณ์ก็สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยแม้ในสภาวะนี้
ในกรณีเดียวกัน เมื่อพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงต่ำกว่า 11.6 V แบตเตอรี่จะหมดประจุจนเกือบหมด การใช้งานต่อไปในสถานะนี้โดยไม่ต้องชาร์จใหม่และการทดสอบการทำงานจะเป็นไปไม่ได้
ดังนั้นระดับแรงดันไฟฟ้าปกติจะอยู่ในช่วง 12.6 - 12.7 โวลต์ (หายาก แต่เป็นไปได้สูงสุด 13.2 V)
อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติสิ่งนี้เกิดขึ้นได้ยากมาก ส่วนใหญ่สำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลจะอยู่ที่ 12.2-12.49 โวลต์ซึ่งบ่งชี้ว่ามีประจุที่ไม่สมบูรณ์
แต่ไม่มีอะไรผิดปกติในเรื่องนี้: ประสิทธิภาพและคุณภาพของอุปกรณ์ลดลงเริ่มต้นขึ้นหากมีการลดลงเหลือ 11.9 โวลต์หรือต่ำกว่า
ภายใต้ภาระ
แรงดันไฟฟ้าสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ตัวชี้วัดหลัก:
- ที่กำหนด;
- แท้จริง;
- ภายใต้ภาระ
ถ้าจะพูดถึง แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ อย่างไรก็ตามเป็นเรื่องปกติที่จะต้องระบุในวรรณกรรมและวัสดุอื่น ๆ ซึ่งมีค่าเท่ากับ 12V แต่ตัวเลขนี้อยู่ไกลจากพารามิเตอร์จริงจริง ๆ ฉันเงียบเกี่ยวกับโหลด
ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วว่า แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของแบตเตอรี่ปกติ รถยนต์นั่งส่วนบุคคลใช้ไฟ 12.6 - 12.7 โวลต์ แต่ในความเป็นจริงตัวบ่งชี้ที่แท้จริงมีความน่าเชื่อถือมากกว่าซึ่งสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 12.4 โวลต์ถึงประมาณ 12.8 โวลต์ ฉันต้องการเน้นย้ำว่าพารามิเตอร์นี้ถูกนำมาใช้โดยไม่มีการโหลดซึ่งกล่าวกันว่าไม่มีการเคลื่อนไหว
แต่ถ้าเราใช้โหลดกับแบตเตอรี่ของเรา พารามิเตอร์จะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง จำเป็นต้องโหลดการทดสอบนี้แสดงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่เนื่องจากบ่อยครั้งที่แบตเตอรี่ทั้งหมดสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าปกติได้ แต่แบตเตอรี่ที่ "ตาย" จะไม่สามารถทนต่อโหลดได้
สาระสำคัญของการทดสอบนั้นเรียบง่าย โดยวางแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้เต็มรูปแบบไว้ใต้โหลด (โดยใช้อุปกรณ์พิเศษ - “ตัวแยกโหลด”) ซึ่งมีความจุเป็นสองเท่า
นั่นคือ ถ้าคุณมีแบตเตอรี่ที่มีความจุ 60 แอมแปร์/ชม. โหลดควรจะอยู่ที่ 120 แอมแปร์ ระยะเวลาในการโหลดประมาณ 3 - 5 วินาที และแรงดันไฟฟ้าไม่ควรลดลงต่ำกว่า 9 โวลต์ หากตัวบ่งชี้เป็น 5 - 6 แสดงว่าแบตเตอรี่ของคุณหมดหรือเกือบหมด ฉันยังต้องการทราบด้วยว่าหลังจากโหลดแล้ว แรงดันไฟฟ้าควรฟื้นตัวภายในเวลาประมาณ 5 วินาทีเป็นค่าปกติ อย่างน้อย 12.4
เมื่อมี "การลดลง" สิ่งแรกที่คุณต้องทำคือชาร์จแบตเตอรี่ จากนั้นทำการทดลองซ้ำด้วย "โหลดส้อม" หากไม่พบการลดลงอย่างมีนัยสำคัญ แสดงว่าแบตเตอรี่จำเป็นต้องชาร์จใหม่ ชมวิดีโอเกี่ยวกับการทดสอบภายใต้ภาระงาน
คำไม่กี่คำเกี่ยวกับอิเล็กโทรไลต์
พารามิเตอร์หลักที่กำหนดระดับแรงดันไฟฟ้าในแบตเตอรี่คือความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์ที่อยู่ภายในอุปกรณ์นี้
เมื่อแบตเตอรี่หมดกรดจะถูกใช้ไปซึ่งส่วนแบ่งในองค์ประกอบนี้คือ 35 - 36% เป็นผลให้ระดับความหนาแน่นของของเหลวนี้ลดลง ในระหว่างกระบวนการชาร์จ กระบวนการย้อนกลับจะเกิดขึ้น: การใช้น้ำทำให้เกิดกรด ซึ่งส่งผลให้ความหนาแน่นขององค์ประกอบอิเล็กโทรไลต์เพิ่มขึ้น
ในสถานะมาตรฐานที่ 12.7 V ความหนาแน่นของของเหลวในแบตเตอรี่นี้คือ 1.27 g/cm3 หากพารามิเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งเหล่านี้ลดลง พารามิเตอร์ตัวอื่นก็จะลดลงเช่นกัน
ลดแรงดันไฟฟ้าในฤดูหนาว
เจ้าของรถมักบ่นว่าในฤดูหนาวเมื่อมีน้ำค้างแข็งรุนแรง พารามิเตอร์หลักของแบตเตอรี่จะลดลง ส่งผลให้รถสตาร์ทไม่ติด ดังนั้นผู้ขับขี่บางคนจึงนำแบตเตอรี่ไปไว้ในที่อุ่นข้ามคืน
แต่ในความเป็นจริง สิ่งต่างๆ ไม่ได้เป็นเช่นนั้น ที่อุณหภูมิติดลบความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์จะเปลี่ยนไปซึ่งตามที่ระบุไว้แล้วจะส่งผลต่อระดับแรงดันไฟฟ้า แต่เมื่อมีประจุแบตเตอรี่เพียงพอ ความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้นในสภาพอากาศหนาวเย็น และเป็นผลให้คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดประการที่สองก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้นแบตเตอรี่ที่ชาร์จเพียงพอจะไม่ตกอยู่ในอันตรายแม้ในสภาพที่มีน้ำค้างแข็งรุนแรง หากคุณปล่อยทิ้งไว้ในสภาพอากาศหนาวเย็นความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์จะลดลงซึ่งส่งผลให้เกิดปัญหาในการสตาร์ทเครื่องยนต์ของรถยนต์
ปัญหาในการใช้งานและสตาร์ทหน่วยกำลังของยานพาหนะในฤดูหนาวไม่เกี่ยวข้องกับการลดลงของพารามิเตอร์พื้นฐานของแบตเตอรี่ แต่ด้วยความจริงที่ว่ากระบวนการทางเคมีหลักภายในแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิติดลบจะช้ากว่าเวลาปกติ
ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าหรือวิธีรับ 3.3 โวลต์ วิธีประกอบวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ 6 โวลต์
วิธีรับแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐาน - อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เชิงปฏิบัติ
แรงดันไฟฟ้ามาตรฐานคือแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กันทั่วไปในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณ แรงดันไฟฟ้านี้คือ 1.5 โวลต์, 3 โวลต์, 5 โวลต์, 9 โวลต์, 12 โวลต์, 24 โวลต์ ฯลฯ ตัวอย่างเช่น เครื่องเล่น MP3 ในยุคโบราณของคุณมีแบตเตอรี่ขนาด 1.5 โวลต์หนึ่งก้อน รีโมทคอนโทรลของทีวีใช้แบตเตอรี่ 1.5 โวลต์สองก้อนที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม ซึ่งหมายถึง 3 โวลต์ ในขั้วต่อ USB หน้าสัมผัสด้านนอกสุดมีแรงดันไฟฟ้า 5 โวลต์ ทุกคนคงมี Dandy ในวัยเด็กใช่ไหม? ในการจ่ายไฟให้กับ Dandy จำเป็นต้องจ่ายแรงดันไฟฟ้า 9 โวลต์ รถยนต์เกือบทุกคันใช้ไฟ 12 โวลต์ 24 โวลต์มีใช้ในอุตสาหกรรมเป็นหลักแล้ว นอกจากนี้ในช่วงมาตรฐานที่ค่อนข้างพูดผู้บริโภคแรงดันไฟฟ้านี้ "รุนแรงขึ้น": หลอดไฟเครื่องเล่นแผ่นเสียงเครื่องขยายเสียง ฯลฯ ...
แต่อนิจจาโลกของเราไม่เหมาะ บางครั้งคุณเพียงแค่ต้องได้รับแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาจากช่วงมาตรฐาน เช่น 9.6 โวลต์ ไม่ใช่ทั้งทางนี้และทางนั้น... ใช่แล้ว แหล่งจ่ายไฟช่วยเราตรงนี้ แต่ขอย้ำอีกครั้งว่าหากคุณใช้แหล่งจ่ายไฟสำเร็จรูป คุณจะต้องพกพามันไปพร้อมกับเครื่องประดับเล็กๆ น้อยๆ อิเล็กทรอนิกส์ วิธีแก้ปัญหานี้? ดังนั้นฉันจะให้สามทางเลือกแก่คุณ:
ตัวเลือกแรก
สร้างตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าในวงจรเล็กๆ น้อยๆ อิเล็กทรอนิกส์ตามรูปแบบนี้ (รายละเอียดเพิ่มเติมที่นี่):
ตัวเลือกที่สอง
สร้างแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐานให้เสถียรโดยใช้ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบสามขั้ว แผนไปที่สตูดิโอ!
