Normaali auton akun jännite. Kuormitettuna ja ilman sitä, älkäämme unohtako talvea. Piirit Mikropiirien stabilisaattorit
Joten mitä siinä on? Nimen perusteella piiri ei näytä osuvan kovin hyvin kohdalleen... No, yleisessä tapauksessa takaisinkytkentä - lähtöjännitemonitorin (vertailija) jakaja - käännetään...Lopusta:
...Tai ei? Se voi toimia, ehkä ei, se riippuu tehoreservistä. Mikä on avain?
Mitä minun pitäisi tehdä? Vaihda avain tehokkaampaan tai muotoile rinnakkain toinen avain, jos IT on kaasuläppä, vaihda se tehokkaampaan aseman purkausdiodiin.
Jossa: Muunnostaajuus kasvaa, ja ehkä joillekin solmuille se on kohtuuton. Sitten on aika laskea varastokuristin uudelleen (vaikka vara on 20% kokonaismäärästä, koska se ei ole helppoa taskussa), no, ehkä paksummalla johdolla. IMHO, laite järjestelmän rajojen määrittämiseen, eli "sormi", on aina mukanasi...
Mitä järkeä on spekuloida, jos kukaan ei ole vielä nähnyt kaaviota? Ehkä se on estävä generaattori tai invertterisilta?
(tarkoitti kaaviota kuvauksella, vaikka se on mahdollista ilman) (tarkoitti käytettyjen transistorien/diodien koostumusta)
No ei uteliaisuudesta...
LISÄtty 14.12.2008 KLO 17:04
PS: Tässä on kaavio ensimmäisestä linkistä pyydettäessä Googlessa pulssin stabilointipiiri:
Yleisesti ottaen puhuin tällaisesta suunnitelmasta. Vaihtoehtojen kanssa: komparaattori voi olla kiinteä, kytkin on MOSFETissä, kuristin, jossa on aukko (muuten, tämä rengas ilman väliä hämmentää... Se voi helposti riittää, joka tapauksessa Tässä: vaihda VD2:ksi). pienemmällä jännitteellä (3,6 V IMHO toimii ), asettamalla tarkka Uout R6:lla... Lähtövirta ei kuitenkaan ole 1 A ei mitenkään, joten: tai laittaa 6 kpl KD336 rinnakkain - siinä ei ole järkeä , ne ovat vanhoja, suorituskykyä ei ole ollenkaan, ja taajuuden kasvaessa jännite nousee Avaintransistorin - MOSFETin vaihtaminen 5-10 ampeerilla Käytettyjen osien muunnostaajuus on jo melkein rajoittava L1:n induktanssin lisääminen (ja johtimen poikkileikkaus, mikä tarkoittaa sen laskemista kokonaan toiselle magneettipiirille VD1 KY197 - sellaisissa tiloissa se on vain vitsi... Eikä sen suorituskyky ole niin suuri...) Se on ikivanha Moderni 10-15 ampeerin nopea diodi viheltää täällä...
No siinä se. Tämä on kuitenkin kaavio ENSIMMÄISTÄ linkistä, ja niitä on "...noin 23 400". Ja jos kysyt avaimen stabilointipiiri, sitten oi-oi-oi!
Ajoneuvon akun jännite sekä sen kapasiteetti ovat tämän autoyksikön tärkeimmät indikaattorit, joista sen toimivuus ja työn laatu riippuvat suoraan. Akkuja käytetään tehoyksikön käynnistämiseen, joten jokaisen auton omistajan tulisi tietää mikä on auton akun normaali jännite ja pitää se jatkuvasti toimintakunnossa. Olen tietysti jo käsitellyt tätä aihetta aiemmissa, mutta tänään haluan selventää tätä tietoa...
Aluksi haluaisin sanoa, että nykyaikaisissa autoissa ei enää ole laitteita, jotka mittaavat "voltteja", vaikka niitä oli aiemmin olemassa. Siksi jännitteen määrittämiseksi sinun on ensin hankittava yleismittari. Haluan huomauttaa, että on suositeltavaa tarkistaa akun jännite vähintään kerran kuukaudessa tai kahdessa, jotta toimenpiteitä voidaan tehdä oikea-aikaisesti.
Akun perusominaisuuksien standardi
Mikä pienin arvo tämän arvon tulisi olla, jotta moottori voidaan käynnistää? Tässä ei ole tarkkaa indikaattoria. Vakiotilassa tämän ominaisuuden tulisi olla täysin ladatulla akulla keskimäärin 12,6–12,7 volttia.
Tietyistä olosuhteista riippuen tämä ilmaisin voi vaihdella hieman, eikä siinä ole mitään vikaa. Esimerkiksi jotkut valmistajat vakuuttavat, että heidän tuotteidensa jännite on noin 13 - 13,2 V, tämä on hyväksyttävää, mutta haluan varoittaa sinua heti.
Älä mittaa jännitettä heti akun lataamisen jälkeen, kuten monet asiantuntijat kirjoittavat, sinun on odotettava vähintään tunti, sitten sen pitäisi pudota 13:sta 12,7 volttiin.
Mutta se voi mennä toiseen suuntaan, kun se putoaa alle 12 voltin - tämä osoittaa, että akku on 50% tyhjä.
Tässä tapauksessa laite tarvitsee kiireellisen latauksen, koska sen toiminta tässä tilassa johtaa taatusti lyijylevyjen sulfatoitumiseen. Tämä lyhentää sekä akun suorituskykyä että sen käyttöikää.
Mutta jopa niin alhaisella jännitteellä on täysin mahdollista käynnistää henkilöauton moottori. Jos akku on toimintakunnossa, se ei vaadi korjausta ja generaattori lataa akkua moottorin käydessä, laitetta voidaan käyttää turvallisesti myös tässä kunnossa.
Samassa tapauksessa, kun tämä akun sähköinen parametri putoaa alle 11,6 V:n, akku on lähes täysin tyhjä, sen käyttö tässä tilassa ilman uudelleenlatausta ja toimivuuden testausta on mahdotonta.
Normaali jännitetaso on siis välillä 12,6 - 12,7 volttia (harvinainen, mutta mahdollista 13,2 V:iin asti.)
Käytännössä tämä on kuitenkin erittäin harvinaista. Useimmiten henkilöautoissa se on 12,2-12,49 volttia, mikä tarkoittaa epätäydellistä latausta.
Mutta tässä ei ole mitään vikaa: laitteen suorituskyvyn ja laadun heikkeneminen alkaa, jos jännite laskee 11,9 volttiin tai alle.
Kuormituksen alla
Jännite voidaan jakaa kolmeen pääindikaattoriin:
- Nimellinen;
- Todellinen;
- Kuormituksen alla.
Jos puhutaan nimellisjännite , muuten on tapana ilmoittaa se kirjallisuudessa ja muissa materiaaleissa, se on yhtä suuri kuin 12 V, mutta tämä luku on itse asiassa kaukana todellisesta parametrista, olen hiljaa kuormasta.
Kuten jo sanoimme, normaali akun käyttöjännite henkilöauto on 12,6-12,7 volttia. Mutta itse asiassa varsinainen ilmaisin on luotettavampi, ja se voi vaihdella 12,4 voltista noin 12,8 V:iin. Haluan korostaa, että tämä parametri otetaan ilman kuormitusta, mikä sanotaan levossa.
Mutta jos kuormitamme akkuamme, parametrit ovat täysin erilaisia. Kuorma on pakollinen, tämä testi näyttää akun suorituskyvyn, koska usein kaikki akut kestävät normaalin jännitteen, mutta "kuollut" eivät kestä kuormaa.
Testin olemus on yksinkertainen - täysin toimiva akku asetetaan kuorman alle (käyttämällä erityistä laitetta - "kuormahaarukkaa"), joka on kaksi kertaa sen kapasiteetti.
Eli jos sinulla on akku, jonka kapasiteetti on 60 Am/h, kuorman tulee olla 120 ampeeria. Kuorman kesto on noin 3 - 5 sekuntia, ja jännite ei saa pudota alle 9 voltin, jos ilmaisin on 5 - 6, akku on joko tyhjä tai melkein tyhjä. Haluan myös huomioida, että kuormituksen jälkeen jännitteen pitäisi palautua noin 5 sekunnissa normaaliarvoon, vähintään 12,4.
Kun on "lasku", sinun on ensin ladattava akku ja toistettava sitten koe "kuormahaarukalla", jos suurta painumista ei havaita, akku on ladattava. Katso video kuormitetusta testauksesta.
