S prepínateľnými napätiami, znázornenými na obrázku nižšie:

Schéma palubného automobilového voltmetra s indikáciou je znázornená na obrázku nižšie:

Zariadenie je šesťúrovňový lineárny indikátor v rozsahu od 10 do 15 voltov. DA1 na K142EN5B na kolíku 8 vytvára napätie 6 voltov pre digitálny čip DD1 typu K561LN2. Invertory mikroobvodu K561LN2 slúžia ako prahové prvky predstavujúce nelineárne napäťové zosilňovače a odpory R1 - R7 nastavujú predpätie na vstupoch týchto prvkov. vstupné napätie meniča prekročí prahovú úroveň, na jeho výstupe sa objaví nízke napätie a LED na výstupe príslušného meniča sa rozsvieti.

Vlastnosti infračerveného a mikrovlnného detektora SRDT–15

Nová generácia kombinovaných (IR a mikrovlnných) detektorov so spektrálnou analýzou rýchlosti pohybu:

• Tvrdá biela sférická šošovka s LP filtrom
• Difrakčné zrkadlo na odstránenie mŕtvej zóny
• Obvod na báze VLSI poskytujúci spektrálnu analýzu rýchlostí pohybu
• Dvojitá teplotná kompenzácia
• Nastavenie citlivosti mikrovlnnej rúry
• Generátor na báze tranzistora s efektom poľa, dielektrický rezonátor s plochou anténou

Ako získať neštandardné napätie, ktoré sa nezmestí do štandardného rozsahu?

Štandardné napätie je napätie, ktoré sa bežne používa vo vašich elektronických prístrojoch. Toto napätie je 1,5 V, 3 V, 5 V, 9 V, 12 V, 24 V atď. Napríklad váš predpotopný MP3 prehrávač obsahoval jednu 1,5 V batériu. Diaľkové ovládanie televízora už používa dve 1,5 V batérie zapojené do série, čo znamená 3 V. V konektore USB majú vonkajšie kontakty potenciál 5 voltov. Pravdepodobne každý mal v detstve Dandyho? Na napájanie Dandyho bolo potrebné napájať ho napätím 9 voltov. No, 12 voltov sa používa takmer vo všetkých autách. 24 Volt sa už používa hlavne v priemysle. Aj pre túto, relatívne povedané, štandardnú sériu sú rôzni spotrebitelia tohto napätia „naostrení“: žiarovky, gramofóny atď.

Ale, bohužiaľ, náš svet nie je ideálny. Niekedy naozaj potrebujete získať napätie, ktoré nie je zo štandardného rozsahu. Napríklad 9,6 voltov. No, ani tak, ani takto... Áno, tu nám pomáha napájanie. Ale opäť, ak použijete hotový napájací zdroj, budete ho musieť nosiť spolu s elektronickou drobnosťou. Ako vyriešiť tento problém? Dám vám teda tri možnosti:

Možnosť 1

Vytvorte regulátor napätia v elektronickom obvode trinketu podľa tejto schémy (podrobnejšie):

Možnosť č.2

Zostavte stabilný zdroj neštandardného napätia pomocou trojsvorkových stabilizátorov napätia. Schémy do štúdia!

Čo vidíme ako výsledok? Vidíme stabilizátor napätia a zenerovu diódu pripojenú na strednú svorku stabilizátora. XX sú posledné dve číslice napísané na stabilizátore. Môžu tam byť čísla 05, 09, 12, 15, 18, 24. Môže ich byť už aj viac ako 24. Neviem, nebudem klamať. Tieto posledné dve číslice nám hovoria o napätí, ktoré bude stabilizátor produkovať podľa klasickej schémy zapojenia:

Tu nám stabilizátor 7805 dáva 5 voltov na výstupe podľa tejto schémy. 7812 bude produkovať 12 voltov, 7815 - 15 voltov. Môžete si prečítať viac o stabilizátoroch.

U Zenerova dióda – toto je stabilizačné napätie na zenerovej dióde. Ak vezmeme zenerovu diódu so stabilizačným napätím 3 volty a regulátorom napätia 7805, výstup bude 8 voltov. 8 Voltov je už neštandardný rozsah napätia ;-). Ukazuje sa, že výberom správneho stabilizátora a správnej zenerovej diódy ľahko získate veľmi stabilné napätie z neštandardného rozsahu napätí ;-).

Pozrime sa na to všetko na príklade. Keďže jednoducho meriam napätie na svorkách stabilizátora, nepoužívam kondenzátory. Ak by som napájal záťaž, potom by som použil aj kondenzátory. Naším pokusným králikom je stabilizátor 7805 Na vstup tohto stabilizátora dodávame 9 Voltov z buldozéra:

Preto bude výstup 5 voltov, koniec koncov, stabilizátor je 7805.

Teraz vezmeme zenerovu diódu pre stabilizáciu U = 2,4 Volta a vložíme ju podľa tohto obvodu, dá sa to aj bez kondenzátorov, veď len meriame napätie.