เราเห็นผลลัพธ์อย่างไร? เราเห็นตัวปรับแรงดันไฟฟ้าและซีเนอร์ไดโอดเชื่อมต่อกับขั้วกลางของโคลง XX คือตัวเลขสองตัวสุดท้ายที่เขียนบนโคลง อาจมีเลข 05, 09, 12, 15, 18, 24. อาจมีมากกว่า 24 เสียอีก. ไม่รู้ไม่ได้โกหก. ตัวเลขสองตัวสุดท้ายนี้บอกเราถึงแรงดันไฟฟ้าที่โคลงจะผลิตตามรูปแบบการเชื่อมต่อแบบคลาสสิก:
ที่นี่โคลง 7805 ให้แรงดันเอาต์พุต 5 โวลต์ตามรูปแบบนี้ 7812 จะผลิตไฟ 12 โวลต์, 7815 - 15 โวลต์ คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับสารเพิ่มความคงตัวได้ที่นี่
U ของซีเนอร์ไดโอดคือแรงดันเสถียรภาพของซีเนอร์ไดโอด หากเราใช้ซีเนอร์ไดโอดที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ 3 โวลต์และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 7805 เอาต์พุตจะเป็น 8 โวลต์ 8 โวลต์เป็นช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐานอยู่แล้ว ;-) ปรากฎว่าโดยการเลือกโคลงที่เหมาะสมและซีเนอร์ไดโอดที่เหมาะสมคุณจะได้รับแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรมากจากช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐาน ;-)
ลองดูทั้งหมดนี้ด้วยตัวอย่าง เนื่องจากฉันเพียงแค่วัดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของตัวกันโคลง ฉันจึงไม่ใช้ตัวเก็บประจุ ถ้าผมจ่ายไฟให้โหลด ผมก็จะใช้ตัวเก็บประจุด้วย หนูตะเภาของเราคือโคลง 7805 เราจ่ายไฟ 9 โวลต์จากรถปราบดินให้กับอินพุตของโคลงนี้:
ดังนั้นเอาต์พุตจะเป็น 5 โวลต์ แต่โคลงคือ 7805
ตอนนี้เราใช้ซีเนอร์ไดโอดที่มีความเสถียร U = 2.4 โวลต์แล้วใส่ตามวงจรนี้คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ตัวนำเพราะเราแค่วัดแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น
อ๊ะ 7.3 โวลต์! 5+2.4 โวลต์ ได้ผล! เนื่องจากซีเนอร์ไดโอดของฉันไม่มีความแม่นยำสูง (แม่นยำ) แรงดันไฟฟ้าของซีเนอร์ไดโอดจึงอาจแตกต่างจากแผ่นป้ายเล็กน้อย (แรงดันไฟฟ้าประกาศโดยผู้ผลิต) ฉันคิดว่ามันไม่มีปัญหา 0.1 โวลต์จะไม่สร้างความแตกต่างสำหรับเรา อย่างที่ผมบอกไปแล้ว ด้วยวิธีนี้คุณสามารถเลือกค่าใดๆ ก็ตามที่ไม่ธรรมดาได้
ตัวเลือกที่สาม
นอกจากนี้ยังมีวิธีอื่นที่คล้ายกัน แต่ใช้ไดโอดที่นี่ บางทีคุณอาจรู้ว่าแรงดันตกคร่อมทางแยกไปข้างหน้าของไดโอดซิลิคอนคือ 0.6-0.7 โวลต์ และแรงดันตกของไดโอดเจอร์เมเนียมคือ 0.3-0.4 โวลต์ มันเป็นคุณสมบัติของไดโอดที่เราจะใช้ ;-)
เอาแผนภาพเข้าไปในสตูดิโอกันดีกว่า!
เราประกอบโครงสร้างนี้ตามแผนภาพ แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงอินพุตที่ไม่เสถียรยังคงอยู่ที่ 9 โวลต์ โคลง 7805
แล้วผลลัพธ์เป็นยังไงบ้าง?
เกือบ 5.7 โวลต์ ;-) ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นต้องพิสูจน์
หากไดโอดสองตัวต่ออนุกรมกัน แรงดันไฟฟ้าจะตกคร่อมแต่ละไดโอด ดังนั้น จึงสรุปได้ดังนี้
ซิลิคอนไดโอดแต่ละตัวจะลดลง 0.7 โวลต์ ซึ่งหมายถึง 0.7 + 0.7 = 1.4 โวลต์ เช่นเดียวกับเจอร์เมเนียม คุณสามารถเชื่อมต่อไดโอดสามหรือสี่ตัวได้ จากนั้นคุณจะต้องรวมแรงดันไฟฟ้าของแต่ละตัว ในทางปฏิบัติไม่ได้ใช้มากกว่าสามไดโอด
แหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าคงที่ที่ไม่ได้มาตรฐานสามารถใช้ในวงจรที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงซึ่งใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่า 1 แอมแปร์ โปรดทราบว่าหากโหลดของคุณกินไฟมากกว่าครึ่งแอมแปร์เล็กน้อย องค์ประกอบต่างๆ จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ คุณจะต้องใช้ไดโอดที่ทรงพลังมากกว่าในรูปภาพของฉัน
www.ruselectronic.com
วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า - การคำนวณอย่างง่าย
บ่อยครั้งที่อุปกรณ์วิทยุต้องการแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรในการทำงาน โดยไม่ขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงของแหล่งจ่ายไฟหลักและกระแสโหลด เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ จึงมีการใช้อุปกรณ์ชดเชยและรักษาเสถียรภาพแบบพาราเมตริก
โคลงแบบพาราเมตริก
หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ลักษณะแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันของเซมิคอนดักเตอร์ - ซีเนอร์ไดโอดจะแสดงในกราฟ
ในระหว่างการเปิดเครื่อง คุณสมบัติของซีเนอร์ไดโอดจะคล้ายคลึงกับคุณสมบัติของไดโอดแบบซิลิคอนธรรมดา หากซีเนอร์ไดโอดเปิดในทิศทางตรงกันข้าม กระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ แต่เมื่อถึงค่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด การพังทลายจะเกิดขึ้น นี่เป็นโหมดที่แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเล็กน้อยจะสร้างกระแสซีเนอร์ไดโอดขนาดใหญ่ แรงดันพังทลายเรียกว่าแรงดันเสถียรภาพ เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของซีเนอร์ไดโอด การไหลของกระแสจะถูกจำกัดด้วยความต้านทาน เมื่อกระแสซีเนอร์ไดโอดผันผวนจากค่าต่ำสุดไปค่าสูงสุด แรงดันไฟฟ้าจะไม่เปลี่ยนแปลง
แผนภาพแสดงตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทานบัลลาสต์และซีเนอร์ไดโอด โหลดเชื่อมต่อแบบขนานกับมัน เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายเปลี่ยนแปลง กระแสของตัวต้านทานก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย ซีเนอร์ไดโอดเข้าควบคุมการเปลี่ยนแปลง: กระแสไฟเปลี่ยนแปลง แต่แรงดันไฟฟ้ายังคงที่ เมื่อคุณเปลี่ยนตัวต้านทานโหลด กระแสจะเปลี่ยน แต่แรงดันไฟฟ้าจะคงที่
โคลงชดเชย
อุปกรณ์ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้มีการออกแบบที่เรียบง่ายมาก แต่ทำให้สามารถเชื่อมต่อพลังงานเข้ากับอุปกรณ์ด้วยกระแสที่ไม่เกินกระแสสูงสุดของซีเนอร์ไดโอด เป็นผลให้มีการใช้อุปกรณ์รักษาแรงดันไฟฟ้าซึ่งเรียกว่าอุปกรณ์ชดเชย ประกอบด้วยสองประเภท: ขนานและอนุกรม
อุปกรณ์ได้รับการตั้งชื่อตามวิธีเชื่อมต่อกับองค์ประกอบการปรับ โดยทั่วไปแล้ว จะใช้ตัวชดเชยความคงตัวประเภทลำดับ แผนภาพของเขา:
องค์ประกอบควบคุมคือทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับโหลด แรงดันไฟขาออกเท่ากับความแตกต่างระหว่างค่าของซีเนอร์ไดโอดและตัวปล่อยซึ่งเป็นเศษส่วนหลายส่วนของโวลต์ ดังนั้นจึงถือว่าแรงดันไฟขาออกเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร
อุปกรณ์ที่พิจารณาทั้งสองประเภทมีข้อเสีย: ไม่สามารถรับค่าที่แน่นอนของแรงดันไฟขาออกและทำการปรับเปลี่ยนระหว่างการทำงานได้ หากจำเป็นต้องสร้างความเป็นไปได้ในการควบคุมให้ทำการผลิตโคลงชนิดชดเชยตามรูปแบบต่อไปนี้:
ในอุปกรณ์นี้ การควบคุมจะดำเนินการโดยทรานซิสเตอร์ แรงดันไฟฟ้าหลักมาจากซีเนอร์ไดโอด หากแรงดันเอาต์พุตเพิ่มขึ้น ฐานของทรานซิสเตอร์จะกลายเป็นลบตรงกันข้ามกับตัวปล่อย ทรานซิสเตอร์จะเปิดในปริมาณที่มากขึ้นและกระแสจะเพิ่มขึ้น เป็นผลให้แรงดันลบที่ตัวสะสมจะลดลงเช่นเดียวกับที่ทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์ตัวที่สองจะปิด ความต้านทานจะเพิ่มขึ้น และแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วต่อจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้ทำให้แรงดันไฟขาออกลดลงและกลับสู่ค่าก่อนหน้า
เมื่อแรงดันเอาต์พุตลดลง กระบวนการที่คล้ายกันจะเกิดขึ้น คุณสามารถปรับแรงดันเอาต์พุตที่แน่นอนได้โดยใช้ตัวต้านทานการปรับค่า
ความคงตัวบนไมโครวงจร
อุปกรณ์ดังกล่าวในเวอร์ชันรวมมีลักษณะเฉพาะของพารามิเตอร์และคุณสมบัติที่แตกต่างจากอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่คล้ายคลึงกัน อีกทั้งยังมีความน่าเชื่อถือเพิ่มขึ้น ขนาดและน้ำหนักที่เล็ก รวมถึงต้นทุนที่ต่ำอีกด้วย
ตัวควบคุมซีรีส์
- 1 – แหล่งจ่ายแรงดัน;
- 2 – องค์ประกอบการปรับ;
- 3 – เครื่องขยายเสียง;
- 5 – เครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าขาออก;
- 6 – ความต้านทานโหลด
องค์ประกอบการปรับทำหน้าที่เป็นความต้านทานผันแปรที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับโหลด เมื่อแรงดันไฟฟ้าผันผวน ความต้านทานขององค์ประกอบการปรับจะเปลี่ยนแปลงเพื่อให้เกิดการชดเชยความผันผวนดังกล่าว องค์ประกอบควบคุมได้รับอิทธิพลจากผลป้อนกลับซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบควบคุม แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าหลัก และมิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้า มิเตอร์นี้เป็นโพเทนชิออมิเตอร์ที่ส่วนหนึ่งของแรงดันเอาต์พุตมา