Muutama sana elektrolyytistä
Pääparametri, joka määrittää akun jännitetason, on tämän laitteen sisällä olevan elektrolyytin tiheys.
Kun akku tyhjenee, kuluu happoa, jonka osuus tässä koostumuksessa on 35 - 36%. Tämän seurauksena tämän nesteen tiheystaso laskee. Latausprosessin aikana tapahtuu käänteinen prosessi: veden kulutus johtaa hapon muodostumiseen, mikä johtaa elektrolyyttisen koostumuksen tiheyden lisääntymiseen.
Vakiotilassa 12,7 V:lla tämän nesteen tiheys akussa on 1,27 g/cm3. Jos jokin näistä parametreista pienenee, myös toinen pienenee.
Vähennä jännitettä talvella
Auton omistajat valittavat usein, että talvella, kun on kova pakkas, akun pääparametrit putoavat, minkä seurauksena auto ei käynnisty. Siksi jotkut kuljettajat vievät akun lämpimään paikkaan yöksi.
Mutta todellisuudessa asiat eivät ole aivan niin. Negatiivisissa lämpötiloissa elektrolyytin tiheys muuttuu, mikä, kuten jo todettiin, vaikuttaa jännitetasoon. Mutta akun riittävällä latauksella elektrolyytin tiheys kasvaa kylmällä säällä, ja seurauksena myös toinen tärkeimmistä ominaisuuksista kasvaa. Siksi riittävän ladattu akku ei ole vaarassa edes kovassa pakkasessa. Jos jätät sen tyhjäksi kylmällä säällä, elektrolyytin tiheys pienenee, minkä seurauksena auton moottorin käynnistämisessä ilmenee ongelmia.
Ajoneuvon voimayksikön käytön ja käynnistyksen ongelmat talvella eivät liity sen akun perusparametrien heikkenemiseen, vaan siihen, että pääasialliset kemialliset prosessit sen sisällä ovat negatiivisissa lämpötiloissa hitaampia kuin normaaliaikoina.
Jännitteen stabilisaattorit tai kuinka saada 3,3 volttia. Kuinka koota piiri vakaalla 6 voltin jännitteellä
Kuinka saada epästandardi jännite - Käytännöllinen elektroniikka
Vakiojännite on jännite, jota käytetään hyvin yleisesti elektronisissa laitteissasi. Tämä jännite on 1,5 volttia, 3 volttia, 5 volttia, 9 volttia, 12 volttia, 24 volttia jne. Esimerkiksi antediluvian MP3-soittimesi sisälsi yhden 1,5 voltin akun. Television kaukosäätimessä on jo kaksi 1,5 voltin paristoa, jotka on kytketty sarjaan, mikä tarkoittaa 3 volttia. USB-liittimen uloimmissa koskettimissa on 5 voltin potentiaali. Luultavasti kaikilla oli Dandy lapsuudessaan? Dandyn virran saamiseksi siihen oli syötettävä 9 voltin jännite. No, 12 volttia käytetään melkein kaikissa autoissa. 24 volttia käytetään jo pääasiassa teollisuudessa. Myös tähän, suhteellisesti sanottuna, standardisarjaan "teroitettu" erilaisia tämän jännitteen kuluttajia: hehkulamput, levysoittimet, vahvistimet jne...
Mutta valitettavasti maailmamme ei ole ihanteellinen. Joskus sinun on vain todella saatava jännite, joka ei ole vakioalueelta. Esimerkiksi 9,6 volttia. No, ei tähän suuntaan... Kyllä, virtalähde auttaa meitä täällä. Mutta jälleen kerran, jos käytät valmista virtalähdettä, sinun on kuljettava se mukana elektronisen korun kanssa. Kuinka ratkaista tämä ongelma? Joten annan sinulle kolme vaihtoehtoa:
Ensimmäinen vaihtoehto
Tee jännitteensäädin elektroniseen risteilypiiriin tämän kaavion mukaisesti (lisätietoja täältä):
Toinen vaihtoehto
Rakenna vakaa epätyypillisen jännitteen lähde käyttämällä kolminapaisia jännitteen stabilaattoreita. Kaavioita studioon!
Mitä näemme tuloksena? Näemme jännitteen stabilisaattorin ja zener-diodin kytkettynä stabilisaattorin keskiliittimeen. XX ovat stabilisaattoriin kirjoitetut kaksi viimeistä numeroa. Siellä voi olla numeroita 05, 09, 12, 15, 18, 24. Voi olla jo enemmänkin kuin 24. En tiedä, en valehtele. Nämä kaksi viimeistä numeroa kertovat jännitteen, jonka stabilisaattori tuottaa klassisen kytkentäkaavion mukaisesti:
Tässä 7805-stabilisaattori antaa meille 5 volttia lähdössä tämän järjestelmän mukaisesti. 7812 tuottaa 12 volttia, 7815 - 15 volttia. Voit lukea lisää stabilisaattoreista täältä.
Zener-diodin U on zener-diodin stabilointijännite. Jos otamme zener-diodin, jonka stabilointijännite on 3 volttia ja jännitesäädin 7805, ulostulo on 8 volttia. 8 volttia on jo epästandardi jännitealue ;-). Osoittautuu, että valitsemalla oikean stabilisaattorin ja oikean zener-diodin voit helposti saada erittäin vakaan jännitteen epätyypillisestä jännitealueesta ;-).
Tarkastellaan tätä kaikkea esimerkin avulla. Koska mittaan yksinkertaisesti jännitteen stabilisaattorin liittimistä, en käytä kondensaattoreita. Jos syöttäisin kuormaa, käyttäisin myös kondensaattoreita. Marsumme on 7805-vakain. Toimitamme 9 volttia puskutraktorista tämän stabilisaattorin tuloon:
Siksi ulostulo on 5 volttia, loppujen lopuksi stabilisaattori on 7805.
Nyt otamme Zener-diodin, jonka U-stabilointi = 2,4 volttia, ja asetamme sen tämän piirin mukaan, voit tehdä sen ilman johtimia, loppujen lopuksi mittaamme vain jännitettä.
Hups, 7,3 volttia! 5+2,4 volttia. Toimii! Koska zener-diodini eivät ole korkean tarkkuuden (tarkkuus), zener-diodin jännite voi poiketa hieman tyyppikilvestä (valmistajan ilmoittama jännite). No, mielestäni se ei ole ongelma. 0,1 voltilla ei ole meille merkitystä. Kuten jo sanoin, tällä tavalla voit valita minkä tahansa tavanomaisesta poikkeavan arvon.
Kolmas vaihtoehto
On myös toinen samanlainen menetelmä, mutta tässä käytetään diodeja. Ehkä tiedät, että piidiodin etuliitoksen jännitehäviö on 0,6-0,7 volttia ja germaniumdiodin 0,3-0,4 volttia? Käytämme tätä diodin ominaisuutta ;-).
Joten viedään kaavio studioon!
Kokoamme tämän rakenteen kaavion mukaan. Myös epävakaa tulon tasajännite pysyi 9 voltissa. Stabilisaattori 7805.
Joten mikä on tulos?
Lähes 5,7 volttia;-), mikä oli todistettava.
Jos kaksi diodia on kytketty sarjaan, jännite laskee kummankin yli, joten se summataan:
Jokainen piidiodi laskee 0,7 volttia, mikä tarkoittaa 0,7 + 0,7 = 1,4 volttia. Sama germaniumin kanssa. Voit liittää kolme tai neljä diodia, minkä jälkeen sinun on laskettava kunkin jännitteet yhteen. Käytännössä ei käytetä enempää kuin kolmea diodia.
Epästandardin vakiojännitteen lähteitä voidaan käyttää täysin erilaisissa piireissä, jotka kuluttavat alle 1 ampeerin virtaa. Muista, että jos kuormasi kuluttaa hieman yli puoli ampeeria, elementtien on täytettävä nämä vaatimukset. Sinun on otettava tehokkaampi diodi kuin kuvassani.
www.ruselectronic.com
Jännitteen stabilointipiiri - yksinkertainen laskenta
Useimmiten radiolaitteet vaativat vakaan jännitteen toimiakseen verkkojännitteen ja kuormitusvirran muutoksista riippumatta. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi käytetään kompensointi- ja parametrisia stabilointilaitteita.
Parametrinen stabilisaattori
Sen toimintaperiaate perustuu puolijohdelaitteiden ominaisuuksiin. Puolijohteen - zener-diodin virta-jännite-ominaisuus on esitetty kaaviossa.