Ojoj, 7,3 V! 5 + 2,4 voltov. Tvorba! Keďže moje zenerove diódy nie sú vysoko presné (presné), napätie zenerovej diódy sa môže mierne líšiť od typového štítku (napätie deklarované výrobcom). No myslím, že to nie je problém. 0,1 V pre nás nebude žiadny rozdiel. Ako som už povedal, týmto spôsobom môžete vybrať akúkoľvek neštandardnú hodnotu.

Možnosť č.3

Existuje aj iná podobná metóda, ale tu sa používajú diódy. Možno viete, že pokles napätia na prednom spoji kremíkovej diódy je 0,6-0,7 voltu a germániovej diódy je 0,3-0,4 voltu? Práve túto vlastnosť diódy využijeme ;-).

Takže, poďme s diagramom do štúdia!

Túto štruktúru zostavíme podľa schémy. Nestabilizované vstupné jednosmerné napätie tiež zostalo 9 Voltov. Stabilizátor 7805.

Aký je teda výsledok?

Takmer 5,7 voltov;-), čo bolo potrebné dokázať.

Ak sú dve diódy zapojené do série, napätie na každej z nich klesne, preto sa spočíta:

Každá kremíková dióda klesne o 0,7 voltu, čo znamená 0,7 + 0,7 = 1,4 voltu. To isté s germániom. Môžete pripojiť tri alebo štyri diódy, potom musíte spočítať napätia na každej. V praxi sa nepoužívajú viac ako tri diódy. Diódy je možné inštalovať aj pri nízkom výkone, pretože v tomto prípade bude prúd cez ne stále malý.

Stabilizátory napätia alebo ako získať 3,3 voltov. Ako zostaviť obvod so stabilným napätím 6 voltov

Ako získať neštandardné napätie - Praktická elektronika

Štandardné napätie je napätie, ktoré sa bežne používa vo vašich elektronických prístrojoch. Toto napätie je 1,5 V, 3 V, 5 V, 9 V, 12 V, 24 V atď. Napríklad váš predpotopný MP3 prehrávač obsahoval jednu 1,5 V batériu. Diaľkové ovládanie televízora už používa dve 1,5 V batérie zapojené do série, čo znamená 3 V. V konektore USB majú vonkajšie kontakty potenciál 5 voltov. Pravdepodobne každý mal v detstve Dandyho? Na napájanie Dandyho bolo potrebné napájať ho napätím 9 voltov. No, 12 voltov sa používa takmer vo všetkých autách. 24 Volt sa už používa hlavne v priemysle. Aj pre tento, relatívne vzaté, štandardný rozsah sa „naostrujú“ rôzni spotrebitelia tohto napätia: žiarovky, gramofóny, zosilňovače atď...

Ale, bohužiaľ, náš svet nie je ideálny. Niekedy naozaj potrebujete získať napätie, ktoré nie je zo štandardného rozsahu. Napríklad 9,6 voltov. No, ani tak, ani takto... Áno, tu nám pomáha napájanie. Ale opäť, ak použijete hotový napájací zdroj, budete ho musieť nosiť spolu s elektronickou drobnosťou. Ako vyriešiť tento problém? Dám vám teda tri možnosti:

Prvá možnosť

Vytvorte regulátor napätia v elektronickom obvode trinketu podľa tejto schémy (viac podrobností tu):

Druhá možnosť

Zostavte stabilný zdroj neštandardného napätia pomocou trojsvorkových stabilizátorov napätia. Schémy do štúdia!

Čo vidíme ako výsledok? Vidíme stabilizátor napätia a zenerovu diódu pripojenú na strednú svorku stabilizátora. XX sú posledné dve číslice napísané na stabilizátore. Môžu tam byť čísla 05, 09, 12, 15, 18, 24. Môže ich byť už aj viac ako 24. Neviem, nebudem klamať. Tieto posledné dve číslice nám hovoria o napätí, ktoré bude stabilizátor produkovať podľa klasickej schémy zapojenia:

Tu nám stabilizátor 7805 dáva 5 voltov na výstupe podľa tejto schémy. 7812 bude produkovať 12 voltov, 7815 - 15 voltov. Viac o stabilizátoroch si môžete prečítať tu.

U zenerovej diódy je stabilizačné napätie na zenerovej dióde. Ak vezmeme zenerovu diódu so stabilizačným napätím 3 volty a regulátorom napätia 7805, výstup bude 8 voltov. 8 Voltov je už neštandardný rozsah napätia ;-). Ukazuje sa, že výberom správneho stabilizátora a správnej zenerovej diódy ľahko získate veľmi stabilné napätie z neštandardného rozsahu napätí ;-).

Pozrime sa na to všetko na príklade. Keďže jednoducho meriam napätie na svorkách stabilizátora, nepoužívam kondenzátory. Ak by som napájal záťaž, potom by som použil aj kondenzátory. Naším pokusným králikom je stabilizátor 7805 Na vstup tohto stabilizátora dodávame 9 Voltov z buldozéra:

Preto bude výstup 5 voltov, koniec koncov, stabilizátor je 7805.

