Κύκλωμα διόδου τρανζίστορ Zener για διαχείριση σταθεροποίησης υψηλού ρεύματος

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Το κύκλωμα «zener diode» υψηλής ισχύος που χρησιμοποιεί τον ρυθμιστή διακλάδωσης τρανζίστορ που παρουσιάζεται εδώ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ασφαλή απόκτηση εξαιρετικά ακριβών, σταθεροποιημένων θερμοκρασιών και τάσεων εξόδων από πηγές υψηλού ρεύματος.

Κανονικός περιορισμός Zener

Οι δίοδοι χαμηλής ισχύος zener που συνήθως χρησιμοποιούμε σε ηλεκτρονικά κυκλώματα έχουν καθοριστεί για να λειτουργούν με χαμηλά ρεύματα, και ως εκ τούτου δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διακλάδωση ή τη σταθεροποίηση της παροχής ρεύματος.



Αν και είναι διαθέσιμες υψηλότερες βαθμολογίες διόδους zener, αυτές θα μπορούσαν να είναι σχετικά ακριβές. Ωστόσο, είναι πραγματικά δυνατό να φτιάξετε μια προσαρμόσιμη δίοδο zener υψηλής ισχύος χρησιμοποιώντας τρανζίστορ ισχύος και IC ρυθμιστή διακλάδωσης όπως φαίνεται παρακάτω:

Διάγραμμα κυκλώματος

Χρησιμοποιώντας ένα Shunt Regulator

Κοιτάζοντας το σχήμα μπορούμε να δούμε τη συμμετοχή ενός εξειδικευμένου IC ρυθμιστή διακλάδωσης με τη μορφή LM431 ή TL431, η οποία είναι βασικά μια ρυθμιζόμενη δίοδος zener χαμηλής ισχύος.



Εκτός από το χαρακτηριστικό μεταβλητής τάσης, η συσκευή περιλαμβάνει επίσης το χαρακτηριστικό της παραγωγής σταθεροποιημένης θερμοκρασίας εξόδου, που σημαίνει ότι οι συνθήκες θερμοκρασίας περιβάλλοντος δεν πρόκειται να επηρεάσουν την απόδοση αυτής της συσκευής, κάτι που δεν είναι δυνατό με τις συνηθισμένες διόδους.

Όμως, όσον αφορά την ικανότητα χειρισμού ισχύος, η συσκευή TL431 δεν είναι καλύτερη από την αντίστοιχη συμβατική δίοδο zener.

Ωστόσο, όταν συνδυάζεται με ένα τρανζίστορ ισχύος, όπως φαίνεται στο TIP147, η μονάδα μεταμορφώνεται σε μια πολύ ευέλικτη μονάδα διόδου zener υψηλής ισχύος, ικανή να μετατοπίζει και να σταθεροποιεί πηγές υψηλού ρεύματος χωρίς να υποστεί ζημιά.

Παράδειγμα εφαρμογής

Ένα κλασικό παράδειγμα εφαρμογής αυτού του κυκλώματος μπορεί να απεικονιστεί σε αυτό κύκλωμα ρυθμιστή διακλάδωσης μοτοσικλέτας όπου ο σχεδιασμός χρησιμοποιείται για τη διακλάδωση και την προστασία του εναλλάκτη μοτοσικλέτας από τα υψηλά αντίστροφα EMF.

Ο σχεδιασμός μπορεί επίσης να δοκιμαστεί τροφοδοτικά υψηλής ισχύος για την απόκτηση σταθερής παραγωγής χωρίς κύμα από αυτά τα μάλλον ανασφαλή αλλά συμπαγή τροφοδοτικά χωρίς μετασχηματιστή .

Άλλες κατάλληλες εφαρμογές αυτού του ευέλικτου κυκλώματος θα μπορούσαν να είναι τον έλεγχο των εξόδων ανεμόμυλου και ως ηλεκτρονικός ελεγκτής φορτίου για ρύθμιση των εξόδων υδρογεννητριών .

Χωρίς την ενσωμάτωση TIP147, το στάδιο LM431 φαίνεται αρκετά ευάλωτο, και επίσης ο κανονισμός αναπτύσσεται μόνο σε όλη την άνοδο / κάθοδο της συσκευής και όχι στα κύρια τερματικά τροφοδοσίας.

Έλεγχος υψηλής ισχύος

Με το ενσωματωμένο τρανζίστορ ισχύος, το σενάριο αλλάζει εντελώς και τώρα το τρανζίστορ προσομοιώνει τα αποτελέσματα του ρυθμιστή διακλάδωσης, μετατοπίζοντας το υψηλό ρεύμα από την είσοδο στα σωστά επίπεδα, όπως καθορίζεται από τις διαμορφώσεις LM431.

Ο δυνητικός διαχωριστής που κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας τις αντιστάσεις 3k3 και 4k7 στην είσοδο αναφοράς του IC καθορίζει ουσιαστικά το κατώφλι ενεργοποίησης για το IC, συνήθως η άνω αντίσταση μπορεί να τροποποιηθεί για να πάρει οποιαδήποτε επιθυμητή έξοδο τάσης σταθεροποιημένης με zener από το κύκλωμα τρανζίστορ.

Οι λεπτομερείς υπολογισμοί για τις αντιστάσεις μπορούν να αντληθούν από αυτό Δελτίο δεδομένων ρυθμιστή διακλάδωσης TL431

Σημείωση: Το TIP147 πρέπει να είναι τοποθετημένο σε ψύκτρα τύπου μεγάλου πτερυγίου για να επιτρέπει τη σωστή και βέλτιστη λειτουργία του κυκλώματος.




Προηγούμενο: Κύκλωμα επικοινωνίας λέιζερ - Αποστολή, λήψη δεδομένων με λέιζερ Επόμενο: Ηλεκτρικός αγώνας (Ematch) Circuit Firework Ignitor