Käynnistyksen aikana zener-diodin ominaisuudet ovat samanlaiset kuin yksinkertaisen piipohjaisen diodin. Jos zener-diodi kytketään päälle vastakkaiseen suuntaan, sähkövirta kasvaa aluksi hitaasti, mutta kun tietty jännitearvo saavutetaan, tapahtuu rikkoutuminen. Tämä on tila, jossa pieni jännitteen nousu luo suuren zener-diodivirran. Häiriöjännitettä kutsutaan stabilointijännitteeksi. Zener-diodin vian välttämiseksi virran virtausta rajoittaa vastus. Kun zener-diodin virta vaihtelee pienimmästä suurimpaan arvoon, jännite ei muutu.
Kaaviossa on jännitteenjakaja, joka koostuu liitäntävastuksesta ja zener-diodista. Sen rinnalle on kytketty kuorma. Kun syöttöjännite muuttuu, myös vastuksen virta muuttuu. Zener-diodi ottaa muutokset haltuun: virta muuttuu, mutta jännite pysyy vakiona. Kun vaihdat kuormitusvastusta, virta muuttuu, mutta jännite pysyy vakiona.
Kompensaatiostabilisaattori
Aiemmin käsitelty laite on rakenteeltaan hyvin yksinkertainen, mutta mahdollistaa virran kytkemisen laitteeseen virralla, joka ei ylitä zener-diodin maksimivirtaa. Tämän seurauksena käytetään jännitteen stabilointilaitteita, joita kutsutaan kompensointilaitteiksi. Ne koostuvat kahdesta tyypistä: rinnakkais- ja sarjamuotoisista.
Laite on nimetty säätöelementtiin liittämistavan mukaan. Yleensä käytetään peräkkäisiä kompensoivia stabilaattoreita. Hänen kaavionsa:
Ohjauselementti on transistori, joka on kytketty sarjaan kuorman kanssa. Lähtöjännite on yhtä suuri kuin Zener-diodin ja emitterin arvojen välinen ero, joka on useita voltin murto-osia, joten lähtöjännitteen katsotaan olevan yhtä suuri kuin stabilointijännite.
Kummankin tyyppisillä laitteilla on haittoja: on mahdotonta saada tarkkaa lähtöjännitteen arvoa ja tehdä säätöjä käytön aikana. Jos on tarpeen luoda mahdollisuus säätöön, kompensoiva tyyppinen stabilisaattori valmistetaan seuraavan kaavion mukaisesti:
Tässä laitteessa säätö suoritetaan transistorilla. Pääjännite syötetään zener-diodilla. Jos lähtöjännite kasvaa, transistorin kanta muuttuu negatiiviseksi emitteriin verrattuna, transistori aukeaa enemmän ja virta kasvaa. Tämän seurauksena negatiivinen jännite kollektorissa pienenee samoin kuin transistorissa. Toinen transistori sulkeutuu, sen vastus kasvaa ja liitinjännite kasvaa. Tämä johtaa lähtöjännitteen laskuun ja paluuta aiempaan arvoonsa.
Kun lähtöjännite laskee, tapahtuu samanlaisia prosesseja. Voit säätää tarkan lähtöjännitteen viritysvastuksen avulla.
Stabilisaattorit mikropiireissä
Tällaisilla integroidun version laitteilla on lisääntyneet parametrien ja ominaisuuksien ominaisuudet, jotka eroavat vastaavista puolijohdelaiteista. Niillä on myös lisääntynyt luotettavuus, pienet mitat ja paino sekä alhaiset kustannukset.
Sarjan säädin
- 1 – jännitelähde;
- 2 – Säätöelementti;
- 3 – vahvistin;
- 5 – lähtöjännitteen ilmaisin;
- 6 – kuormituskestävyys.
Säätöelementti toimii säädettävänä vastuksena, joka on kytketty sarjaan kuorman kanssa. Kun jännite vaihtelee, säätöelementin resistanssi muuttuu niin, että tällaisten vaihteluiden kompensointi tapahtuu. Ohjauselementtiin vaikuttaa takaisinkytkentä, joka sisältää ohjauselementin, pääjännitelähteen ja jännitemittarin. Tämä mittari on potentiometri, josta osa lähtöjännitteestä tulee.
Takaisinkytkentä säätää kuormaan käytettävää lähtöjännitettä, potentiometrin lähtöjännite tulee yhtä suureksi kuin pääjännite. Jännitteen vaihtelut päävirrasta aiheuttavat jonkin verran jännitehäviötä säädössä. Tämän seurauksena lähtöjännitettä voidaan säätää tietyissä rajoissa mittauselementillä. Jos stabilisaattori aiotaan valmistaa tietylle jännitearvolle, niin mittauselementti luodaan mikropiirin sisään lämpötilakompensoinnilla. Jos lähtöjännitealue on suuri, mittauselementti suoritetaan mikropiirin takana.
Rinnakkais stabilisaattori
- 1 – jännitelähde;
- 2 – säätöelementti;
- 3 – vahvistin;
- 4 – pääjännitelähde;
- 5 – mittauselementti;
- 6 – kuormituskestävyys.
Jos vertaamme stabilointipiirejä, peräkkäinen laite on lisännyt tehokkuutta osittaisella kuormituksella. Rinnakkaistyyppinen laite kuluttaa jatkuvasti virtaa lähteestä ja syöttää sen ohjauselementtiin ja kuormaan. Rinnakkaisvakaajia suositellaan käytettäväksi vakiokuormilla täydellä kuormalla. Rinnakkaisvakain ei aiheuta vaaraa oikosulun sattuessa, peräkkäinen tyyppi ei aiheuta vaaraa tyhjäkäynnillä. Jatkuvalla kuormituksella molemmat laitteet luovat korkean hyötysuhteen.
Stabilisaattori sirulla 3 nastalla
Innovatiivisia muunnelmia peräkkäisistä stabilointipiireistä valmistetaan 3-napaisella mikropiirillä. Koska lähtöjä on vain kolme, niitä on helpompi käyttää käytännön sovelluksissa, koska ne syrjäyttävät muun tyyppisiä stabilaattoreita 0,1-3 ampeerin välillä.
- Uin – raakatulojännite;
- U out – lähtöjännite.
Et saa käyttää säiliöitä C1 ja C2, mutta niiden avulla voit optimoida stabilisaattorin ominaisuuksia. Kapasiteettia C1 käytetään luomaan järjestelmän vakautta, kapasitanssia C2 tarvitaan siksi, että äkillistä kuormituksen kasvua ei voida seurata stabilisaattorilla. Tässä tapauksessa virtaa tukee kapasitanssi C2. Käytännössä käytetään usein Motorolan 7900-sarjan mikropiirejä, jotka stabiloivat positiivisen jännitearvon, ja 7900 - miinusmerkillä varustetun arvon.
Mikropiiri näyttää tältä:
Luotettavuuden lisäämiseksi ja jäähdytyksen luomiseksi stabilisaattori on asennettu jäähdyttimeen.
Transistorin stabilisaattorit
Ensimmäisessä kuvassa on 2SC1061-transistoriin perustuva piiri.
Laitteen lähtö saa 12 volttia, lähtöjännite riippuu suoraan zener-diodin jännitteestä. Suurin sallittu virta on 1 ampeeri.
Käytettäessä 2N 3055 transistoria suurin sallittu lähtövirta voidaan nostaa 2 ampeeriin. Kuvassa 2 on stabilisaattorin piiri, joka perustuu 2N 3055-transistoriin, lähtöjännite, kuten kuvassa 1, riippuu zener-diodin jännitteestä.
- 6 V - lähtöjännite, R1=330, VD=6,6 volttia
- 7,5 V - lähtöjännite, R1 = 270, VD = 8,2 volttia
- 9 V - lähtöjännite, R1=180, Vd=10
3. kuvassa - adapteri autoon - auton akun jännite on 12 V. Alemman arvoisen jännitteen luomiseksi käytetään seuraavaa piiriä.
ostabilizatore.ru
6 V LATURI
Toistin äskettäin yhden hyvän laturipiirin 6 V akulle. Suuri määrä tällaisia akkuja on ilmestynyt myyntiin, ja jos niille on latureita, ne ovat yksinkertaisimpia - diodisilta, vastus, kondensaattori ja LED-merkkivalo. Koska 12 voltin autoja tarvitaan pääasiassa. Kaikista Internetissä olevista suunnitelmista päädyin tähän. Se toimii vakaasti eikä ole huonompi kuin muut teollisuuspiirit. Lähtöjännite on vakaa - 6,8V, virta 0,45 A, latauksen loppu näkyy LEDissä - punainen LED sammuu, kun akku on latautunut täyteen. En asentanut relettä, ei ole tarvetta, käynnistin toimii kuin kello, jos osat ovat hyvässä kunnossa. Laturi 6V akuille - kaavio
Laturin kuumennusasteen vähentämiseksi käytetään kahta 15 ohmin vastusta, joiden teho on 2 W, kytkettynä rinnan. Latauspiirilevy
Tämä laite käyttää maahantuotuja oksidikondensaattoreita, joiden käyttöjännite on 12 V. Diodit 1N4007 (VD1 - VD5) ovat vaihdettavissa mihin tahansa, joka kestää vähintään kaksi kertaa latausvirran. KR142EN12A-sirun sijasta voit käyttää LM317:ää. Se on asetettava jäähdytyslevylle, jonka pinta-ala riippuu latausvirrasta.