Teraz vezmeme zenerovu diódu s U stabilizáciou = 2,4 voltu a vložíme ju podľa tohto obvodu, môžete to urobiť bez vodičov, koniec koncov, len meriame napätie.

Ojoj, 7,3 V! 5 + 2,4 voltov. Tvorba! Keďže moje zenerove diódy nie sú vysoko presné (presné), napätie zenerovej diódy sa môže mierne líšiť od typového štítku (napätie deklarované výrobcom). No myslím, že to nie je problém. 0,1 V pre nás nebude žiadny rozdiel. Ako som už povedal, týmto spôsobom môžete vybrať akúkoľvek neštandardnú hodnotu.

Tretia možnosť

Existuje aj iná podobná metóda, ale tu sa používajú diódy. Možno viete, že pokles napätia na prednom spoji kremíkovej diódy je 0,6-0,7 voltu a germániovej diódy je 0,3-0,4 voltu? Práve túto vlastnosť diódy využijeme ;-).

Takže, poďme s diagramom do štúdia!

Túto štruktúru zostavíme podľa schémy. Nestabilizované vstupné jednosmerné napätie tiež zostalo 9 Voltov. Stabilizátor 7805.

Aký je teda výsledok?

Takmer 5,7 voltov;-), čo bolo potrebné dokázať.

Ak sú dve diódy zapojené do série, napätie na každej z nich klesne, preto sa spočíta:

Každá kremíková dióda klesne o 0,7 voltu, čo znamená 0,7 + 0,7 = 1,4 voltu. To isté s germániom. Môžete pripojiť tri alebo štyri diódy, potom musíte spočítať napätia na každej. V praxi sa nepoužívajú viac ako tri diódy.

Zdroje neštandardného konštantného napätia je možné použiť v úplne iných obvodoch, ktoré spotrebúvajú prúd menší ako 1 Ampér. Majte na pamäti, že ak váš náklad spotrebuje o niečo viac ako polovicu ampéra, potom prvky musia spĺňať tieto požiadavky. Budete si musieť zobrať výkonnejšiu diódu ako na mojej fotke.

www.ruselectronic.com

Obvod stabilizátora napätia - jednoduchý výpočet

Rádiové zariadenia najčastejšie vyžadujú stabilné napätie, aby fungovali, nezávisle od zmien sieťového napájania a záťažového prúdu. Na vyriešenie týchto problémov sa používajú kompenzačné a parametrické stabilizačné zariadenia.

Parametrický stabilizátor

Jeho princíp činnosti je založený na vlastnostiach polovodičových zariadení. Prúdovo-napäťová charakteristika polovodiča - zenerovej diódy je znázornená v grafe.

Počas zapnutia sú vlastnosti zenerovej diódy podobné vlastnostiam jednoduchej diódy na báze kremíka. Ak je zenerova dióda zapnutá v opačnom smere, elektrický prúd sa bude spočiatku zvyšovať pomaly, ale keď sa dosiahne určitá hodnota napätia, dôjde k poruche. Toto je režim, kde malé zvýšenie napätia vytvára veľký prúd zenerovej diódy. Prierazné napätie sa nazýva stabilizačné napätie. Aby sa predišlo zlyhaniu zenerovej diódy, prietok prúdu je obmedzený odporom. Keď prúd zenerovej diódy kolíše od najnižšej po najvyššiu hodnotu, napätie sa nemení.

Diagram znázorňuje delič napätia, ktorý pozostáva z predradného odporu a zenerovej diódy. K nemu je paralelne pripojená záťaž. Pri zmene napájacieho napätia sa mení aj odporový prúd. Zenerova dióda preberá zmeny: prúd sa mení, ale napätie zostáva konštantné. Keď zmeníte zaťažovací odpor, prúd sa zmení, ale napätie zostane konštantné.

Kompenzačný stabilizátor

Zariadenie diskutované vyššie má veľmi jednoduchý dizajn, ale umožňuje pripojiť napájanie k zariadeniu prúdom, ktorý nepresahuje maximálny prúd zenerovej diódy. V dôsledku toho sa používajú zariadenia na stabilizáciu napätia, ktoré sa nazývajú kompenzačné zariadenia. Pozostávajú z dvoch typov: paralelné a sériové.

Zariadenie je pomenované podľa spôsobu pripojenia k nastavovaciemu prvku. Typicky sa používajú kompenzačné stabilizátory sekvenčného typu. Jeho diagram:

Riadiacim prvkom je tranzistor zapojený do série so záťažou. Výstupné napätie sa rovná rozdielu medzi hodnotami zenerovej diódy a emitora, čo je niekoľko zlomkov voltu, preto sa predpokladá, že výstupné napätie sa rovná stabilizačnému napätiu.