ข้อเสนอแนะจะปรับแรงดันเอาต์พุตที่ใช้สำหรับโหลด แรงดันเอาต์พุตของโพเทนชิออมิเตอร์จะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าหลัก ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าจากแรงดันไฟฟ้าหลักทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกตามการควบคุม เป็นผลให้แรงดันเอาต์พุตสามารถปรับได้ภายในขีดจำกัดที่กำหนดโดยองค์ประกอบการวัด หากมีการวางแผนว่าจะผลิตโคลงสำหรับค่าแรงดันไฟฟ้าที่แน่นอน องค์ประกอบการวัดจะถูกสร้างขึ้นภายในไมโครวงจรพร้อมการชดเชยอุณหภูมิ หากมีช่วงแรงดันเอาต์พุตสูง องค์ประกอบการวัดจะดำเนินการหลังไมโครวงจร
โคลงแบบขนาน
- 1 – แหล่งจ่ายแรงดัน;
- 2 – องค์ประกอบควบคุม;
- 3 – เครื่องขยายเสียง;
- 4 – แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าหลัก
- 5 – องค์ประกอบการวัด;
- 6 – ความต้านทานโหลด
หากเราเปรียบเทียบวงจรของตัวปรับความเสถียรแสดงว่าอุปกรณ์ประเภทต่อเนื่องได้เพิ่มประสิทธิภาพในการโหลดบางส่วน อุปกรณ์ประเภทขนานใช้พลังงานคงที่จากแหล่งกำเนิดและจ่ายให้กับองค์ประกอบควบคุมและโหลด แนะนำให้ใช้ตัวกันโคลงแบบขนานสำหรับใช้กับโหลดคงที่ที่โหลดเต็ม โคลงแบบขนานไม่สร้างอันตรายในกรณีที่เกิดการลัดวงจร ประเภทซีเควนเชียลไม่สร้างอันตรายระหว่างเดินเบา เมื่อโหลดคงที่ อุปกรณ์ทั้งสองจะสร้างประสิทธิภาพสูง
โคลงบนชิปที่มี 3 พิน
นวัตกรรมใหม่ของวงจรกันโคลงแบบซีเควนเชียลถูกสร้างขึ้นบนไมโครวงจร 3 พิน เนื่องจากมีเพียงสามเอาต์พุตเท่านั้นจึงใช้งานได้ง่ายกว่าในการใช้งานจริงเนื่องจากจะแทนที่ตัวปรับความเสถียรประเภทอื่นในช่วง 0.1-3 แอมแปร์
- Uin - แรงดันไฟฟ้าอินพุตดิบ
- U ออก - แรงดันเอาต์พุต
คุณไม่สามารถใช้คอนเทนเนอร์ C1 และ C2 ได้ แต่จะทำให้สามารถปรับคุณสมบัติของสารกันโคลงได้อย่างเหมาะสม ความจุ C1 ใช้เพื่อสร้างความเสถียรของระบบ โดยจำเป็นต้องใช้ความจุ C2 เนื่องจากไม่สามารถติดตามโหลดที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันโดยโคลง ในกรณีนี้ กระแสไฟได้รับการสนับสนุนโดยความจุ C2 ในทางปฏิบัติมักใช้วงจรไมโครซีรีย์ 7900 จาก Motorola ซึ่งทำให้ค่าแรงดันไฟฟ้าบวกคงที่และ 7900 เป็นค่าที่มีเครื่องหมายลบ
ไมโครวงจรดูเหมือนว่า:
เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและสร้างความเย็น จึงติดตั้งโคลงบนหม้อน้ำ
ความคงตัวของทรานซิสเตอร์
รูปที่ 1 เป็นวงจรที่ใช้ทรานซิสเตอร์ 2SC1061
เอาต์พุตของอุปกรณ์ได้รับ 12 โวลต์ แรงดันเอาต์พุตขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของซีเนอร์ไดโอดโดยตรง กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตคือ 1 แอมแปร์
เมื่อใช้ทรานซิสเตอร์ 2N 3055 กระแสไฟขาออกสูงสุดที่อนุญาตสามารถเพิ่มเป็น 2 แอมแปร์ ในรูปที่ 2 มีวงจรโคลงที่ใช้ทรานซิสเตอร์ 2N 3055 ดังในรูปที่ 1 ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของซีเนอร์ไดโอด
- 6 V - แรงดันเอาต์พุต, R1=330, VD=6.6 โวลต์
- 7.5 V - แรงดันเอาต์พุต, R1=270, VD = 8.2 โวลต์
- 9 V - แรงดันเอาต์พุต, R1=180, Vd=10
รูปที่ 3 - อะแดปเตอร์สำหรับรถยนต์ - แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ในรถยนต์คือ 12 V ในการสร้างแรงดันไฟฟ้าที่มีค่าต่ำกว่าจะใช้วงจรต่อไปนี้
ostabilizatore.ru
เครื่องชาร์จ 6 โวลต์
ฉันเพิ่งทำซ้ำวงจรเครื่องชาร์จที่ดีหนึ่งวงจรสำหรับแบตเตอรี่ 6V มีการจำหน่ายแบตเตอรี่ดังกล่าวจำนวนมากและหากมีที่ชาร์จสำหรับแบตเตอรี่แบตเตอรี่เหล่านี้จะเป็นวิธีที่ง่ายที่สุด - สะพานไดโอด, ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุและไฟ LED เพื่อบ่งชี้ เนื่องจากต้องใช้ไฟรถยนต์ 12 โวลต์เป็นหลัก จากแผนการทั้งหมดที่อยู่บนอินเทอร์เน็ต ฉันตัดสินใจเลือกอันนี้ มันทำงานได้เสถียรและไม่แย่ไปกว่าวงจรอุตสาหกรรมอื่นๆ แรงดันไฟขาออกมีเสถียรภาพ - 6.8V, กระแส 0.45 A, การสิ้นสุดการชาร์จจะมองเห็นได้บน LED - ไฟ LED สีแดงจะดับลงเมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว ฉันไม่ได้ติดตั้งรีเลย์ ไม่จำเป็นต้องใช้มัน สตาร์ทเตอร์ทำงานเหมือนนาฬิกาหากชิ้นส่วนอยู่ในสภาพทำงานได้ดี ที่ชาร์จแบตเตอรี่ 6V - แผนภาพ
เพื่อลดระดับความร้อนในเครื่องชาร์จจึงใช้ตัวต้านทาน 15 โอห์มสองตัวที่มีกำลัง 2 W เชื่อมต่อแบบขนาน แผงวงจรชาร์จ
อุปกรณ์นี้ใช้ตัวเก็บประจุออกไซด์ที่นำเข้า ใช้รีเลย์ที่มีแรงดันไฟฟ้า 12 V. ไดโอด 1N4007 (VD1 - VD5) สามารถใช้แทนกันได้กับสิ่งใด ๆ ที่สามารถทนกระแสไฟฟ้าได้อย่างน้อยสองเท่าของการชาร์จ แทนที่จะใช้ชิป KR142EN12A คุณสามารถใช้ LM317 ได้ จะต้องวางไว้บนแผงระบายความร้อนซึ่งพื้นที่นั้นขึ้นอยู่กับกระแสไฟชาร์จ
หม้อแปลงเครือข่ายจะต้องจัดให้มีแรงดันไฟฟ้าสลับ 15-18 V บนขดลวดทุติยภูมิที่มีกระแสโหลด 0.5 A ชิ้นส่วนทั้งหมดยกเว้นหม้อแปลงเครือข่าย, ไมโครวงจรและไฟ LED จะติดตั้งบนแผงวงจรพิมพ์ที่ทำจากแผ่นเดียว -ไฟเบอร์กลาสฟอยล์ด้าน ขนาด 55x60 มม.
อุปกรณ์ที่ประกอบอย่างถูกต้องต้องมีการปรับเปลี่ยนเพียงเล็กน้อย เมื่อถอดแบตเตอรี่ออก จะมีการจ่ายไฟและโดยการเลือกตัวต้านทาน R6 แรงดันเอาต์พุตจะถูกตั้งค่าเป็น 6.75 V เพื่อตรวจสอบการทำงานของชุดจำกัดกระแสไฟ แทนที่จะใช้แบตเตอรี่ ตัวต้านทาน 2 W ที่มีความต้านทานประมาณ 10 0 m เชื่อมต่อสั้น ๆ และวัดกระแสที่ไหลผ่าน ไม่ควรเกิน 0.45 A ณ จุดนี้ถือว่าตั้งค่าเสร็จแล้ว
ฉันใส่ที่ชาร์จทั้งหมดลงในกล่องพลาสติกที่มีขนาดเหมาะสม และวางไฟ LED ปุ่มเปิดปิด ฟิวส์ และขั้วต่อแบตเตอรี่ 6 โวลต์ไว้ที่แผงด้านหน้า การประกอบและการทดสอบ - Nikolay K. |
นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในการดู:
el-shema.ru
ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าหรือวิธีรับ 3.3 โวลต์
ข้อมูลเริ่มต้น: มอเตอร์เกียร์ที่มีแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 5 โวลต์ที่กระแส 1 A และไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP-8266 ที่มีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงที่ 3.3 โวลต์และกระแสสูงสุดสูงถึง 600 มิลลิแอมป์ ทั้งหมดนี้จะต้องนำมาพิจารณาและใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบรีชาร์จ 18650 หนึ่งก้อนที่มีแรงดันไฟฟ้า 2.8 -4.2 โวลต์
เราประกอบวงจรด้านล่าง: แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 18650 ที่มีแรงดันไฟฟ้า 2K.8 -4.2 โวลต์โดยไม่มีวงจรเครื่องชาร์จภายใน -> เราติดโมดูลบนชิป TP4056 ที่ออกแบบมาสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพร้อมฟังก์ชันจำกัดแบตเตอรี่ ปล่อยประจุเป็น 2.8 โวลต์และป้องกันการลัดวงจร (อย่าลืมว่าโมดูลนี้เริ่มต้นเมื่อแบตเตอรี่เปิดอยู่และแหล่งจ่ายไฟระยะสั้น 5 โวลต์จะจ่ายให้กับอินพุตของโมดูลจากเครื่องชาร์จ USB ซึ่งจะช่วยให้คุณไม่ การใช้สวิตช์เปิดปิดกระแสไฟในโหมดสแตนด์บายจะมีขนาดไม่ใหญ่นักและหากไม่ได้ใช้งานทั้งเครื่องเป็นเวลานานก็จะตัดเองเมื่อแรงดันแบตเตอรี่ลดลงต่ำกว่า 2.8 โวลต์)
เราเชื่อมต่อโมดูลบนชิป MT3608 กับโมดูล TP4056 ซึ่งเป็นสเต็ปอัพ DC-DC (กระแสตรงไปยังกระแสตรง) โคลงและตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ 2.8 -4.2 โวลต์เป็นแหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์ 2 แอมแปร์ที่เสถียรสำหรับมอเตอร์เกียร์
ควบคู่ไปกับเอาต์พุตของโมดูล MT3608 เราเชื่อมต่อตัวแปลงโคลง DC-DC แบบ step-down บนชิป MP1584 EN ซึ่งออกแบบมาเพื่อให้แหล่งจ่ายไฟที่เสถียร 3.3 โวลต์ 1 แอมแปร์กับไมโครโปรเซสเซอร์ ESP8266
การทำงานที่เสถียรของ ESP8266 ขึ้นอยู่กับเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าเป็นอย่างมาก ก่อนที่จะเชื่อมต่อโมดูลตัวแปลงโคลง DC-DC แบบอนุกรม อย่าลืมปรับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการด้วยความต้านทานแบบแปรผัน วางตัวเก็บประจุขนานกับขั้วของมอเตอร์เกียร์เพื่อไม่ให้เกิดการรบกวนความถี่สูงกับการทำงานของ ไมโครโปรเซสเซอร์ ESP8266
ดังที่เราเห็นจากการอ่านมัลติมิเตอร์ เมื่อเชื่อมต่อมอเตอร์เกียร์ แรงดันไฟฟ้าของไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP8266 ไม่มีการเปลี่ยนแปลง!