Verkkomuuntajan on annettava toisiokäämiin 15-18 V vaihtojännite 0,5 A:n kuormitusvirralla. Verkkomuuntajaa, mikropiiriä ja LEDejä lukuun ottamatta kaikki osat on asennettu yhdestä piirilevystä valmistetulle piirilevylle. -sivuinen folio lasikuitu, mitat 55x60 mm.
Oikein koottu laite vaatii vain vähän säätöä. Kun akku on irrotettuna, syötetään virtaa ja vastus R6 valittaessa lähtöjännitteeksi asetetaan 6,75 V. Virranrajoitusyksikön toiminnan tarkistamiseksi akkujen sijaan 2 W vastus, jonka resistanssi on noin 10 0 m kytketään hetkeksi ja sen läpi kulkeva virta mitataan. Se ei saa ylittää 0,45 A. Tässä vaiheessa asetusta voidaan pitää valmiina.
Laitoin koko laturin täytteen sopivan kokoiseen muovikoteloon ja etupaneeliin asetin LEDit, virtapainikkeen, sulakkeen ja 6 voltin akun liitäntänavat. Kokoaminen ja testaus - Nikolay K. |
Tämä on myös hyödyllistä katsoa:
el-shema.ru
Jännitteen stabilisaattorit tai kuinka saada 3,3 volttia
Alkutiedot: vaihdemoottori, jonka käyttöjännite on 5 volttia virralla 1 A ja ESP-8266 mikrokontrolleri, jonka muutosherkkä käyttöjännite on 3,3 volttia ja huippuvirta jopa 600 milliampeeria. Kaikki tämä on otettava huomioon ja saatava virtaa yhdestä ladattavasta 18650 litiumioniakusta, jonka jännite on 2,8 - 4,2 volttia.
Kokoamme alla olevan piirin: litiumioniakku 18650, jonka jännite on 2K,8 -4,2 volttia ilman sisäistä latauspiiriä -> kiinnitämme TP4056-sirun moduulin, joka on suunniteltu litiumioniakkujen lataamiseen akun rajoitustoiminnolla purkaus 2,8 volttiin ja suojaus oikosululta (älä unohda, että tämä moduuli käynnistyy, kun akku on päällä ja lyhytaikainen 5 voltin virtalähde syötetään moduulin tuloon USB-laturista, joten et virtakytkintä käytettäessä purkausvirta valmiustilassa ei ole kovin suuri ja jos koko laitetta ei käytetä pitkään aikaan, se sammuu itsestään, kun akun jännite laskee alle 2,8 voltin)
TP4056-moduuliin yhdistämme MT3608-sirun moduulin - tehostetun DC-DC (tasavirta-tasavirta) -stabilisaattorin ja jännitteenmuuntimen 2,8 -4,2 voltin akusta vakaaseen 5 voltin 2 ampeeriin - vaihdemoottorin virtalähde.
Rinnakkain MT3608-moduulin lähdön kanssa yhdistämme MP1584 EN -siruun DC-DC-stabilisaattori-muuntimen, joka on suunniteltu tarjoamaan vakaa 3,3 voltin 1 ampeerin virtalähde ESP8266-mikroprosessorille.
ESP8266:n vakaa toiminta riippuu suuresti syöttöjännitteen stabiilisuudesta. Ennen kuin kytket DC-DC-stabilisaattori-muunninmoduulit sarjaan, älä unohda säätää vaadittua jännitettä muuttuvilla vastuksilla, sijoita kondensaattori rinnakkain vaihdemoottorin napojen kanssa, jotta se ei aiheuta suurtaajuisia häiriöitä ESP8266 mikroprosessori.
Kuten yleismittarin lukemista näemme, vaihdemoottoria kytkettäessä ESP8266 mikrokontrollerin syöttöjännite EI OLE MUUTTUNUT!
Miksi tarvitset JÄNNITESTABILATTORIA. Kuinka käyttää jännitteen stabilaattoreita Zener-diodin esittely, parametrisen stabilisaattorin laskenta; integroitujen stabilointiaineiden käyttö; yksinkertaisen zener-dioditesterin suunnittelu ja paljon muuta.
| Nimi | RT9013 |  Richtek-tekniikkaa |
| Kuvaus | Stabilisaattori-muunnin kuormille, joiden virrankulutus on 500 mA, matala jännitehäviö, pieni sisäinen melutaso, erittäin nopea, lähtövirta- ja oikosulkusuojalla, CMOS LDO. | |
| RT9013 PDF Tekninen tiedote (tietolehti): | ||
*Kuvaus MP1584EN
**Voidaan ostaa Your Cee -myymälästä
*Voidaan ostaa Your Cee -myymälästä
| Nimi | MC34063A |  Wing Shing International Group |
| Kuvaus | DC-DC-ohjattu muuntaja | |
| MC34063A Data Sheet PDF (tietolehti): | ||
| Nimi |  |
|||
| Kuvaus | 4A, 400kHz, tulojännite 5~32V / lähtöjännite 5~35V, DC/DC-kytketty tehostusmuunnin | |||
| XL6009 Data Sheet PDF (tietolehti): | ||||
|
||||
http://dwiglo.ru/mp2307dn-PDF.html
Kiinalaiset stabilointiaineet kotitekoisille. Osa 1.
Kiinalaiset stabilointiaineet kotitekoisille. Osa 2.
Kiinalaiset stabilointiaineet kotitekoisille. Osa 3.
mirrobo.ru
Yksinkertaisen vakiojännitteen stabilisaattorin piiri referenssi-zener-diodilla.
Aihe: stabiloidun virtalähteen piiri Zener-diodilla ja transistorilla.
Joillekin sähköpiireille ja -piireille riittää tavanomainen virtalähde, jossa ei ole stabilointia. Tämän tyyppiset virtalähteet koostuvat yleensä alennusmuuntajasta, diodisiltatasasuuntaajista ja suodatinkondensaattorista. Teholähteen lähtöjännite riippuu alaspäin muuntajan toisiokäämin kierrosten lukumäärästä. Mutta kuten tiedät, 220 voltin verkkojännite on epävakaa. Se voi vaihdella tietyissä rajoissa (200-235 volttia). Tämän seurauksena myös muuntajan lähtöjännite "kelluu" (eli 12 voltin sijaan se on 10-14 tai niin).
Sähkötekniikka, joka ei ole erityisen herkkä pienille DC-syöttöjännitteen muutoksille, pärjää näin yksinkertaisella virtalähteellä. Mutta herkempi elektroniikka ei enää siedä tätä, se voi jopa epäonnistua. Joten tarvitaan ylimääräinen vakiolähtöjännitteen stabilointipiiri. Tässä artikkelissa esitän sähköpiirin melko yksinkertaisesta tasajännitestabilisaattorista, jossa on zener-diodi ja transistori. Zener-diodi toimii vertailuelementtinä, joka määrittää ja stabiloi virtalähteen lähtöjännitteen.
Siirrytään nyt yksinkertaisen tasavirtajännitteen stabilisaattorin sähköpiirin suoraan analyysiin. Joten esimerkiksi meillä on alennusmuuntaja, jonka AC-lähtöjännite on 12 volttia. Käytämme tätä samaa 12 volttia piirimme tuloon, nimittäin diodisillalle ja suodatinkondensaattorille. Dioditasasuuntaaja VD1 muodostaa jatkuvaa (mutta ajoittaista) virtaa vaihtovirrasta. Sen diodit on suunniteltava maksimivirralle (pienellä noin 25 % marginaalilla), jonka virtalähde pystyy tuottamaan. No, niiden jännite (käänteinen) ei saa olla pienempi kuin lähtöjännite.