Uvažované zariadenia oboch typov majú nevýhody: nie je možné získať presnú hodnotu výstupného napätia a vykonať úpravy počas prevádzky. Ak je potrebné vytvoriť možnosť regulácie, potom sa stabilizátor kompenzačného typu vyrába podľa nasledujúcej schémy:

V tomto zariadení sa regulácia vykonáva tranzistorom. Hlavné napätie dodáva zenerova dióda. Ak sa výstupné napätie zvýši, báza tranzistora bude negatívna na rozdiel od emitora, tranzistor sa otvorí o väčšiu hodnotu a prúd sa zvýši. V dôsledku toho sa záporné napätie na kolektore zníži, ako aj na tranzistore. Druhý tranzistor sa zatvorí, zvýši sa jeho odpor a zvýši sa svorkové napätie. To vedie k zníženiu výstupného napätia a návratu k predchádzajúcej hodnote.

Keď výstupné napätie klesá, dochádza k podobným procesom. Presné výstupné napätie môžete nastaviť pomocou ladiaceho odporu.

Stabilizátory na mikroobvodoch

Takéto zariadenia v integrovanej verzii majú zvýšené charakteristiky parametrov a vlastností, ktoré sa líšia od podobných polovodičových zariadení. Majú tiež zvýšenú spoľahlivosť, malé rozmery a hmotnosť, ako aj nízku cenu.

Sériový regulátor

• 1 – zdroj napätia;
• 2 – Nastavovací prvok;
• 3 – zosilňovač;
• 5 – detektor výstupného napätia;
• 6 – odolnosť voči zaťaženiu.

Nastavovací prvok pôsobí ako premenný odpor zapojený do série so záťažou. Pri kolísaní napätia sa mení odpor nastavovacieho prvku tak, že dochádza ku kompenzácii takéhoto kolísania. Ovládací prvok je ovplyvňovaný spätnou väzbou, ktorá obsahuje ovládací prvok, hlavný zdroj napätia a merač napätia. Tento merač je potenciometer, z ktorého prichádza časť výstupného napätia.

Spätná väzba upravuje výstupné napätie použité pre záťaž, výstupné napätie potenciometra sa rovná hlavnému napätiu. Kolísanie napätia od hlavného vytvára určitý pokles napätia na regulácii. Výsledkom je, že výstupné napätie môže byť nastavené v určitých medziach meracím prvkom. Ak sa plánuje výroba stabilizátora pre určitú hodnotu napätia, potom sa merací prvok vytvorí vo vnútri mikroobvodu s teplotnou kompenzáciou. Ak existuje veľký rozsah výstupného napätia, merací prvok sa vykonáva za mikroobvodom.

Paralelný stabilizátor

• 1 – zdroj napätia;
• 2 – regulačný prvok;
• 3 – zosilňovač;
• 4 – hlavný zdroj napätia;
• 5 – merací prvok;
• 6 – odolnosť voči zaťaženiu.

Ak porovnáme obvody stabilizátorov, potom zariadenie sekvenčného typu má zvýšenú účinnosť pri čiastočnom zaťažení. Zariadenie paralelného typu odoberá konštantnú energiu zo zdroja a dodáva ju do ovládacieho prvku a záťaže. Paralelné stabilizátory sa odporúčajú na použitie s konštantným zaťažením pri plnom zaťažení. Paralelný stabilizátor nevytvára nebezpečenstvo v prípade skratu, sekvenčný typ nevytvára nebezpečenstvo pri voľnobehu. Pri konštantnom zaťažení obe zariadenia vytvárajú vysokú účinnosť.

Stabilizátor na čipe s 3 kolíkmi

Inovatívne varianty obvodov sekvenčných stabilizátorov sú vyrobené na 3-pinovom mikroobvode. Vďaka tomu, že sú len tri výstupy, sú v praktických aplikáciách ľahšie použiteľné, keďže vytláčajú iné typy stabilizátorov v rozsahu 0,1-3 ampéry.

1. Uin – surové vstupné napätie;
2. U out – výstupné napätie.

Nesmiete použiť nádoby C1 a C2, ale umožňujú vám optimalizovať vlastnosti stabilizátora. Kapacita C1 sa používa na vytvorenie stability systému, kapacita C2 je potrebná z dôvodu, že náhle zvýšenie zaťaženia nemôže stabilizátor sledovať. V tomto prípade je prúd podporovaný kapacitou C2. V praxi sa často používajú mikroobvody radu 7900 od Motoroly, ktoré stabilizujú kladnú hodnotu napätia a 7900 – hodnotu so znamienkom mínus.

Mikroobvod vyzerá takto:

Na zvýšenie spoľahlivosti a vytvorenie chladenia je stabilizátor namontovaný na chladiči.

Tranzistorové stabilizátory

Na 1. obrázku je obvod založený na tranzistore 2SC1061.

Výstup zariadenia prijíma 12 voltov, výstupné napätie závisí priamo od napätia zenerovej diódy. Maximálny povolený prúd je 1 ampér.

Pri použití tranzistora 2N 3055 je možné zvýšiť maximálny povolený výstupný prúd na 2 ampéry. Na 2. obrázku je obvod stabilizátora na báze tranzistora 2N 3055, výstupné napätie, ako na obrázku 1, závisí od napätia zenerovej diódy.