ทำไมคุณถึงต้องใช้เครื่องป้องกันแรงดันไฟฟ้า วิธีใช้ตัวปรับแรงดันไฟฟ้า ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับซีเนอร์ไดโอด การคำนวณโคลงแบบพาราเมตริก การใช้สารเพิ่มความคงตัว การออกแบบเครื่องทดสอบซีเนอร์ไดโอดแบบธรรมดาและอื่นๆ อีกมากมาย
| ชื่อ | RT9013 |  เทคโนโลยีริชเทค |
| คำอธิบาย | ตัวแปลงโคลงสำหรับโหลดที่ใช้กระแสไฟ 500mA พร้อมแรงดันตกคร่อมต่ำ สัญญาณรบกวนภายในระดับต่ำ เร็วเป็นพิเศษ พร้อมกระแสเอาต์พุตและการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร CMOS LDO | |
| RT9013 PDF เอกสารข้อมูลทางเทคนิค (เอกสารข้อมูล): | ||
*คำอธิบาย MP1584EN
**สามารถซื้อได้ที่ Your Cee store
*สามารถซื้อได้ที่ร้านค้า Your Cee
| ชื่อ | MC34063A |  หวิงชิง อินเตอร์เนชั่นแนล กรุ๊ป |
| คำอธิบาย | ตัวแปลงควบคุม DC-DC | |
| MC34063A เอกสารข้อมูล PDF (เอกสารข้อมูล): | ||
| ชื่อ |  |
|||
| คำอธิบาย | 4A, 400kHz, แรงดันไฟฟ้าอินพุต 5~32V / แรงดันเอาต์พุต 5~35V, ตัวแปลงบูสต์สวิตช์ DC/DC | |||
| XL6009 เอกสารข้อมูล PDF (เอกสารข้อมูล): | ||||
|
||||
http://dwiglo.ru/mp2307dn-PDF.html
สารเพิ่มความคงตัวของจีนสำหรับทำที่บ้าน ส่วนที่ 1.
สารเพิ่มความคงตัวของจีนสำหรับทำที่บ้าน ส่วนที่ 2
สารเพิ่มความคงตัวของจีนสำหรับทำที่บ้าน ส่วนที่ 3
mirrobo.ru
วงจรของตัวปรับแรงดันไฟฟ้าคงที่อย่างง่ายบนซีเนอร์ไดโอดอ้างอิง
หัวข้อ: แผนภาพวงจรของแหล่งจ่ายไฟที่เสถียรโดยใช้ซีเนอร์ไดโอดและทรานซิสเตอร์
สำหรับวงจรไฟฟ้าและวงจรไฟฟ้าบางวงจร แหล่งจ่ายไฟแบบธรรมดาที่ไม่มีเสถียรภาพก็เพียงพอแล้ว แหล่งที่มาปัจจุบันของประเภทนี้มักจะประกอบด้วยหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ วงจรเรียงกระแสบริดจ์ไดโอด และตัวเก็บประจุตัวกรอง แรงดันไฟขาออกของแหล่งจ่ายไฟขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิบนหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ แต่อย่างที่คุณทราบแรงดันไฟหลัก 220 โวลต์ไม่เสถียร อาจมีความผันผวนภายในขีดจำกัดที่กำหนด (200-235 โวลต์) ดังนั้นแรงดันเอาต์พุตของหม้อแปลงก็จะ "ลอย" เช่นกัน (แทนที่จะบอกว่า 12 โวลต์จะเป็น 10-14 หรือประมาณนั้น)
วิศวกรรมไฟฟ้าที่ไม่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสามารถดำเนินการกับแหล่งจ่ายไฟแบบธรรมดาได้ แต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อนมากขึ้นไม่สามารถทนต่อสิ่งนี้ได้อีกต่อไป ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีวงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตคงที่เพิ่มเติม ในบทความนี้ฉันนำเสนอวงจรไฟฟ้าของตัวปรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ค่อนข้างง่ายซึ่งมีซีเนอร์ไดโอดและทรานซิสเตอร์ เป็นซีเนอร์ไดโอดที่ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบอ้างอิงที่กำหนดและรักษาแรงดันไฟฟ้าขาออกของแหล่งจ่ายไฟ
ตอนนี้เรามาดูการวิเคราะห์โดยตรงของวงจรไฟฟ้าของตัวปรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแบบธรรมดา ตัวอย่างเช่นเรามีหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ที่มีแรงดันเอาต์พุต AC 12 โวลต์ เราใช้ไฟ 12 โวลต์เดียวกันนี้กับอินพุตของวงจรของเรา ได้แก่ บริดจ์ไดโอดและตัวเก็บประจุตัวกรอง วงจรเรียงกระแสไดโอด VD1 สร้างกระแสคงที่ (แต่ไม่สม่ำเสมอ) จากกระแสสลับ ไดโอดต้องได้รับการออกแบบสำหรับกระแสสูงสุด (โดยมีระยะขอบเล็กน้อยประมาณ 25%) ที่แหล่งจ่ายไฟสามารถผลิตได้ แรงดันไฟฟ้า (ย้อนกลับ) ไม่ควรต่ำกว่าแรงดันเอาต์พุต
ตัวเก็บประจุตัวกรอง C1 จะทำให้แรงดันไฟกระชากเหล่านี้ราบรื่นขึ้น ทำให้รูปคลื่นของแรงดันไฟ DC นุ่มนวลขึ้น (แม้ว่าจะไม่เหมาะก็ตาม) ความจุควรอยู่ระหว่าง 1,000 µF ถึง 10,000 µF แรงดันไฟฟ้ายังมากกว่าเอาท์พุตอีกด้วย โปรดทราบว่ามีผลกระทบดังกล่าว - แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหลังบริดจ์ไดโอดและตัวเก็บประจุกรองอิเล็กโทรไลต์เพิ่มขึ้นประมาณ 18% ดังนั้นในที่สุดเราก็จะได้ที่เอาต์พุตไม่ใช่ 12 โวลต์ แต่อยู่ที่ประมาณ 14.5
มาถึงส่วนควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแล้ว องค์ประกอบการทำงานหลักที่นี่คือซีเนอร์ไดโอดนั่นเอง ฉันขอเตือนคุณว่าซีเนอร์ไดโอดมีความสามารถในการรักษาแรงดันไฟฟ้าคงที่ (แรงดันไฟฟ้าเสถียรภาพ) ให้คงที่เมื่อเปิดเครื่องอีกครั้งภายในขีดจำกัดที่กำหนด เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากับซีเนอร์ไดโอดตั้งแต่ 0 ถึงแรงดันไฟฟ้าคงที่ แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น (ที่ปลายซีเนอร์ไดโอด) เมื่อถึงระดับความเสถียรแล้วแรงดันไฟฟ้าจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง (เพิ่มขึ้นเล็กน้อย) และความแรงของกระแสที่ไหลผ่านจะเริ่มเพิ่มขึ้น
ในวงจรโคลงแบบธรรมดาของเราซึ่งควรจะสร้าง 12 โวลต์ที่เอาต์พุต ซีเนอร์ไดโอด VD2 ได้รับการออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้า 12.6 (ลองใส่ซีเนอร์ไดโอดที่ 13 โวลต์ซึ่งสอดคล้องกับ D814D) ทำไมต้อง 12.6 โวลต์? เพราะแรงดัน 0.6 โวลต์จะสะสมอยู่ที่ทางแยกทรานซิสเตอร์ฐานตัวปล่อย และเอาต์พุตจะเป็น 12 โวลต์พอดี เนื่องจากเราตั้งค่าซีเนอร์ไดโอดไว้ที่ 13 โวลต์ เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟจะอยู่ที่ประมาณ 12.4 V
ซีเนอร์ไดโอด VD2 (ซึ่งสร้างแรงดันอ้างอิง DC) จำเป็นต้องมีตัวจำกัดกระแสที่จะป้องกันไม่ให้เกิดความร้อนสูงเกินไป ในแผนภาพ บทบาทนี้เล่นโดยตัวต้านทาน R1 อย่างที่คุณเห็นมันเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับซีเนอร์ไดโอด VD2 ตัวเก็บประจุตัวกรองอีกตัวหนึ่งคืออิเล็กโทรไลต์ C2 ขนานกับซีเนอร์ไดโอด หน้าที่ของมันคือการปรับระลอกแรงดันไฟฟ้าส่วนเกินให้เรียบ คุณสามารถทำได้โดยไม่มีมัน แต่จะดีกว่าถ้าใช้มัน!