Suodatinkondensaattori C1 tasoittaa nämä jännitepiikit tehden tasajänniteaaltomuodosta tasaisemman (vaikkakaan ei ihanteellisen). Sen kapasiteetin tulisi olla 1000 µF - 10 000 µF. Jännite on myös suurempi kuin lähtö. Huomaa, että tällainen vaikutus on olemassa - vaihtojännite diodisillan ja elektrolyyttisuodattimen kondensaattorin jälkeen kasvaa noin 18%. Siksi loppujen lopuksi saamme lähtöön ei 12 volttia, vaan jossain 14,5.
Nyt tulee tasajännitteen stabilointiosa. Tärkein toiminnallinen elementti tässä on itse zener-diodi. Haluan muistuttaa, että zener-diodilla on tietyissä rajoissa kyky ylläpitää vakaasti tietty vakiojännite (stabilointijännite), kun ne kytketään takaisin päälle. Kun Zener-diodille syötetään jännite nollasta stabilointijännitteeseen, se yksinkertaisesti kasvaa (zener-diodin päissä). Saavutettuaan stabilointitason jännite pysyy muuttumattomana (pienellä nousulla), ja sen läpi kulkevan virran voimakkuus alkaa kasvaa.
Yksinkertaisen stabilisaattorin piirissämme, jonka pitäisi tuottaa 12 volttia lähdössä, zener-diodi VD2 on suunniteltu jännitteelle 12,6 (laitetaan Zener-diodi 13 volttiin, tämä vastaa D814D:tä). Miksi 12,6 volttia? Koska emitteri-kantatransistorin liittimeen kertyy 0,6 volttia. Ja lähtö on täsmälleen 12 volttia. No, koska asetimme zener-diodin 13 volttiin, virtalähteen lähtö on jossain 12,4 V.
Zener-diodi VD2 (joka luo DC-viitejännitteen) tarvitsee virranrajoittimen, joka suojaa sitä liialliselta ylikuumenemiselta. Kaaviossa tätä roolia esittää vastus R1. Kuten näet, se on kytketty sarjaan zener-diodin VD2 kanssa. Toinen suodatinkondensaattori, elektrolyytti C2, on samansuuntainen zener-diodin kanssa. Sen tehtävänä on myös tasoittaa ylimääräisiä jännitteen aaltoiluja. Ilmankin pärjää, mutta sen kanssa on silti parempi!
Seuraavaksi kaaviossa näemme bipolaaritransistorin VT1, joka on kytketty yhteisen kollektoripiirin mukaisesti. Muistutan, että yleisen kollektorityyppisten bipolaaristen transistorien (tätä kutsutaan myös emitteriseuraajaksi) kytkentäpiireille on ominaista se, että ne lisäävät merkittävästi virran voimakkuutta, mutta jännitevahvistusta ei ole (vaikka se on hieman pienempi kuin tulojännite, täsmälleen samalla 0,6 voltilla). Siksi transistorin ulostulossa saamme sen sisääntulossa olevan vakiojännitteen (eli referenssi-zener-diodin jännitteen, joka on 13 volttia). Ja koska emitteriliitos jättää itselleen 0,6 volttia, transistorin lähtö ei ole enää 13, vaan 12,4 volttia.
Kuten sinun pitäisi tietää, jotta transistori alkaa avautua (johtaa ohjattuja virtoja itsensä läpi kollektori-emitteripiiriä pitkin), se tarvitsee vastuksen esijännityksen luomiseksi. Tämän tehtävän suorittaa sama vastus R1. Muuttamalla sen arvoa (tietyissä rajoissa) voit muuttaa virran voimakkuutta transistorin lähdössä ja siten stabiloidun virtalähteemme lähdössä. Niille, jotka haluavat kokeilla tätä, suosittelen vaihtamaan R1 viritysvastukseen, jonka nimellisarvo on noin 47 kiloohmia. Säätämällä sitä näet kuinka virranvoimakkuus virtalähteen lähdössä muuttuu.
No, yksinkertaisen tasajännitteen stabilointipiirin lähdössä on toinen pieni suodatinkondensaattori, elektrolyytti C3, joka tasoittaa aaltoilua stabiloidun virtalähteen lähdössä. Kuormitusvastus R2 juotetaan sen rinnalle. Se sulkee transistorin VT1 emitterin piirin miinukseen. Kuten näet, järjestelmä on melko yksinkertainen. Sisältää vähintään komponentteja. Se tarjoaa täysin vakaan jännitteen ulostulossaan. Tämä stabiloitu virtalähde riittää monien sähkölaitteiden käyttämiseen. Tämä transistori on suunniteltu maksimivirralle 8 ampeeria. Siksi tällainen virta vaatii patterin, joka poistaa ylimääräisen lämmön transistorista.
P.S. Jos lisäämme Zener-diodin rinnalle muuttuvan vastuksen, jonka nimellisarvo on 10 kiloohmia (kytkemme keskimmäisen liittimen transistorin pohjaan), niin lopulta saamme säädettävän virtalähteen. Sillä voit muuttaa tasaisesti lähtöjännitettä nollasta maksimiarvoon (zener-diodin jännite miinus sama 0,6 volttia). Uskon, että tällaiselle järjestelmälle tulee jo enemmän kysyntää.
electrohobby.ru
MITEN LISÄÄ JÄNNITE 5 V:sta 12V:iin
5-12 voltin DC-DC tehostusmuunnin on helpoin koota käyttämällä LM2577:ää, joka tuottaa 12 V:n ulostulon 5 V:n tulosignaalilla ja 800 mA:n enimmäiskuormitusvirralla. M\C LM2577 on tehostettu eteenpäin suuntautuva pulssimuunnin. Siitä on saatavana kolme eri lähtöjänniteversiota: 12V, 15V ja säädettävä. Tässä on yksityiskohtainen dokumentaatio.
Sen piirit vaativat vähimmäismäärän ulkoisia komponentteja, ja tällaiset säätimet ovat kustannustehokkaita ja helppokäyttöisiä. Muita ominaisuuksia ovat sisäänrakennettu oskillaattori kiinteällä 52 kHz:n taajuudella, joka ei vaadi ulkoisia komponentteja, pehmeä käynnistystila, joka vähentää käynnistysvirtaa, ja virransäätötila, joka parantaa tulojännitteen toleranssia ja lähtömuuttuvaa kuormitusta.
LM2577:n muuntimen ominaisuudet
- Tulojännite 5V DC
- Lähtö 12V DC
- Kuormavirta 800 mA
- Pehmeä käynnistystoiminto
- Ylikuumenemisen sammutus
Tässä käytetään säädettävää mikropiiriä LM2577-adj. Muiden lähtöjännitteiden saamiseksi sinun on muutettava takaisinkytkentävastuksen R2 ja R3 arvoa. Lähtöjännite lasketaan kaavalla:
V Out = 1,23 V (1+R2/R3)
Yleisesti ottaen LM2577 on halpa, tämän piirin kela on yhtenäinen - 100 μH ja maksimivirta on 1 A. Pulssitoiminnan ansiosta jäähdytykseen ei tarvita suuria pattereita - joten tätä muuntajapiiriä voidaan turvallisesti suositella toistoon. Se on erityisen hyödyllinen tapauksissa, joissa sinun on saatava 12 volttia USB-lähdöstä.
Toinen versio samanlaisesta laitteesta, mutta perustuu MC34063A-siruun - katso tämä artikkeli.
elwo.ru
Zener diodit
Jos kytkemme diodin ja vastuksen sarjaan vakiojännitelähteen kanssa siten, että diodi on biasoitu eteenpäin (kuten alla olevasta kuvasta (a) näkyy), diodin jännitehäviö pysyy melko vakiona laajalla tehonsyöttöjännitteiden alueella. .
Shockleyn diodiyhtälön mukaan eteenpäin suuntautuvan PN-liitoksen läpi kulkeva virta on verrannollinen e:hen, joka on korotettu myötäsuuntaisen jännitehäviön tehoon. Koska tämä on eksponentiaalinen funktio, virta kasvaa melko nopeasti ja jännitehäviö kasvaa kohtalaisesti. Toinen tapa tarkastella tätä on sanoa, että eteenpäin esijännitetyn diodin yli pudonnut jännite muuttuu vain vähän diodin läpi kulkevan virran suurilla muutoksilla. Alla olevassa kuvassa (a) esitetyssä piirissä virtaa rajoittavat virtalähteen jännite, sarjavastus ja diodin yli oleva jännitehäviö, jonka tiedämme olevan vähän erilainen kuin 0,7 volttia. Jos teholähteen jännitettä nostetaan, vastuksen yli oleva jännitehäviö kasvaa lähes saman verran, mutta diodin jännitehäviö kasvaa hyvin vähän. Päinvastoin, teholähteen jännitteen pienentäminen johtaa lähes yhtä suureen laskuun jännitehäviössä vastuksen yli ja pienen laskun jännitehäviössä diodin yli. Lyhyesti sanottuna voisimme tiivistää tämän käyttäytymisen sanomalla, että diodi stabiloi jännitehäviön noin 0,7 volttiin.