• 6 V - výstupné napätie, R1=330, VD=6,6 voltov
• 7,5 V - výstupné napätie, R1=270, VD = 8,2 voltov
• 9 V - výstupné napätie, R1=180, Vd=10

Na 3. obrázku - adaptér do auta - napätie batérie v aute je 12 V. Na vytvorenie napätia nižšej hodnoty slúži nasledujúci obvod.

ostabilizere.ru

NABÍJAČKA 6 V

Nedávno som zopakoval jeden dobrý obvod nabíjačky pre 6V batériu. V predaji sa objavilo veľké množstvo takýchto batérií a ak pre ne existujú nabíjačky, sú najjednoduchšie - diódový mostík, rezistor, kondenzátor a LED na indikáciu. Keďže sú potrebné hlavne 12-voltové automobilové. Zo všetkých schém, ktoré sú na internete, som sa rozhodol pre túto. Funguje stabilne a nie je o nič horší ako iné priemyselné obvody. Výstupné napätie je stabilné - 6,8V, prúd 0,45 A, koniec nabíjania je viditeľný na LED - červená LED zhasne pri plnom nabití batérie. Nenainštaloval som relé, nie je to potrebné, štartér funguje ako hodiny, ak sú diely v dobrom stave. Nabíjačka pre 6V batérie - schéma Na zníženie stupňa zahrievania v nabíjačke sa používajú dva paralelne zapojené odpory 15 Ohm s výkonom 2 W. Nabíjacia obvodová doska Toto zariadenie používa importované oxidové kondenzátory Vezmite relé s prevádzkovým napätím 12 V. Diódy 1N4007 (VD1 - VD5) sú zameniteľné s akýmikoľvek, ktoré vydržia prúd aspoň dvojnásobok nabíjacieho prúdu. Namiesto čipu KR142EN12A môžete použiť LM317. Musí byť umiestnený na chladiči, ktorého plocha závisí od nabíjacieho prúdu. Sieťový transformátor musí poskytovať striedavé napätie 15-18 V na sekundárnom vinutí so zaťažovacím prúdom 0,5 A. Všetky časti s výnimkou sieťového transformátora, mikroobvodu a LED sú namontované na doske plošných spojov vyrobenej z jedného -obojstranná sklolaminátová fólia s rozmermi 55x60 mm. Správne zostavené zariadenie vyžaduje minimálne nastavenie. Pri odpojenej batérii sa napája napájanie a výberom odporu R6 sa výstupné napätie nastaví na 6,75 V. Na kontrolu činnosti jednotky obmedzujúcej prúd sa namiesto batérií použije 2 W rezistor s odporom približne 10 0 m sa krátko pripojí a meria sa ním pretekajúci prúd. Nemalo by presiahnuť 0,45 A. V tomto bode možno nastavenie považovať za dokončené. Celú náplň nabíjačky som umiestnil do plastového puzdra vhodných veľkostí a na predný panel umiestnil LED diódy, tlačidlo napájania, poistku a svorky na pripojenie 6-voltovej batérie. Montáž a testovanie - Nikolay K.

Toto je tiež užitočné pozrieť sa na:

el-shema.ru

Stabilizátory napätia alebo ako získať 3,3 voltov

Počiatočné údaje: prevodový motor s prevádzkovým napätím 5 V pri prúde 1 A a mikrokontrolér ESP-8266 s prevádzkovým napájacím napätím 3,3 V citlivým na zmenu a špičkovým prúdom až 600 miliampérov. S tým všetkým treba počítať a napájať z jednej nabíjateľnej lítium-iónovej batérie 18650 s napätím 2,8 -4,2 Volta.

Zostavíme obvod nižšie: lítium-iónová batéria 18650 s napätím 2K,8 -4,2 voltov bez vnútorného obvodu nabíjačky -> na čip TP4056 pripojíme modul určený na nabíjanie lítium-iónových batérií s funkciou limitnej batérie vybitie na 2,8 V a ochranu pred skratom (nezabudnite, že tento modul sa spúšťa pri zapnutej batérii a na vstup modulu je privedené krátkodobé napájanie 5 Voltov z USB nabíjačky, to vám umožní pre použitie vypínača nie je vybíjací prúd v pohotovostnom režime príliš veľký a ak sa celé zariadenie dlhšiu dobu nepoužíva, samo sa vypne, keď napätie batérie klesne pod 2,8 V)

K modulu TP4056 pripojíme modul na čipe MT3608 - stupňovitý DC-DC (jednosmerný prúd) stabilizátor a menič napätia z 2,8 -4,2 Voltovej batérie na stabilný 5 Volt 2 Ampér - napájanie prevodového motora.

Paralelne k výstupu modulu MT3608 pripájame na čipe MP1584 EN step-down DC-DC stabilizátor-konvertor, ktorý je navrhnutý tak, aby poskytoval stabilné napájanie 3,3 V 1 Ampér mikroprocesoru ESP8266.