ต่อไปในแผนภาพเราจะเห็นทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ VT1 ซึ่งเชื่อมต่อตามวงจรตัวสะสมทั่วไป ฉันขอเตือนคุณว่าวงจรการเชื่อมต่อสำหรับทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ประเภทตัวสะสมทั่วไป (หรือที่เรียกว่าผู้ติดตามตัวปล่อย) มีลักษณะเฉพาะคือพวกมันเพิ่มความแรงของกระแสไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ แต่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าเพิ่ม (แม้ว่าจะน้อยกว่าเล็กน้อยก็ตาม) แรงดันไฟฟ้าขาเข้าเท่ากันทุกประการ 0.6 โวลต์ ) ดังนั้นที่เอาต์พุตของทรานซิสเตอร์เราจะได้รับแรงดันไฟฟ้าคงที่ซึ่งมีอยู่ที่อินพุต (กล่าวคือแรงดันไฟฟ้าของซีเนอร์ไดโอดอ้างอิงเท่ากับ 13 โวลต์) และเนื่องจากทางแยกอิมิตเตอร์เหลือ 0.6 โวลต์เอาต์พุตของทรานซิสเตอร์จะไม่เป็น 13 อีกต่อไป แต่เป็น 12.4 โวลต์
ดังที่คุณควรทราบ เพื่อให้ทรานซิสเตอร์เริ่มเปิด (ส่งกระแสควบคุมผ่านตัวมันเองไปตามวงจรตัวสะสม-ตัวปล่อย) จำเป็นต้องมีตัวต้านทานเพื่อสร้างไบแอส งานนี้ดำเนินการโดยตัวต้านทาน R1 ตัวเดียวกัน ด้วยการเปลี่ยนระดับ (ภายในขอบเขตที่กำหนด) คุณสามารถเปลี่ยนความแรงของกระแสที่เอาต์พุตของทรานซิสเตอร์ได้และที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟที่เสถียรของเรา สำหรับผู้ที่ต้องการทดลองสิ่งนี้ฉันขอแนะนำให้คุณแทนที่ R1 ด้วยความต้านทานการปรับจูนโดยมีค่าระบุประมาณ 47 กิโลโอห์ม โดยการปรับดูว่าความแรงของกระแสที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร
ที่เอาต์พุตของวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแบบธรรมดาจะมีตัวเก็บประจุตัวกรองขนาดเล็กอีกตัวหนึ่งคืออิเล็กโทรไลต์ C3 ซึ่งจะทำให้ระลอกคลื่นเรียบที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟที่เสถียร ตัวต้านทานโหลด R2 ถูกบัดกรีแบบขนาน มันปิดตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์ VT1 ไปที่ลบของวงจร อย่างที่คุณเห็นโครงร่างนี้ค่อนข้างง่าย ประกอบด้วยส่วนประกอบขั้นต่ำ ให้แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตเสถียรอย่างสมบูรณ์ ในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายชนิด แหล่งจ่ายไฟที่มีความเสถียรนี้จะเพียงพอแล้ว ทรานซิสเตอร์นี้ได้รับการออกแบบสำหรับกระแสสูงสุด 8 แอมแปร์ ดังนั้นกระแสไฟฟ้าดังกล่าวจึงต้องใช้หม้อน้ำที่จะขจัดความร้อนส่วนเกินออกจากทรานซิสเตอร์
ป.ล. หากเราเพิ่มตัวต้านทานแบบแปรผันที่มีค่าเล็กน้อย 10 กิโลโอห์มขนานกับซีเนอร์ไดโอด (เราเชื่อมต่อเทอร์มินัลกลางเข้ากับฐานของทรานซิสเตอร์) จากนั้นในที่สุดเราก็จะได้แหล่งจ่ายไฟแบบปรับได้ คุณสามารถเปลี่ยนแรงดันเอาต์พุตจาก 0 เป็นสูงสุดได้อย่างราบรื่น (แรงดันซีเนอร์ไดโอดลบด้วย 0.6 โวลต์เท่ากัน) ฉันคิดว่าโครงการดังกล่าวจะเป็นที่ต้องการมากขึ้นแล้ว
electrohobby.ru
วิธีเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจาก 5 เป็น 12V
บูสต์คอนเวอร์เตอร์ DC-DC ขนาด 5-12 โวลต์ประกอบได้ง่ายที่สุดโดยใช้ LM2577 ซึ่งมีเอาต์พุต 12V โดยใช้สัญญาณอินพุต 5V และกระแสโหลดสูงสุด 800 mA M\C LM2577 เป็นตัวแปลงพัลส์ไปข้างหน้าแบบบูสต์ มีจำหน่ายในรุ่นแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุต 3 รุ่น: 12V, 15V และแบบปรับได้ นี่คือเอกสารรายละเอียด
วงจรที่ต้องใช้ส่วนประกอบภายนอกจำนวนขั้นต่ำ และอุปกรณ์ควบคุมดังกล่าวมีความคุ้มค่าและใช้งานง่าย คุณสมบัติอื่นๆ ได้แก่ ออสซิลเลเตอร์ในตัวที่ความถี่คงที่ 52 kHz ซึ่งไม่ต้องการส่วนประกอบภายนอก โหมด soft start เพื่อลดกระแสไฟกระชาก และโหมดควบคุมปัจจุบันเพื่อปรับปรุงความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตและโหลดตัวแปรเอาต์พุต
ลักษณะของตัวแปลงบน LM2577
- แรงดันไฟฟ้าขาเข้า 5V DC
- เอาต์พุต 12V DC
- โหลดกระแส 800 mA
- ฟังก์ชั่นเริ่มนุ่มนวล
- การปิดเครื่องร้อนเกินไป
ที่นี่ใช้วงจรไมโครที่ปรับได้ LM2577-adj หากต้องการรับแรงดันเอาต์พุตอื่น คุณต้องเปลี่ยนค่าของตัวต้านทานป้อนกลับ R2 และ R3 แรงดันไฟขาออกคำนวณโดยใช้สูตร:
วีออก = 1.23V (1+R2/R3)
โดยทั่วไป LM2577 มีราคาไม่แพง ตัวเหนี่ยวนำในวงจรนี้จะรวมเป็นหนึ่ง - 100 μH และกระแสสูงสุดคือ 1 A ต้องขอบคุณการดำเนินการแบบพัลส์จึงไม่ต้องใช้หม้อน้ำขนาดใหญ่ในการทำความเย็น - ดังนั้นจึงแนะนำวงจรตัวแปลงนี้สำหรับการทำซ้ำได้อย่างปลอดภัย มีประโยชน์อย่างยิ่งในกรณีที่คุณต้องการรับไฟ 12 โวลต์จากเอาต์พุต USB
อุปกรณ์ที่คล้ายกันเวอร์ชันอื่น แต่ใช้ชิป MC34063A - ดูบทความนี้
elwo.ru
ซีเนอร์ไดโอด
หากเราเชื่อมต่อไดโอดและตัวต้านทานแบบอนุกรมกับแหล่งจ่ายแรงดันคงที่ โดยที่ไดโอดนั้นมีไบแอสไปข้างหน้า (ดังแสดงในรูปด้านล่าง (a)) แรงดันตกคร่อมไดโอดจะยังคงค่อนข้างคงที่ตลอดช่วงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายที่หลากหลาย .
ตามสมการไดโอดของ Shockley กระแสไฟฟ้าที่ผ่านจุดเชื่อมต่อ PN แบบเอนเอียงไปข้างหน้าจะเป็นสัดส่วนกับ e ที่เพิ่มขึ้นกับกำลังของแรงดันตกคร่อมไปข้างหน้า เนื่องจากนี่เป็นฟังก์ชันเลขชี้กำลัง กระแสไฟฟ้าจึงเพิ่มขึ้นค่อนข้างเร็วโดยมีแรงดันตกคร่อมเพิ่มขึ้นปานกลาง อีกวิธีในการดูสิ่งนี้คือการบอกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมไดโอดเอนเอียงไปข้างหน้าจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเมื่อกระแสที่ไหลผ่านไดโอดมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ในวงจรดังรูปด้านล่าง (a) กระแสไฟฟ้าจะถูกจำกัดด้วยแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ ตัวต้านทานแบบอนุกรม และแรงดันตกคร่อมไดโอด ซึ่งเรารู้ว่าไม่แตกต่างจาก 0.7 โวลต์มากนัก หากแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานจะเพิ่มขึ้นเกือบเท่าเดิม แต่แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมไดโอดจะเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย ในทางกลับกัน การลดแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟจะส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานลดลงเกือบเท่ากัน และแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมไดโอดลดลงเล็กน้อย กล่าวโดยย่อ เราสามารถสรุปพฤติกรรมนี้ได้โดยบอกว่าไดโอดจะรักษาแรงดันไฟฟ้าตกที่ประมาณ 0.7 โวลต์
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์มากของไดโอด สมมติว่าเราได้ประกอบวงจรบางประเภทที่ไม่อนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ แต่ต้องใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เซลล์กัลวานิกซึ่งแรงดันไฟฟ้าจะแตกต่างกันไปตลอดอายุการใช้งาน เราสามารถสร้างวงจรดังรูปและต่อวงจรที่ต้องการแรงดันไฟฟ้าควบคุมเข้ากับไดโอด โดยจะได้รับค่าคงที่ 0.7 โวลต์
สิ่งนี้จะได้ผลอย่างแน่นอน แต่วงจรที่ใช้งานได้จริงทุกประเภทต้องการแรงดันไฟฟ้าที่มากกว่า 0.7 โวลต์จึงจะทำงานได้อย่างถูกต้อง วิธีหนึ่งในการเพิ่มระดับแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรของเราคือการเชื่อมต่อไดโอดหลายตัวแบบอนุกรม เนื่องจากแรงดันตกคร่อมไดโอดแต่ละตัวที่ 0.7 โวลต์จะเพิ่มค่าสุดท้ายตามจำนวนนั้น ตัวอย่างเช่น หากเรามีไดโอด 10 ตัวต่ออนุกรมกัน แรงดันไฟฟ้าที่ควบคุมจะเป็น 10 คูณ 0.7 โวลต์ ซึ่งก็คือ 7 โวลต์ (Figurebelow (b))
อคติไปข้างหน้าของไดโอด Si: (a) ไดโอดเดี่ยว, 0.7V, (b) 10 ไดโอดในอนุกรม, 7.0V
จนกว่าแรงดันไฟฟ้าจะลดลงต่ำกว่า 7 โวลต์ "สแต็ก" 10 ไดโอดจะลดลงประมาณ 7 โวลต์
หากต้องการแรงดันไฟฟ้าที่มีการควบคุมมากขึ้น เราสามารถใช้ไดโอดจำนวนมากขึ้นเป็นอนุกรมได้ (ในความคิดของฉัน ไม่ใช่วิธีที่หรูหราที่สุด) หรือลองใช้วิธีที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เรารู้ว่าแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าของไดโอดค่อนข้างคงที่ในหลายสภาวะ เช่นเดียวกับแรงดันพังทลายแบบย้อนกลับ ซึ่งโดยทั่วไปจะมากกว่าแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้ามาก หากเรากลับขั้วของไดโอดในวงจรควบคุมไดโอดเดี่ยวของเราและเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟไปยังจุดที่ไดโอด "พังทลาย" เกิดขึ้น (ไดโอดไม่สามารถทนต่อแรงดันไบแอสย้อนกลับที่ใช้กับมันได้อีกต่อไป) ไดโอดจะเสถียร แรงดันไฟฟ้าในลักษณะเดียวกันที่จุดพังทลายนั้นไม่ให้เพิ่มขึ้นอีกดังภาพด้านล่าง