Jännitteensäätö on erittäin hyödyllinen diodin ominaisuus. Oletetaan, että olemme koonneet jonkinlaisen piirin, joka ei salli virransyötön jännitteen muutoksia, mutta joka on saatava virtaa galvaanisten kennojen akusta, jonka jännite vaihtelee koko käyttöiän ajan. Voisimme rakentaa piirin kuvan osoittamalla tavalla ja kytkeä säädetyn jännitteen vaativan piirin diodiin, jossa se saa vakion 0,7 volttia.
Tämä toimii varmasti, mutta useimmat käytännölliset piirit vaativat yli 0,7 voltin syöttöjännitteen toimiakseen kunnolla. Yksi tapa nostaa stabiloidun jännitteemme tasoa olisi kytkeä useita diodeja sarjaan, koska kunkin yksittäisen diodin 0,7 voltin jännitehäviö lisää lopullista arvoa tällä määrällä. Esimerkiksi, jos meillä olisi kymmenen diodia sarjassa, säädettävä jännite olisi kymmenen kertaa 0,7 volttia eli 7 volttia (kuva alla (b)).
Si-diodien esijännite: (a) yksidiodi, 0,7 V, (b) 10 diodia sarjassa, 7,0 V.
Kunnes jännite laskee alle 7 voltin, 10-diodinen "pino" putoaa noin 7 volttia.
Jos tarvitaan suurempia säädeltyjä jännitteitä, voimme joko käyttää sarjassa useampia diodeja (mielestäni ei kaikkein elegantein tapa) tai kokeilla täysin erilaista lähestymistapaa. Tiedämme, että diodin myötäsuuntainen jännite on melko vakio useissa olosuhteissa, samoin kuin käänteinen läpilyöntijännite, joka on tyypillisesti paljon suurempi kuin lähtöjännite. Jos käännämme diodin napaisuuden yksidiodisäädinpiirissämme ja nostamme virransyöttöjännitteen pisteeseen, jossa diodi "hajoaa" (diodi ei enää kestä siihen kohdistettua käänteistä esijännitettä), diodi stabiloituu. jännite samalla tavalla kyseisessä läpilyöntipisteessä, mikä ei anna sen nousta enempää, kuten alla olevassa kuvassa.
Käänteisen esijännitetyn Si-diodin hajoaminen jännitteellä noin 100 V.
Valitettavasti, kun tavalliset tasasuuntausdiodit "vilkkuvat", ne yleensä tuhoutuvat. On kuitenkin mahdollista luoda erityinen diodi, joka pystyy käsittelemään rikkoutumisen ilman täydellistä tuhoa. Tämän tyyppistä diodia kutsutaan zener-diodiksi, ja sen symboli on esitetty alla olevassa kuvassa.
Zener-diodin perinteinen graafinen merkintä
Myötäsuuntaisesti esijännitettynä zener-diodit käyttäytyvät samalla tavalla kuin tavalliset tasasuuntausdiodit: niiden myötäsuuntainen jännitehäviö seuraa noin 0,7 voltin "diodiyhtälöä". Käänteisessä bias-tilassa ne eivät johda virtaa ennen kuin käytetty jännite saavuttaa tai ylittää säätöjännitteen, jolloin zener-diodi pystyy johtamaan merkittävää virtaa ja yrittää rajoittaa sen yli pudonneen jännitteen säätöjännitteeseen . Niin kauan kuin tämän käänteisen virran hajoama teho ei ylitä zener-diodin lämpörajoja, zener-diodi ei vaurioidu.
Zener-diodit valmistetaan stabilointijännitteillä, jotka vaihtelevat useista volteista satoihin voltteihin. Tämä säätöjännite vaihtelee hieman lämpötilan mukaan ja voi olla 5-10 prosenttia valmistajan määrityksistä. Tämä vakaus ja tarkkuus on kuitenkin yleensä riittävä käytettäväksi zener-diodin jännitteensäätimenä alla olevassa kuvassa esitetyssä yleisessä tehopiirissä.
Jännitteen stabilointipiiri Zener-diodilla, stabilointijännite = 12,6 V
Huomaa Zener-diodin kytkentäsuunta yllä olevassa kaaviossa: Zener-diodi on käänteinen biasoitu ja tämä on tarkoituksellista. Jos kytkeisimme zener-diodin päälle "normaalilla" tavalla niin, että se olisi eteenpäin biasoitu, niin se pudottaisi vain 0,7 volttia, kuten tavallinen tasasuuntaajadiodi. Jos haluamme käyttää zener-diodin käänteisiä hajoamisominaisuuksia, meidän on käytettävä sitä käänteisessä bias-tilassa. Niin kauan kuin syöttöjännite pysyy säätöjännitteen yläpuolella (12,6 volttia tässä esimerkissä), zener-diodin yli pudonnut jännite pysyy noin 12,6 volttina.
Kuten mikä tahansa puolijohdelaite, zener-diodi on herkkä lämpötilalle. Liian paljon lämpöä tuhoaa zener-diodin, ja koska se sekä alentaa jännitettä että johtaa virtaa, se tuottaa lämpöä Joulen lain (P = IU) mukaisesti. Siksi jännitteensäädinpiiriä suunniteltaessa on huolehdittava siitä, että zener-diodin tehohäviön arvo ei ylity. On mielenkiintoista huomata, että kun zener-diodit epäonnistuvat suuren tehohäviön vuoksi, ne yleensä pikemminkin oikosuluvat kuin avautuvat. Samasta syystä vikaantunut diodi on helppo havaita: jännitehäviö sen yli on lähes nolla, kuten langanpalalla.
Tarkastellaan jännitteen stabilointipiiriä zener-diodilla matemaattisesti määrittämällä kaikki jännitteet, virrat ja tehohäviö. Ottamalla saman piirin kuten aiemmin, suoritamme laskelmat olettaen, että zener-diodin jännite on 12,6 volttia, syöttöjännite on 45 volttia ja sarjavastus on 1000 ohmia (oletetaan, että zener-diodin jännite on täsmälleen 12 . 6 volttia, jotta ei tarvitse arvioida kaikkia arvoja "likimääräisiksi" alla olevassa kuvassa (a).
Jos zener-diodin jännite on 12,6 volttia ja virtalähteen jännite on 45 volttia, jännitehäviö vastuksen yli on 32,4 volttia (45 volttia – 12,6 volttia = 32,4 volttia). 32,4 volttia pudotettuna 1000 ohmiin tuottaa 32,4 mA virran piiriin (kuva (b) alla).
(a) Zener-diodijännitteensäädin 1000 ohmin vastuksella. (b) Jännitteen ja virran pudotuksen laskeminen.
Teho lasketaan kertomalla virta jännitteellä (P=IU), joten voimme helposti laskea tehohäviön sekä vastukselle että zener-diodille:
Tälle piirille riittää zener-diodi, jonka nimellisteho on 0,5 wattia, ja vastus, jonka tehohäviö on 1,5 tai 2 wattia.
Jos liiallinen tehohäviö on haitallista, niin miksi ei suunnitella piiriä niin, että se häviää mahdollisimman vähän? Miksei vain asenneta erittäin korkearesistanssi vastusta, mikä rajoittaa huomattavasti virtaa ja pitää häviöluvut hyvin alhaisina? Otetaanpa sama piiri esimerkiksi 100 kOhm vastuksella 1 kOhmin vastuksen sijaan. Huomaa, että sekä syöttöjännite että zener-jännite eivät ole muuttuneet:
Jännitteen stabilisaattori Zener-diodissa 100 kOhm vastuksella
1/100 virralla, joka meillä oli aiemmin (324 µA, 32,4 mA sijasta), molempien tehohäviöarvojen pitäisi laskea kertoimella 100:
Näyttää täydelliseltä, eikö? Pienempi tehohäviö tarkoittaa alhaisempaa käyttölämpötilaa sekä zener-diodille että vastukselle, sekä vähemmän energiaa hukkaan järjestelmässä, eikö niin? Korkeampi resistanssiarvo vähentää tehohäviön tasoa piirissä, mutta valitettavasti aiheuttaa toisen ongelman. Muista, että säädinpiirin tarkoitus on tarjota vakaa jännite toiselle piirille. Toisin sanoen syötämme viime kädessä jotain 12,6 voltilla, ja sillä jollakin on oma virrankulutus. Katsotaanpa ensimmäistä säädinpiiriämme, tällä kertaa 500 ohmin kuormalla, joka on kytketty rinnan zener-diodin kanssa, alla olevassa kuvassa.