Stabilná prevádzka ESP8266 je vysoko závislá od stability napájacieho napätia. Pred zapojením modulov stabilizátor-konvertor DC-DC do série nezabudnite upraviť požadované napätie premenlivými odpormi, kondenzátor umiestniť paralelne so svorkami prevodového motora tak, aby nevytváral vysokofrekvenčné rušenie chodu mikroprocesor ESP8266.

Ako vidíme z údajov multimetra, pri pripojení prevodového motora sa napájacie napätie mikrokontroléra ESP8266 NEZMENILO!

Prečo potrebujete STABILIZÁTOR NAPÄTIA. Ako používať stabilizátory napätia Úvod do zenerových diód, výpočet parametrického stabilizátora; použitie integrálnych stabilizátorov; návrh jednoduchého testera zenerových diód a ďalšie.

názov	RT9013	Technológia Richtek
Popis	Stabilizátor-prevodník pre záťaž s odberom prúdu 500mA, s nízkym úbytkom napätia, nízkou úrovňou vlastného šumu, ultrarýchly, s výstupným prúdom a ochranou proti skratu, CMOS LDO.
RT9013 PDF Technický list (údajový list):

*Popis MP1584EN

**Dá sa zakúpiť v predajni Your Cee

*Dá sa zakúpiť v predajni Your Cee

názov	MC34063A	Medzinárodná skupina Wing Shing
Popis	DC-DC riadený menič
Údajový list MC34063A PDF (údajový list):

názov
Popis		4A, 400kHz, vstupné napätie 5~32V / výstupné napätie 5~35V, DC/DC spínaný boost konvertor
XL6009 Údajový list PDF (údajový list):
Dokončený modul boost konvertora XL6009 Všeobecný popis XL6009 je zosilňovací konvertor DC-DC so širokým rozsahom vstupného napätia, ktorý je schopný generovať kladné alebo záporné výstupné napätie. Na zvýšenie napätia slúži XL6009 boost DC/DC menič. Používa sa pri napájaní ESP8266, Arduino a iných mikrokontrolérov z batérie alebo nízkonapäťového zdroja. A tiež na napájanie pripojených senzorových a výkonných modulov k ESP8266, Arduino a iným mikrokontrolérom pracujúcim z napätia nad 3,3 V priamo z napájacieho zdroja samotného ovládača. Vstupné napätie 5~32V Výstupné napätie 5~35V Vstupný prúd 4A (max), 18mA bez záťaže Účinnosť konverzie viac ako 94 % Frekvencia 400 kHz Rozmery 43x14x21mm Tabuľka charakteristík pri rôznych napätiach: Zosilňovací konvertor XL6009 (video)

http://dwiglo.ru/mp2307dn-PDF.html

Čínske stabilizátory pre domáce. Časť 1.

Čínske stabilizátory pre domáce. Časť 2.

Čínske stabilizátory pre domáce. Časť 3.

mirrobo.ru

Obvod jednoduchého stabilizátora konštantného napätia na referenčnej zenerovej dióde.

Téma: schéma zapojenia stabilizovaného zdroja pomocou zenerovej diódy a tranzistora.

Pre niektoré elektrické obvody a obvody úplne postačuje bežný zdroj, ktorý nemá stabilizáciu. Prúdové zdroje tohto typu zvyčajne pozostávajú zo znižovacieho transformátora, usmerňovača diódového mostíka a filtračného kondenzátora. Výstupné napätie napájacieho zdroja závisí od počtu závitov sekundárneho vinutia na znižovacom transformátore. Ale ako viete, sieťové napätie 220 voltov je nestabilné. Môže kolísať v určitých medziach (200-235 voltov). V dôsledku toho bude výstupné napätie na transformátore tiež „plávať“ (namiesto povedzme 12 voltov to bude 10-14 alebo tak).

Elektrotechnika, ktorá nie je zvlášť citlivá na malé zmeny napájacieho napätia jednosmerného prúdu, si vystačí s takýmto jednoduchým napájaním. Ale citlivejšia elektronika to už netoleruje, môže to mať za následok aj zlyhanie. Existuje teda potreba dodatočného stabilizačného obvodu konštantného výstupného napätia. V tomto článku uvádzam elektrický obvod pomerne jednoduchého stabilizátora jednosmerného napätia, ktorý má zenerovu diódu a tranzistor. Je to zenerova dióda, ktorá funguje ako referenčný prvok, ktorý určuje a stabilizuje výstupné napätie napájacieho zdroja.

Teraz prejdime k priamej analýze elektrického obvodu jednoduchého stabilizátora jednosmerného napätia. Takže napríklad máme znižovací transformátor s výstupným striedavým napätím 12 voltov. Rovnakých 12 voltov aplikujeme na vstup nášho obvodu, konkrétne na diódový mostík a filtračný kondenzátor. Diódový usmerňovač VD1 vytvára konštantný (ale prerušovaný) prúd zo striedavého prúdu. Jeho diódy musia byť navrhnuté na maximálny prúd (s malou rezervou asi 25%), ktorý môže zdroj produkovať. No ich napätie (reverzné) by nemalo byť nižšie ako výstupné napätie.