การพังทลายของไดโอด Si เอนเอียงแบบย้อนกลับที่แรงดันไฟฟ้าประมาณ 100 V
น่าเสียดายที่เมื่อไดโอดเรียงกระแสธรรมดา "ระเบิด" พวกมันมักจะถูกทำลาย อย่างไรก็ตาม คุณสามารถสร้างไดโอดชนิดพิเศษที่สามารถจัดการกับการพังทลายโดยไม่ทำลายจนหมดได้ ไดโอดประเภทนี้เรียกว่าซีเนอร์ไดโอด และสัญลักษณ์แสดงอยู่ในภาพด้านล่าง
การกำหนดกราฟิกแบบธรรมดาของซีเนอร์ไดโอด
เมื่อไบแอสไปข้างหน้า ไดโอดซีเนอร์จะทำงานเหมือนกับไดโอดเรียงกระแสมาตรฐาน โดยมีแรงดันตกคร่อมไปข้างหน้าซึ่งเป็นไปตาม "สมการไดโอด" ที่ประมาณ 0.7 โวลต์ ในโหมดรีเวิร์สไบแอส พวกมันจะไม่นำกระแสไฟฟ้าจนกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้จะถึงหรือเกินกว่าสิ่งที่เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าควบคุม ซึ่ง ณ จุดนี้ซีเนอร์ไดโอดสามารถนำกระแสไฟฟ้าที่มีนัยสำคัญได้ และจะพยายามจำกัดแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมแรงดันไฟฟ้านั้นให้เหลือเท่ากับแรงดันไฟฟ้าควบคุม ตราบใดที่พลังงานที่กระจายไปโดยกระแสย้อนกลับนี้ไม่เกินขีดจำกัดความร้อนของซีเนอร์ไดโอด ซีเนอร์ไดโอดจะไม่ได้รับความเสียหาย
ซีเนอร์ไดโอดผลิตขึ้นโดยมีแรงดันไฟฟ้าคงที่ตั้งแต่หลายโวลต์ไปจนถึงหลายร้อยโวลต์ แรงดันไฟฟ้าควบคุมนี้จะแตกต่างกันไปเล็กน้อยตามอุณหภูมิ และอาจอยู่ภายใน 5 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์ของข้อกำหนดเฉพาะของผู้ผลิต อย่างไรก็ตาม ความเสถียรและความแม่นยำนี้มักจะเพียงพอสำหรับการใช้ซีเนอร์ไดโอดเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าทั่วไปดังแสดงในรูปด้านล่าง
วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าโดยใช้ซีเนอร์ไดโอด, แรงดันเสถียรภาพ = 12.6 V
โปรดสังเกตทิศทางการสลับซีเนอร์ไดโอดในแผนภาพด้านบน: ซีเนอร์ไดโอดมีความเอนเอียงแบบย้อนกลับและนี่คือความตั้งใจ หากเราเปิดซีเนอร์ไดโอดในลักษณะ "ปกติ" เพื่อให้มีอคติไปข้างหน้า มันจะลดลงเพียง 0.7 โวลต์ เช่นเดียวกับไดโอดเรียงกระแสทั่วไป หากเราต้องการใช้คุณสมบัติการแยกย่อยแบบย้อนกลับของซีเนอร์ไดโอด เราต้องใช้มันในโหมดอคติย้อนกลับ ตราบใดที่แรงดันไฟฟ้ายังคงสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าควบคุม (ในตัวอย่างนี้ 12.6 โวลต์) แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมซีเนอร์ไดโอดจะยังคงอยู่ประมาณ 12.6 โวลต์
เช่นเดียวกับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ ซีเนอร์ไดโอดมีความไวต่ออุณหภูมิ ความร้อนที่มากเกินไปจะทำลายซีเนอร์ไดโอด และเนื่องจากทั้งแรงดันไฟต่ำและนำกระแสไฟฟ้า จึงทำให้เกิดความร้อนตามกฎของจูล (P = IU) ดังนั้น การออกแบบวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าจึงต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่เกินพิกัดการกระจายพลังงานของซีเนอร์ไดโอด เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าเมื่อซีเนอร์ไดโอดล้มเหลวเนื่องจากการกระจายพลังงานสูง ไดโอดซีเนอร์มักจะลัดวงจรแทนที่จะเปิด ไดโอดที่ล้มเหลวด้วยเหตุผลเดียวกันนั้นง่ายต่อการตรวจจับ: แรงดันไฟตกคร่อมไดโอดนั้นเกือบเป็นศูนย์ เหมือนกับข้ามสายไฟ
ลองพิจารณาวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าโดยใช้ซีเนอร์ไดโอดทางคณิตศาสตร์เพื่อกำหนดแรงดันไฟฟ้า กระแส และการกระจายพลังงานทั้งหมด จากวงจรเดียวกับที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้ เราจะทำการคำนวณโดยสมมติว่าแรงดันซีเนอร์ไดโอดคือ 12.6 โวลต์ แรงดันไฟฟ้าคือ 45 โวลต์ และตัวต้านทานแบบอนุกรมคือ 1,000 โอห์ม (เราจะถือว่าแรงดันซีเนอร์ไดโอดเท่ากับ 12 พอดี 6 โวลต์เพื่อหลีกเลี่ยงการต้องตัดสินค่าทั้งหมดเป็น "โดยประมาณ" ในรูป (ก) ด้านล่าง
หากแรงดันซีเนอร์ไดโอดคือ 12.6 โวลต์ และแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟคือ 45 โวลต์ แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานจะเป็น 32.4 โวลต์ (45 โวลต์ – 12.6 โวลต์ = 32.4 โวลต์) แรงดันไฟฟ้า 32.4 โวลต์ลดลงเหลือ 1,000 โอห์ม ทำให้เกิดกระแส 32.4 mA ในวงจร (รูป (b) ด้านล่าง)
(a) ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าซีเนอร์ไดโอดพร้อมตัวต้านทาน 1,000 โอห์ม (b) การคำนวณแรงดันและกระแสตก
กำลังคำนวณโดยการคูณกระแสด้วยแรงดันไฟฟ้า (P=IU) ดังนั้นเราจึงสามารถคำนวณการกระจายพลังงานของทั้งตัวต้านทานและซีเนอร์ไดโอดได้อย่างง่ายดาย:
สำหรับวงจรนี้ ซีเนอร์ไดโอดที่มีกำลังไฟปกติ 0.5 วัตต์และตัวต้านทานที่มีการกระจายพลังงาน 1.5 หรือ 2 วัตต์ก็เพียงพอแล้ว
ถ้าการกระจายพลังงานมากเกินไปเป็นอันตราย ทำไมไม่ออกแบบวงจรให้มีการกระจายพลังงานน้อยที่สุดล่ะ? ทำไมไม่เพียงแค่ติดตั้งตัวต้านทานความต้านทานที่สูงมาก ซึ่งจะช่วยจำกัดกระแสอย่างมากและทำให้ค่าการกระจายต่ำมาก ลองใช้วงจรเดียวกันกับตัวต้านทาน 100 kOhm แทนตัวต้านทาน 1 kOhm โปรดทราบว่าทั้งแรงดันไฟจ่ายและแรงดันซีเนอร์ไม่มีการเปลี่ยนแปลง:
ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าบนซีเนอร์ไดโอดพร้อมตัวต้านทาน 100 kOhm
ที่ 1/100 ของกระแสที่เราเคยมีก่อนหน้านี้ (324 µA แทนที่จะเป็น 32.4 mA) ค่าการกระจายพลังงานทั้งสองควรลดลง 100 เท่า:
ดูเหมือนจะสมบูรณ์แบบใช่ไหม? การกระจายพลังงานที่น้อยลงหมายถึงอุณหภูมิในการทำงานที่ลดลงสำหรับทั้งซีเนอร์ไดโอดและตัวต้านทาน รวมถึงพลังงานที่สิ้นเปลืองในระบบน้อยลงใช่ไหม? ค่าความต้านทานที่สูงขึ้นจะช่วยลดระดับการกระจายพลังงานในวงจร แต่น่าเสียดายที่สร้างปัญหาอื่นขึ้นมา โปรดจำไว้ว่าวัตถุประสงค์ของวงจรควบคุมคือการจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรให้กับวงจรอื่น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในที่สุดเราจะจ่ายไฟให้บางสิ่งด้วยไฟ 12.6 โวลต์ และบางสิ่งนั้นจะมีกระแสไฟดึงดูดของตัวเอง ลองดูวงจรควบคุมแรกของเรา คราวนี้มีโหลด 500 โอห์มเชื่อมต่อขนานกับซีเนอร์ไดโอด ดังรูปด้านล่าง
ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าบนซีเนอร์ไดโอดที่มีตัวต้านทาน 1 kOhm แบบอนุกรมและโหลด 500 Ohm
หากรักษาแรงดันไฟฟ้า 12.6 โวลต์ไว้ที่โหลด 500 โอห์ม โหลดจะดึงกระแสไฟฟ้าได้ 25.2 mA เพื่อให้ตัวต้านทานแบบ "ดึงลง" ลดแรงดันไฟฟ้าลง 32.4 โวลต์ (การลดแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ 45 โวลต์เป็น 12.6 โวลต์ที่ซีเนอร์ไดโอด) ตัวต้านทานจะต้องนำกระแสไฟฟ้าได้ 32.4 mA ส่งผลให้กระแส 7.2 mA ไหลผ่านซีเนอร์ไดโอด
ตอนนี้เรามาดูวงจรกันโคลง "ประหยัดพลังงาน" ของเราที่มีตัวต้านทานแบบสเต็ปดาวน์ 100 kOhm ซึ่งเชื่อมต่อโหลด 500 โอห์มเดียวกันเข้ากับวงจรนั้น ควรจะรองรับไฟ 12.6 โวลต์ที่โหลดเหมือนวงจรก่อนๆ อย่างไรก็ตาม ดังที่เราจะได้เห็น ไม่สามารถดำเนินการงานนี้ให้เสร็จสิ้นได้ (ภาพด้านล่าง)
ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าบนซีเนอร์ไดโอดที่มีตัวต้านทาน 100 kOhm แบบอนุกรมและโหลด 500 Ohm
ด้วยค่าตัวต้านทานแบบดึงลงขนาดใหญ่ แรงดันไฟฟ้าคร่อมโหลด 500 โอห์มจะอยู่ที่ประมาณ 224 mV ซึ่งน้อยกว่าค่าที่คาดไว้ที่ 12.6 โวลต์มาก! ทำไมเป็นอย่างนั้น? หากเรามีแรงดันไฟฟ้าข้ามโหลดจริง 12.6 โวลต์ ก็จะมีกระแสไฟฟ้าอยู่ที่ 25.2 mA เหมือนเมื่อก่อน กระแสโหลดนี้จะต้องผ่านตัวต้านทานแบบพูลดาวน์แบบอนุกรมเหมือนเมื่อก่อน แต่ด้วยตัวต้านทานแบบพูลดาวน์ตัวใหม่ (ใหญ่กว่ามาก!) แรงดันตกคร่อมตัวต้านทานนั้นที่มีกระแส 25.2 mA ไหลผ่านจะเป็น 2,520 โวลต์! เนื่องจากเห็นได้ชัดว่าเราไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายจากแบตเตอรี่มากนัก สิ่งนี้จึงไม่สามารถเกิดขึ้นได้