Zener-diodin jännitteen stabilisaattori, jossa on 1 kOhmin vastus sarjassa ja 500 ohmin kuorma
Jos 12,6 volttia ylläpidetään 500 ohmin kuormassa, kuorma kuluttaa 25,2 mA virtaa. Jotta "alasvetovastus" alentaisi jännitettä 32,4 voltilla (vähentäen 45 voltin virtalähteen jännitteen 12,6 volttiin zener-diodilla), sen on silti johdettava 32,4 mA virtaa. Tämä johtaa 7,2 mA:n virran virtaamiseen zener-diodin läpi.
Katsotaanpa nyt "energiaa säästävää" stabilointipiiriämme, jossa on 100 kOhm alennusvastus, joka yhdistää siihen saman 500 ohmin kuorman. Sen oletetaan tukevan 12,6 volttia kuormituksella, kuten edellinen piiri. Kuten näemme, se ei kuitenkaan voi suorittaa tätä tehtävää (kuva alla).
Zener-diodin jännitteen stabilisaattori, jossa on 100 kOhmin vastus sarjassa ja 500 ohmin kuorma
Suurella alasvetovastuksen arvolla jännite 500 ohmin kuormalla on noin 224 mV, mikä on paljon vähemmän kuin odotettu arvo 12,6 volttia! Miksi niin? Jos kuorman yli olisi 12,6 volttia, virta olisi 25,2 mA, kuten ennenkin. Tämän kuormitusvirran pitäisi kulkea sarjan alasvetovastuksen läpi kuten ennenkin, mutta uudella (paljon isommalla!) alasvetovasuksella jännitehäviö vastuksen yli ja sen läpi kulkeva 25,2 mA virta olisi 2520 volttia! Koska meillä ei tietenkään ole niin paljon jännitettä akusta, tämä ei voi tapahtua.
Tilanne on helpompi ymmärtää, jos poistamme Zener-diodin tilapäisesti piiristä ja analysoimme alla olevan kuvan vain kahden vastuksen käyttäytymistä.
Stabilisaattori poistetulla zener-diodilla
Sekä 100 kΩ:n alasvetovastus että 500 Ω:n kuormitusvastus ovat sarjassa, jolloin kokonaisvastus on 100,5 kΩ. Kun kokonaisjännite on 45 V ja kokonaisvastus 100,5 kOhm, Ohmin laki (I=U/R) kertoo, että virta on 447,76 µA. Laskemalla jännitehäviö molempien vastusten välillä (U=IR), saadaan vastaavasti 44,776 volttia ja 224 mV. Jos tällä hetkellä palauttaisimme zener-diodin, se "näkisi" myös 224 mV sen poikki ollessaan kytkettynä rinnan kuormitusvastuksen kanssa. Tämä on paljon pienempi kuin zener-diodin läpilyöntijännite, joten se ei "riko" eikä johda virtaa. Tässä suhteessa zener-diodi ei toimi matalalla jännitteellä, vaikka se olisikin esijännitetty. Ainakin sen on saatava 12,6 volttia aktivoidakseen sen.
Analyyttinen tekniikka Zener-diodin poistamiseksi piiristä ja riittävän jännitteen olemassaolon tai puuttumisen tarkkailemisesta sen johtamiseen on pätevä. Vain siksi, että zener-diodi sisältyy piiriin, ei taata, että zener-diodin täysi jännite saavuttaa aina sen! Muista, että zener-diodit toimivat rajoittamalla jännitteen jollekin maksimitasolle; ne eivät voi kompensoida jännitteen puutetta.
Siten mikä tahansa zener-diodin stabilointipiiri toimii niin kauan kuin kuormitusvastus on yhtä suuri tai suurempi kuin tietty vähimmäisarvo. Jos kuormitusvastus on liian alhainen, se ottaa liikaa virtaa, mikä johtaa liian suureen jännitteeseen alasvetovastuksen yli, jolloin Zener-diodin jännite ei riitä johtamaan virtaa. Kun zener-diodi lakkaa johtamasta virtaa, se ei voi enää säätää jännitettä ja kuormitusjännite on säätöpisteensä alapuolella.
100 kOhm:n alasvetovastuksen säätöpiirimme täytyy kuitenkin olla sopiva jollekin kuormitusvastuksen arvolle. Tämän sopivan kuormitusvastusarvon löytämiseksi voimme laskea resistanssin kahden sarjassa olevan vastuksen piirissä (ilman zener-diodia) syöttämällä tunnetut arvot kokonaisjännitteelle ja alasvedon resistanssille. vastus ja laskemalla odotetulle 12,6 voltin kuormitusjännitteelle:
Kun kokonaisjännite on 45 volttia ja kuorman yli 12,6 volttia, meidän pitäisi saada 32,4 volttia alasvetovastuksen Rlow yli:
Kun alasvetovastuksen yli on 32,4 volttia ja sen resistanssi on 100 kOhm, sen läpi kulkeva virta on 324 µA:
Sarjaan kytkettynä kaikkien komponenttien läpi kulkeva virta on sama:
Joten jos kuormitusvastus on täsmälleen 38,889 k ohmia, se on 12,6 volttia Zener-diodin kanssa tai ilman. Mikä tahansa kuormitusvastus, joka on alle 38,889 kOhmia, johtaa alle 12,6 voltin kuormitusjännitteeseen Zener-diodin kanssa tai ilman sitä. Zener-diodia käytettäessä kuormitusjännite stabiloidaan 12,6 volttiin, jos kuormitusvastus on yli 38,889 kOhmia.
Asennusvastuksen alkuarvolla 1 kOhm stabilointipiirimme pystyi tasapainottamaan jännitteen riittävästi jopa 500 ohmin kuormitusresistanssilla. Näemme kompromissin tehohäviön ja kuormitusvastustoleranssin välillä. Korkeampi alasvetovastus antaa meille vähemmän tehohäviötä lisäämällä minimikuormitusvastuksen arvoa. Jos haluamme stabiloida jännitteen pienille kuormitusvastusarvoille, piirin on oltava valmis käsittelemään suurta tehohäviötä.
Zener-diodit säätelevät jännitettä toimimalla lisäkuormina, ottamalla enemmän tai vähemmän virtaa tarpeen mukaan jatkuvan jännitehäviön aikaansaamiseksi kuorman yli. Tämä on analogista auton nopeuden säätämiseen jarruttamalla kaasun asennon vaihtamisen sijaan: se ei ole vain turhaa, vaan jarrut on suunniteltava kestämään koko moottorin teho, kun ajo-olosuhteet eivät sitä vaadi. Tästä perustavanlaatuisesta tehottomuudesta huolimatta zener-diodijännitteensäädinpiirejä käytetään laajalti niiden yksinkertaisuuden vuoksi. Suuritehoisissa sovelluksissa, joissa tehottomuutta ei voida hyväksyä, käytetään muita jännitteensäätötekniikoita. Mutta silloinkin pieniä zener-piirejä käytetään usein tarjoamaan "viitejännite" tehokkaamman virtapiirin ohjaamiseksi, joka ohjaa päätehoa.
Zener-diodit on valmistettu alla olevassa taulukossa luetelluille vakiojännitteille. Taulukossa "Basic Zener Voltages" on lueteltu 0,5 ja 1,3 W komponenttien perusjännitteet. Watit vastaavat tehoa, jonka komponentti voi haihtua vahingoittumatta.
| 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 |
Zener Voltage Limiter: Rajoitinpiiri, joka katkaisee signaalihuiput suunnilleen Zener-jännitetasolla. Alla olevassa kuvassa näkyvässä piirissä on kaksi Zener-diodia, jotka on kytketty sarjaan, mutta suunnattu vastakkain toisiaan vastaan signaalin symmetriseksi kiinnittämiseksi suunnilleen säätöjännitteellä. Vastus rajoittaa zener-diodien kuluttaman virran turvalliseen arvoon.