Filtračný kondenzátor C1 vyhladzuje tieto napäťové rázy, čím je priebeh jednosmerného napätia hladší (aj keď nie ideálny). Jeho kapacita by mala byť od 1000 µF do 10 000 µF. Napätie je tiež väčšie ako výstup. Upozorňujeme, že existuje takýto účinok - striedavé napätie po diódovom mostíku a kondenzátore filtra elektrolytu sa zvyšuje asi o 18%. Preto nakoniec dostaneme na výstupe nie 12 voltov, ale niekde okolo 14,5.

Teraz prichádza časť stabilizátora jednosmerného napätia. Hlavným funkčným prvkom je tu samotná zenerova dióda. Pripomínam, že zenerove diódy majú schopnosť v rámci určitých limitov pri opätovnom zapnutí stabilne udržiavať určité konštantné napätie (stabilizačné napätie). Keď sa na zenerovú diódu aplikuje napätie od 0 do stabilizačného napätia, jednoducho sa zvýši (na koncoch zenerovej diódy). Po dosiahnutí stabilizačnej úrovne zostane napätie nezmenené (s miernym zvýšením) a sila prúdu, ktorý ním preteká, sa začne zvyšovať.

V našom obvode jednoduchého stabilizátora, ktorý by mal na výstupe produkovať 12 voltov, je zenerova dióda VD2 navrhnutá pre napätie 12,6 (dajme zenerovej dióde na 13 voltov, to zodpovedá D814D). Prečo 12,6 voltov? Pretože 0,6 voltov bude uložených na prechode emitor-báza tranzistora. A výstup bude presne 12 voltov. No keďže zenerovu diódu nastavíme na 13 voltov, výstup napájacieho zdroja bude niekde okolo 12,4 V.

Zenerova dióda VD2 (ktorá vytvára jednosmerné referenčné napätie) potrebuje obmedzovač prúdu, ktorý ju ochráni pred nadmerným prehriatím. V diagrame túto úlohu zohráva rezistor R1. Ako vidíte, je zapojený do série so zenerovou diódou VD2. Ďalší filtračný kondenzátor, elektrolyt C2, je paralelný so zenerovou diódou. Jeho úlohou je tiež vyhladiť nadmerné zvlnenie napätia. Zaobídete sa aj bez neho, no aj tak to s ním bude lepšie!

Ďalej v schéme vidíme bipolárny tranzistor VT1, ktorý je zapojený podľa spoločného kolektorového obvodu. Pripomeniem, že spojovacie obvody pre bipolárne tranzistory bežného kolektorového typu (nazýva sa to aj emitorový sledovač) sa vyznačujú tým, že výrazne zvyšujú prúdovú silu, ale nedochádza k zosilneniu napätia (dokonca je o niečo menšie ako napr. vstupné napätie presne o rovnakých 0,6 V). Preto na výstupe tranzistora dostávame konštantné napätie, ktoré je k dispozícii na jeho vstupe (konkrétne napätie referenčnej zenerovej diódy rovnajúce sa 13 voltom). A keďže prechod emitoru necháva na sebe 0,6 voltov, výstup tranzistora už nebude 13, ale 12,4 voltov.

Ako by ste mali vedieť, na to, aby sa tranzistor začal otvárať (prechádzať cez seba riadené prúdy pozdĺž obvodu kolektor-emitor), potrebuje odpor na vytvorenie predpätia. Túto úlohu vykonáva rovnaký odpor R1. Zmenou jeho menovitého výkonu (v rámci určitých limitov) môžete zmeniť silu prúdu na výstupe tranzistora, a teda aj na výstupe nášho stabilizovaného zdroja. Pre tých, ktorí s tým chcú experimentovať, odporúčam nahradiť R1 ladiacim odporom s nominálnou hodnotou asi 47 kiloohmov. Jeho úpravou uvidíte, ako sa mení sila prúdu na výstupe napájacieho zdroja.

No a na výstupe jednoduchého obvodu stabilizátora jednosmerného napätia je ďalší malý filtračný kondenzátor, elektrolyt C3, ktorý vyhladzuje vlnenie na výstupe stabilizovaného zdroja. Záťažový odpor R2 je k nemu prispájkovaný paralelne. Uzatvára emitor tranzistora VT1 do mínusu obvodu. Ako vidíte, schéma je pomerne jednoduchá. Obsahuje minimum komponentov. Na svojom výstupe poskytuje úplne stabilné napätie. Na napájanie mnohých elektrických zariadení bude tento stabilizovaný napájací zdroj stačiť. Tento tranzistor je navrhnutý pre maximálny prúd 8 ampérov. Preto takýto prúd vyžaduje radiátor, ktorý bude odvádzať prebytočné teplo z tranzistora.