สถานการณ์จะเข้าใจได้ง่ายขึ้นหากเราถอดซีเนอร์ไดโอดออกจากวงจรชั่วคราวและวิเคราะห์พฤติกรรมของตัวต้านทานสองตัวในรูปด้านล่าง
ตัวทำให้เสถียรพร้อมซีเนอร์ไดโอดที่ถูกถอดออก
ทั้งตัวต้านทานแบบพูลดาวน์ 100 kΩ และตัวต้านทานโหลด 500 Ω อยู่ในอนุกรมกัน โดยมีความต้านทานวงจรรวม 100.5 kΩ ด้วยแรงดันไฟฟ้ารวม 45 V และความต้านทานรวม 100.5 kOhm กฎของโอห์ม (I=U/R) บอกเราว่ากระแสไฟฟ้าจะเท่ากับ 447.76 µA เมื่อคำนวณแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานทั้งสองตัว (U=IR) เราจะได้ 44.776 โวลต์และ 224 mV ตามลำดับ หากในขณะนี้เราส่งคืนซีเนอร์ไดโอด มันจะ "เห็น" 224 mV ข้ามมันด้วย โดยเชื่อมต่อแบบขนานกับความต้านทานโหลด ซึ่งต่ำกว่าแรงดันพังทลายของซีเนอร์ไดโอดมาก ดังนั้นจึงไม่ "พัง" และจะไม่นำกระแส ในเรื่องนี้ ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ ซีเนอร์ไดโอดจะไม่ทำงานแม้ว่าจะมีเอนเอียงไปข้างหน้าก็ตาม อย่างน้อยที่สุดจะต้องได้รับไฟ 12.6 โวลต์จึงจะ "เปิดใช้งาน" ได้
เทคนิคการวิเคราะห์ในการถอดซีเนอร์ไดโอดออกจากวงจรและการสังเกตการมีหรือไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่เพียงพอสำหรับการนำไฟฟ้านั้นใช้ได้ เพียงเพราะมีซีเนอร์ไดโอดรวมอยู่ในวงจรไม่ได้รับประกันว่าแรงดันไฟฟ้าเต็มของซีเนอร์ไดโอดจะไปถึงค่านั้นเสมอไป! โปรดจำไว้ว่าซีเนอร์ไดโอดทำงานโดยการจำกัดแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในระดับสูงสุด พวกเขาไม่สามารถชดเชยการขาดแรงดันไฟฟ้าได้
ดังนั้นวงจรซีเนอร์ไดโอดโคลงใด ๆ จะทำงานตราบใดที่ความต้านทานโหลดเท่ากับหรือมากกว่าค่าขั้นต่ำที่แน่นอน หากความต้านทานโหลดต่ำเกินไป มันจะดึงกระแสไฟฟ้ามากเกินไป ซึ่งจะส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานแบบพูลดาวน์มากเกินไป ส่งผลให้แรงดันคร่อมซีเนอร์ไดโอดไม่เพียงพอที่จะทำให้กระแสไหลได้ เมื่อซีเนอร์ไดโอดหยุดนำกระแสไฟฟ้า จะไม่สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้อีกต่อไป และแรงดันไฟฟ้าโหลดจะต่ำกว่าจุดควบคุม
อย่างไรก็ตาม วงจรควบคุมของเราที่มีตัวต้านทานแบบดึงลง 100 kOhm จะต้องเหมาะสมกับค่าความต้านทานโหลดบางค่า เพื่อหาค่าความต้านทานโหลดที่เหมาะสมนี้ เราสามารถใช้ตารางคำนวณความต้านทานในวงจรของตัวต้านทานสองตัวแบบอนุกรม (ไม่มีซีเนอร์ไดโอด) โดยป้อนค่าที่ทราบสำหรับแรงดันไฟฟ้ารวมและความต้านทานของพูลดาวน์ และคำนวณหาแรงดันไฟฟ้าโหลดที่คาดหวังที่ 12.6 โวลต์:
ด้วยแรงดันไฟฟ้ารวม 45 โวลต์และ 12.6 โวลต์ทั่วโหลด เราควรได้ 32.4 โวลต์ทั่วตัวต้านทานแบบดึงลง Rlow:
ที่ 32.4 โวลต์คร่อมตัวต้านทานแบบดึงลงและความต้านทานคือ 100 kOhm กระแสที่ไหลผ่านจะเป็น 324 µA:
เมื่อเชื่อมต่อแบบอนุกรม กระแสที่ไหลผ่านส่วนประกอบทั้งหมดจะเท่ากัน:
ดังนั้นหากความต้านทานโหลดเท่ากับ 38.889k โอห์มพอดี ก็จะเป็น 12.6 โวลต์โดยมีหรือไม่มีซีเนอร์ไดโอด ความต้านทานโหลดใดๆ ที่น้อยกว่า 38.889 kOhms จะส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าโหลดน้อยกว่า 12.6 โวลต์ โดยมีหรือไม่มีซีเนอร์ไดโอด เมื่อใช้ซีเนอร์ไดโอด แรงดันไฟฟ้าโหลดจะคงที่ที่ 12.6 โวลต์สำหรับความต้านทานโหลดใดๆ ที่มากกว่า 38.889 kOhms
ด้วยค่าเริ่มต้นที่ 1 kOhm ของตัวต้านทานแบบสเต็ปดาวน์ วงจรโคลงของเราจึงสามารถรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ได้อย่างเพียงพอ แม้ว่าจะมีความต้านทานโหลดสูงถึง 500 โอห์มก็ตาม สิ่งที่เราเห็นคือการแลกเปลี่ยนระหว่างการกระจายพลังงานและความทนทานต่อโหลด ตัวต้านทานแบบดึงลงที่สูงขึ้นจะทำให้เราสูญเสียพลังงานน้อยลงโดยการเพิ่มค่าความต้านทานโหลดขั้นต่ำที่อนุญาต หากเราต้องการรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่สำหรับค่าความต้านทานโหลดต่ำ จะต้องเตรียมวงจรเพื่อรองรับการกระจายพลังงานสูง
ไดโอดซีเนอร์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าโดยทำหน้าที่เป็นโหลดเพิ่มเติม โดยดึงกระแสไฟฟ้าได้มากหรือน้อยลงตามความจำเป็นเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมโหลดคงที่ ซึ่งคล้ายคลึงกับการควบคุมความเร็วของรถโดยการเบรกแทนที่จะเปลี่ยนตำแหน่งปีกผีเสื้อ ไม่เพียงแต่จะสิ้นเปลืองเท่านั้น แต่เบรกยังต้องได้รับการออกแบบให้รองรับกำลังทั้งหมดของเครื่องยนต์เมื่อสภาวะการขับขี่ไม่จำเป็นอีกด้วย แม้จะมีความไร้ประสิทธิภาพขั้นพื้นฐาน แต่วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าซีเนอร์ไดโอดก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความเรียบง่าย ในการใช้งานกำลังสูงที่ไม่สามารถยอมรับความไม่มีประสิทธิภาพได้ จะใช้เทคนิคการควบคุมแรงดันไฟฟ้าอื่นๆ แต่ถึงอย่างนั้น วงจรซีเนอร์ขนาดเล็กก็มักจะถูกใช้เพื่อให้แรงดันไฟฟ้า "อ้างอิง" เพื่อขับเคลื่อนวงจรที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งควบคุมกำลังหลัก
ซีเนอร์ไดโอดผลิตขึ้นสำหรับพิกัดแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานที่แสดงอยู่ในตารางด้านล่าง ตาราง "แรงดันไฟฟ้าซีเนอร์พื้นฐาน" แสดงรายการแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานสำหรับส่วนประกอบ 0.5 และ 1.3 W วัตต์สอดคล้องกับปริมาณพลังงานที่ส่วนประกอบสามารถกระจายไปโดยไม่เกิดความเสียหาย
| 0.5 วัตต์ | ||||||
| 2.4 วี | 3.0 โวลต์ | 3.3 วี | 3.6 โวลต์ | 3.9 โวลต์ | 4.3 โวลต์ | 4.7 โวลต์ |
| 5.1 โวลต์ | 5.6 โวลต์ | 6.2 โวลต์ | 6.8 โวลต์ | 7.5 โวลต์ | 8.2 โวลต์ | 9.1 วี |
| 10 โวลต์ | 11 ว | 12 โวลต์ | 13 ว | 15 โวลต์ | 16 โวลต์ | 18 ว |
| 20 โวลต์ | 24 โวลต์ | 27 ว | 30 โวลต์ | |||
| 1.3 วัตต์ | ||||||
| 4.7 โวลต์ | 5.1 โวลต์ | 5.6 โวลต์ | 6.2 โวลต์ | 6.8 โวลต์ | 7.5 โวลต์ | 8.2 โวลต์ |
| 9.1 วี | 10 โวลต์ | 11 ว | 12 โวลต์ | 13 ว | 15 โวลต์ | 16 โวลต์ |
| 18 ว | 20 โวลต์ | 22 โวลต์ | 24 โวลต์ | 27 ว | 30 โวลต์ | 33 ว |
| 36 โวลต์ | 39 ว | 43 ว | 47 ว | 51 ว | 56 โวลต์ | 62 โวลต์ |
| 68 โวลต์ | 75 โวลต์ | 100 โวลต์ | 200 โวลต์ |
ตัวจำกัดแรงดันซีเนอร์: วงจรจำกัดที่ตัดยอดสัญญาณที่ระดับแรงดันซีเนอร์โดยประมาณ วงจรที่แสดงในภาพด้านล่างมีซีเนอร์ไดโอดสองตัวที่เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม แต่มีทิศทางตรงข้ามกันเพื่อยึดสัญญาณแบบสมมาตรที่แรงดันไฟฟ้าควบคุมโดยประมาณ ตัวต้านทานจะจำกัดกระแสไฟที่ใช้โดยซีเนอร์ไดโอดให้เป็นค่าที่ปลอดภัย
ตัวจำกัดแรงดันไฟฟ้าซีเนอร์*SPICE 03445.eps D1 4 0 ไดโอด D2 4 2 ไดโอด R1 2 1 1.0k V1 1 0 SIN(0 20 1k) .model ไดโอด d bv=10 .tran 0.001m 2m .end
แรงดันพังทลายของซีเนอร์ไดโอดตั้งไว้ที่ 10V โดยใช้พารามิเตอร์โมเดลไดโอด bv=10 ในรายการเครื่องเทศด้านบน ซึ่งจะทำให้ซีเนอร์ไดโอดจำกัดแรงดันไฟฟ้าที่ประมาณ 10 V ไดโอดซีเนอร์แบบย้อนกลับจะจำกัดพีคทั้งสอง สำหรับครึ่งรอบเชิงบวก ซีเนอร์ไดโอดด้านบนจะมีเอนเอียงย้อนกลับ โดยทะลุซีเนอร์ไดโอดที่ 10 V ซีเนอร์ไดโอดด้านล่างจะลดลงประมาณ 0.7 V เนื่องจากซีเนอร์ไดโอดไปข้างหน้า ดังนั้น ระดับจุดตัดที่แม่นยำยิ่งขึ้นคือ 10 + 0.7 = 10.7 V ในทำนองเดียวกัน ระดับจุดตัดครึ่งวงจรเชิงลบจะเกิดขึ้นที่ –10.7 V รูปด้านล่างแสดงระดับจุดตัดมากกว่า ±10 V เล็กน้อย
แผนผังการทำงานของตัวจำกัดแรงดันไฟฟ้าซีเนอร์ไดโอด: สัญญาณอินพุต v(1) ถูกจำกัดไว้ที่สัญญาณ v(2)
สรุป:
- ซีเนอร์ไดโอดได้รับการออกแบบมาให้ทำงานในโหมดรีเวิร์สไบแอส โดยให้ระดับการพังทลายที่ค่อนข้างต่ำและเสถียร ซึ่งก็คือแรงดันรักษาเสถียรภาพที่พวกมันเริ่มทำกระแสย้อนกลับที่มีนัยสำคัญ
- ซีเนอร์ไดโอดสามารถทำงานเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า โดยทำหน้าที่เป็นโหลดเสริม โดยดึงกระแสไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดได้มากขึ้นหากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป หรือกระแสไฟฟ้าน้อยลงหากแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป
บทความต้นฉบับ
จะรับแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐานที่ไม่สอดคล้องกับช่วงมาตรฐานได้อย่างไร?