Zener jännitteenrajoitin*SPICE 03445.eps D1 4 0 diodi D2 4 2 diodi R1 2 1 1.0k V1 1 0 SIN(0 20 1k) .mallidiodi d bv=10 .tran 0.001m 2m .end
Zener-diodin läpilyöntijännite on asetettu 10 V:iin käyttämällä bv=10-diodimalliparametria yllä olevassa mausteverkkoluettelossa. Tämä saa zener-diodit rajoittamaan jännitettä noin 10 V:iin. Takaisin päin olevat zener-diodit rajoittavat molempia huippuja. Positiivisella puolijaksolla ylempi zener-diodi on käänteinen esijännite, joka murtaa zener-diodin läpi 10 V:lla. Alempi zener-diodi laskee noin 0,7 V, koska se on eteenpäin esijännitetty. Tarkempi katkaisutaso on siis 10 + 0,7 = 10,7 V. Samoin negatiivinen puolijakson katkaisu tapahtuu jännitteellä –10,7 V. Alla olevassa kuvassa on katkaisutaso hieman suurempi kuin ±10 V.
Zener-diodeja käyttävän jännitteenrajoittimen toimintakaavio: tulosignaali v(1) on rajoitettu signaaliin v(2)
Tehdään yhteenveto:
- Zener-diodit on suunniteltu toimimaan käänteisessä bias-tilassa, mikä tarjoaa suhteellisen alhaisen, vakaan läpilyöntitason, eli stabilointijännitteen, jolla ne alkavat johtaa merkittävää käänteisvirtaa.
- Zener-diodi voi toimia jännitteensäätimenä, joka toimii apukuormana ja ottaa enemmän virtaa lähteestä, jos sen jännite on liian korkea, tai vähemmän virtaa, jos jännite on liian alhainen.
Alkuperäinen artikkeli.
Kuinka saada epästandardi jännite, joka ei sovi standardialueelle?
Vakiojännite on jännite, jota käytetään hyvin yleisesti elektronisissa laitteissasi. Tämä jännite on 1,5 volttia, 3 volttia, 5 volttia, 9 volttia, 12 volttia, 24 volttia jne. Esimerkiksi antediluvian MP3-soittimesi sisälsi yhden 1,5 voltin akun. Television kaukosäätimessä on jo kaksi 1,5 voltin paristoa, jotka on kytketty sarjaan, mikä tarkoittaa 3 volttia. USB-liittimen uloimmissa koskettimissa on 5 voltin potentiaali. Luultavasti kaikilla oli Dandy lapsuudessaan? Dandyn virran saamiseksi siihen oli syötettävä 9 voltin jännite. No, 12 volttia käytetään melkein kaikissa autoissa. 24 volttia käytetään jo pääasiassa teollisuudessa. Myös tätä, suhteellisesti sanottuna, vakioaluetta varten "terätetään" erilaisia tämän jännitteen kuluttajia: hehkulamput, levysoittimet jne.
Mutta valitettavasti maailmamme ei ole ihanteellinen. Joskus sinun on vain todella saatava jännite, joka ei ole vakioalueelta. Esimerkiksi 9,6 volttia. No, ei tähän suuntaan... Kyllä, virtalähde auttaa meitä täällä. Mutta jälleen kerran, jos käytät valmista virtalähdettä, sinun on kuljettava se mukana elektronisen korun kanssa. Kuinka ratkaista tämä ongelma? Joten annan sinulle kolme vaihtoehtoa:
Vaihtoehto 1
Tee jännitteensäädin elektroniseen risteilypiiriin tämän kaavion mukaisesti (tarkemmin):
Vaihtoehto nro 2
Rakenna vakaa epätyypillisen jännitteen lähde käyttämällä kolminapaisia jännitteen stabilaattoreita. Kaavioita studioon!
Mitä näemme tuloksena? Näemme jännitteen stabilisaattorin ja zener-diodin kytkettynä stabilisaattorin keskiliittimeen. XX ovat stabilisaattoriin kirjoitetut kaksi viimeistä numeroa. Siellä voi olla numeroita 05, 09, 12, 15, 18, 24. Voi olla jo enemmänkin kuin 24. En tiedä, en valehtele. Nämä kaksi viimeistä numeroa kertovat jännitteen, jonka stabilisaattori tuottaa klassisen kytkentäkaavion mukaisesti:
Tässä 7805-stabilisaattori antaa meille 5 volttia lähdössä tämän järjestelmän mukaisesti. 7812 tuottaa 12 volttia, 7815 - 15 volttia. Voit lukea lisää stabilaattoreista.
U Zener diodi – tämä on zener-diodin stabilointijännite. Jos otamme zener-diodin, jonka stabilointijännite on 3 volttia ja jännitesäädin 7805, ulostulo on 8 volttia. 8 volttia on jo epästandardi jännitealue ;-). Osoittautuu, että valitsemalla oikean stabilisaattorin ja oikean zener-diodin voit helposti saada erittäin vakaan jännitteen epätyypillisestä jännitealueesta ;-).
Tarkastellaan tätä kaikkea esimerkin avulla. Koska mittaan yksinkertaisesti jännitteen stabilisaattorin liittimistä, en käytä kondensaattoreita. Jos syöttäisin kuormaa, käyttäisin myös kondensaattoreita. Marsumme on 7805-vakain. Toimitamme 9 volttia puskutraktorista tämän stabilisaattorin tuloon:
Siksi ulostulo on 5 volttia, loppujen lopuksi stabilisaattori on 7805.
Nyt otamme Zener-diodin U-stabilointiin = 2,4 volttia ja asetamme sen tämän piirin mukaan, se on mahdollista ilman kondensaattoreita, loppujen lopuksi mittaamme vain jännitettä.
Hups, 7,3 volttia! 5+2,4 volttia. Toimii! Koska zener-diodini eivät ole korkean tarkkuuden (tarkkuus), zener-diodin jännite voi poiketa hieman tyyppikilvestä (valmistajan ilmoittama jännite). No, mielestäni se ei ole ongelma. 0,1 voltilla ei ole meille merkitystä. Kuten jo sanoin, tällä tavalla voit valita minkä tahansa tavanomaisesta poikkeavan arvon.
Vaihtoehto #3
On myös toinen samanlainen menetelmä, mutta tässä käytetään diodeja. Ehkä tiedät, että piidiodin etuliitoksen jännitehäviö on 0,6-0,7 volttia ja germaniumdiodin 0,3-0,4 volttia? Käytämme tätä diodin ominaisuutta ;-).
Joten viedään kaavio studioon!
Kokoamme tämän rakenteen kaavion mukaan. Myös epävakaa tulon tasajännite pysyi 9 voltissa. Stabilisaattori 7805.
Joten mikä on tulos?
Lähes 5,7 volttia;-), mikä oli todistettava.
Jos kaksi diodia on kytketty sarjaan, jännite laskee kummankin yli, joten se summataan:
Jokainen piidiodi laskee 0,7 volttia, mikä tarkoittaa 0,7 + 0,7 = 1,4 volttia. Sama germaniumin kanssa. Voit liittää kolme tai neljä diodia, minkä jälkeen sinun on laskettava kunkin jännitteet yhteen. Käytännössä ei käytetä enempää kuin kolmea diodia. Diodit voidaan asentaa jopa pienellä teholla, koska tässä tapauksessa niiden läpi kulkeva virta on edelleen pieni.
Kytkettävät jännitteet, jotka näkyvät alla olevassa kuvassa:
Oheisessa kuvassa on kaavio ajoneuvon sisäisestä volttimittarista, jossa on indikaatio:
Laite on kuusitasoinen lineaarinen ilmaisin, jonka jännite on 10-15 volttia. DA1, K142EN5B nastassa 8, tuottaa 6 voltin jännitteen digitaaliselle sirulle DD1 tyyppi K561LN2. K561LN2-mikropiirin invertterit toimivat kynnyselementteinä, jotka edustavat epälineaarisia jännitevahvistimia, ja vastukset R1 - R7 asettavat biasin näiden elementtien tuloihin. vaihtosuuntaajan tulojännite ylittää kynnystason, sen lähdössä näkyy matala jännite ja vastaavan invertterin lähdön LED syttyy.
Infrapuna- ja mikroaaltoilmaisimen SRDT-15 ominaisuudet
Uuden sukupolven yhdistettyjä (IR ja mikroaaltouuni) ilmaisimia liikenopeuden spektrianalyysillä:
- Kova valkoinen pallomainen linssi LP-suodattimella
- Diffraktiopeili kuolleen alueen poistamiseksi
- VLSI-pohjainen piiri, joka tarjoaa liikenopeuksien spektrianalyysin
- Kaksoislämpötilakompensointi
- Mikroaaltoherkkyyden säätö
- Kenttätransistoriin perustuva generaattori, dielektrinen resonaattori litteällä antennilla