แรงดันไฟฟ้ามาตรฐานคือแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กันทั่วไปในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณ แรงดันไฟฟ้านี้คือ 1.5 โวลต์, 3 โวลต์, 5 โวลต์, 9 โวลต์, 12 โวลต์, 24 โวลต์ ฯลฯ ตัวอย่างเช่น เครื่องเล่น MP3 ในยุคโบราณของคุณมีแบตเตอรี่ขนาด 1.5 โวลต์หนึ่งก้อน รีโมทคอนโทรลของทีวีใช้แบตเตอรี่ 1.5 โวลต์สองก้อนที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม ซึ่งหมายถึง 3 โวลต์ ในขั้วต่อ USB หน้าสัมผัสด้านนอกสุดมีแรงดันไฟฟ้า 5 โวลต์ ทุกคนคงมี Dandy ในวัยเด็กใช่ไหม? ในการจ่ายไฟให้กับ Dandy จำเป็นต้องจ่ายแรงดันไฟฟ้า 9 โวลต์ รถยนต์เกือบทุกคันใช้ไฟ 12 โวลต์ 24 โวลต์มีใช้ในอุตสาหกรรมเป็นหลักแล้ว นอกจากนี้สำหรับสิ่งนี้ ซีรีส์มาตรฐานที่ค่อนข้างพูด ผู้บริโภคแรงดันไฟฟ้านี้ "รุนแรงขึ้น": หลอดไฟ เครื่องเล่นแผ่นเสียง ฯลฯ
แต่อนิจจาโลกของเราไม่เหมาะ บางครั้งคุณเพียงแค่ต้องได้รับแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาจากช่วงมาตรฐาน เช่น 9.6 โวลต์ ไม่ใช่ทั้งทางนี้และทางนั้น... ใช่แล้ว แหล่งจ่ายไฟช่วยเราตรงนี้ แต่ขอย้ำอีกครั้งว่าหากคุณใช้แหล่งจ่ายไฟสำเร็จรูป คุณจะต้องพกพามันไปพร้อมกับเครื่องประดับเล็กๆ น้อยๆ อิเล็กทรอนิกส์ วิธีแก้ปัญหานี้? ดังนั้นฉันจะให้สามทางเลือกแก่คุณ:
ตัวเลือกที่ 1
สร้างตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าในวงจรเล็ก ๆ อิเล็กทรอนิกส์ตามรูปแบบนี้ (รายละเอียดเพิ่มเติม):
ตัวเลือกหมายเลข 2
สร้างแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐานให้เสถียรโดยใช้ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบสามขั้ว แผนไปที่สตูดิโอ!
เราเห็นผลลัพธ์อย่างไร? เราเห็นตัวปรับแรงดันไฟฟ้าและซีเนอร์ไดโอดเชื่อมต่อกับขั้วกลางของโคลง XX คือตัวเลขสองตัวสุดท้ายที่เขียนบนโคลงอาจมีเลข 05, 09, 12, 15, 18, 24. อาจมีมากกว่า 24 เสียอีก. ไม่รู้ไม่ได้โกหก. ตัวเลขสองตัวสุดท้ายนี้บอกเราถึงแรงดันไฟฟ้าที่โคลงจะผลิตตามรูปแบบการเชื่อมต่อแบบคลาสสิก:
ที่นี่โคลง 7805 ให้แรงดันเอาต์พุต 5 โวลต์ตามรูปแบบนี้ 7812 จะผลิตไฟ 12 โวลต์, 7815 - 15 โวลต์ คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับสารเพิ่มความคงตัว
ยูซีเนอร์ไดโอด – นี่คือแรงดันไฟฟ้าเสถียรภาพของซีเนอร์ไดโอด หากเราใช้ซีเนอร์ไดโอดที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ 3 โวลต์และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 7805 เอาต์พุตจะเป็น 8 โวลต์ 8 โวลต์เป็นช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐานอยู่แล้ว ;-) ปรากฎว่าโดยการเลือกโคลงที่เหมาะสมและซีเนอร์ไดโอดที่เหมาะสมคุณจะได้รับแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรมากจากช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐาน ;-)
ลองดูทั้งหมดนี้ด้วยตัวอย่าง เนื่องจากฉันเพียงแค่วัดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของตัวกันโคลง ฉันจึงไม่ใช้ตัวเก็บประจุ ถ้าผมจ่ายไฟให้โหลด ผมก็จะใช้ตัวเก็บประจุด้วย หนูตะเภาของเราคือโคลง 7805 เราจ่ายไฟ 9 โวลต์จากรถปราบดินให้กับอินพุตของโคลงนี้:
ดังนั้นเอาต์พุตจะเป็น 5 โวลต์ แต่โคลงคือ 7805
ตอนนี้เราใช้ซีเนอร์ไดโอดเพื่อรักษาเสถียรภาพ U = 2.4 โวลต์แล้วใส่ตามวงจรนี้ซึ่งเป็นไปได้โดยไม่ต้องใช้ตัวเก็บประจุเพราะเราแค่วัดแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น
อ๊ะ 7.3 โวลต์! 5+2.4 โวลต์ ได้ผล! เนื่องจากซีเนอร์ไดโอดของฉันไม่มีความแม่นยำสูง (แม่นยำ) แรงดันไฟฟ้าของซีเนอร์ไดโอดจึงอาจแตกต่างจากแผ่นป้ายเล็กน้อย (แรงดันไฟฟ้าประกาศโดยผู้ผลิต) ฉันคิดว่ามันไม่มีปัญหา 0.1 โวลต์จะไม่สร้างความแตกต่างสำหรับเรา อย่างที่ผมบอกไปแล้ว ด้วยวิธีนี้คุณสามารถเลือกค่าใดๆ ก็ตามที่ไม่ธรรมดาได้
ตัวเลือกหมายเลข 3
นอกจากนี้ยังมีวิธีอื่นที่คล้ายกัน แต่ใช้ไดโอดที่นี่ บางทีคุณอาจรู้ว่าแรงดันตกคร่อมทางแยกไปข้างหน้าของไดโอดซิลิคอนคือ 0.6-0.7 โวลต์ และแรงดันตกของไดโอดเจอร์เมเนียมคือ 0.3-0.4 โวลต์ มันเป็นคุณสมบัติของไดโอดที่เราจะใช้ ;-)
เอาแผนภาพเข้าไปในสตูดิโอกันดีกว่า!
เราประกอบโครงสร้างนี้ตามแผนภาพ แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงอินพุตที่ไม่เสถียรยังคงอยู่ที่ 9 โวลต์ โคลง 7805
แล้วผลลัพธ์เป็นยังไงบ้าง?
เกือบ 5.7 โวลต์ ;-) ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นต้องพิสูจน์
หากไดโอดสองตัวต่ออนุกรมกัน แรงดันไฟฟ้าจะตกคร่อมแต่ละไดโอด ดังนั้น จึงสรุปได้ดังนี้
ซิลิคอนไดโอดแต่ละตัวจะลดลง 0.7 โวลต์ ซึ่งหมายถึง 0.7 + 0.7 = 1.4 โวลต์ เช่นเดียวกับเจอร์เมเนียม คุณสามารถเชื่อมต่อไดโอดสามหรือสี่ตัวได้ จากนั้นคุณจะต้องรวมแรงดันไฟฟ้าของแต่ละตัว ในทางปฏิบัติไม่ได้ใช้มากกว่าสามไดโอด สามารถติดตั้งไดโอดได้แม้ใช้พลังงานต่ำเนื่องจากในกรณีนี้กระแสไฟที่ไหลผ่านจะยังคงมีน้อย
ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สลับได้ดังแสดงในรูปด้านล่าง:
แผนภาพของโวลต์มิเตอร์รถยนต์ออนบอร์ดพร้อมข้อบ่งชี้แสดงในรูปด้านล่าง:
อุปกรณ์นี้เป็นตัวบ่งชี้เชิงเส้นหกระดับในช่วงตั้งแต่ 10 ถึง 15 โวลต์ DA1 บน K142EN5B ที่พิน 8 สร้างแรงดันไฟฟ้า 6 โวลต์สำหรับชิปดิจิทัล DD1 ประเภท K561LN2 อินเวอร์เตอร์ของวงจรไมโคร K561LN2 ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบเกณฑ์ซึ่งเป็นตัวแทนของเครื่องขยายแรงดันไฟฟ้าแบบไม่เชิงเส้นและตัวต้านทาน R1 - R7 จะตั้งค่าอคติที่อินพุตขององค์ประกอบเหล่านี้ แรงดันไฟฟ้าอินพุตของอินเวอร์เตอร์เกินระดับเกณฑ์ แรงดันไฟฟ้าระดับต่ำจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุต และไฟ LED ที่เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ที่เกี่ยวข้องจะสว่างขึ้น
คุณลักษณะของเครื่องตรวจจับอินฟราเรดและไมโครเวฟ SRDT–15
เครื่องตรวจจับแบบรวม (IR และไมโครเวฟ) รุ่นใหม่พร้อมการวิเคราะห์สเปกตรัมของความเร็วในการเคลื่อนที่:
- เลนส์ทรงกลมสีขาวนวลพร้อมฟิลเตอร์ LP
- กระจกเลี้ยวเบนเพื่อกำจัดโซนตาย
- วงจรที่ใช้ VLSI ให้การวิเคราะห์สเปกตรัมของความเร็วในการเคลื่อนที่
- การชดเชยอุณหภูมิแบบคู่
- การปรับความไวของไมโครเวฟ
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็ก ตัวสะท้อนไดอิเล็กทริกพร้อมเสาอากาศแบบแบน