P.S. Ak paralelne so zenerovou diódou pridáme premenný odpor s nominálnou hodnotou 10 kiloohmov (stredný vývod pripojíme k báze tranzistora), tak v konečnom dôsledku dostaneme nastaviteľný zdroj. Na ňom môžete plynulo meniť výstupné napätie z 0 na maximum (napätie zenerovej diódy mínus rovnakých 0,6 voltov). Myslím, že takáto schéma už bude viac žiadaná.

electrohobby.ru

AKO ZVÝŠIŤ NAPÄTIE Z 5 NA 12V

5-12 V DC-DC boost konvertor je najjednoduchšie zostaviť pomocou LM2577, ktorý poskytuje 12V výstup pomocou 5V vstupného signálu a maximálny zaťažovací prúd 800 mA. M\C LM2577 je zosilňovací prevodník impulzov vpred. Je k dispozícii v troch rôznych verziách výstupného napätia: 12V, 15V a nastaviteľné. Tu je podrobná dokumentácia.

Obvody na ňom vyžadujú minimálny počet externých komponentov a takéto regulátory sú cenovo výhodné a ľahko sa používajú. Medzi ďalšie funkcie patrí vstavaný oscilátor s pevnou frekvenciou 52 kHz, ktorý nevyžaduje žiadne externé komponenty, režim mäkkého štartu na zníženie nábehového prúdu a režim riadenia prúdu na zlepšenie tolerancie vstupného napätia a výstupného premenlivého zaťaženia.

Charakteristika meniča na LM2577

• Vstupné napätie 5V DC
• Výstup 12V DC
• Záťažový prúd 800 mA
• Funkcia mäkkého štartu
• Vypnutie pri prehriatí

Tu sa používa nastaviteľný mikroobvod LM2577-adj. Ak chcete získať iné výstupné napätie, musíte zmeniť hodnotu spätnoväzbového odporu R2 a R3. Výstupné napätie sa vypočíta podľa vzorca:

Výstup V = 1,23 V (1+R2/R3)

Vo všeobecnosti je LM2577 lacný, tlmivka v tomto obvode je unifikovaná - 100 μH a maximálny prúd je 1 A. Vďaka pulznej prevádzke nie sú potrebné veľké radiátory na chladenie - takže tento obvod prevodníka možno pokojne odporučiť na opakovanie. Je to užitočné najmä v prípadoch, keď potrebujete získať 12 voltov z výstupu USB.

Ďalšia verzia podobného zariadenia, ale založená na čipe MC34063A - pozri tento článok.

elwo.ru

Zenerove diódy

Ak zapojíme diódu a rezistor do série so zdrojom konštantného napätia tak, že dióda je predpätá (ako je znázornené na obrázku nižšie (a)), pokles napätia na dióde zostane pomerne konštantný v širokom rozsahu napájacích napätí. .

Podľa rovnice Shockleyho diódy je prúd cez dopredný PN prechod úmerný e zvýšenému výkonu poklesu napätia v priepustnom smere. Pretože ide o exponenciálnu funkciu, prúd stúpa pomerne rýchlo s miernym zvýšením poklesu napätia. Ďalším spôsobom, ako sa na to pozrieť, je povedať, že napätie poklesnuté cez dopredu predpätú diódu sa mení len málo s veľkými zmenami v prúde pretekajúcom cez diódu. V obvode znázornenom na obrázku nižšie (a) je prúd obmedzený napätím napájacieho zdroja, sériovým odporom a úbytkom napätia na dióde, o ktorom vieme, že sa príliš nelíši od 0,7 voltu. Ak sa zvýši napätie napájacieho zdroja, pokles napätia na rezistore sa zvýši takmer o rovnakú hodnotu, ale pokles napätia na dióde sa zvýši len veľmi málo. Naopak, zníženie napätia zdroja bude mať za následok takmer rovnaký pokles poklesu napätia na rezistore a malý pokles poklesu napätia na dióde. V skratke by sme toto správanie mohli zhrnúť tak, že dióda stabilizuje pokles napätia na cca 0,7 voltu.

Regulácia napätia je veľmi užitočná vlastnosť diódy. Predpokladajme, že sme zostavili nejaký obvod, ktorý neumožňuje zmeny napätia napájacieho zdroja, ale ktorý musí byť napájaný z batérie galvanických článkov, ktorej napätie sa počas celej životnosti mení. Mohli by sme zostaviť obvod, ako je znázornené na obrázku, a pripojiť obvod, ktorý vyžaduje regulované napätie, k dióde, kde dostane konštantné napätie 0,7 voltu.

To bude určite fungovať, ale väčšina praktických obvodov akéhokoľvek typu vyžaduje napájacie napätie väčšie ako 0,7 voltu, aby správne fungovalo. Jedným zo spôsobov, ako zvýšiť úroveň nášho stabilizovaného napätia, by bolo zapojenie niekoľkých diód do série, pretože pokles napätia na každej jednotlivej dióde o 0,7 voltov zvýši konečnú hodnotu o túto hodnotu. Napríklad, ak by sme mali desať diód v sérii, regulované napätie by bolo desaťkrát 0,7 voltu, teda 7 voltov (obrázok nižšie (b)).

Dopredné predpätie Si diód: (a) jedna dióda, 0,7 V, (b) 10 diód v sérii, 7,0 V.

Kým napätie neklesne pod 7 voltov, 10-diódový „zásobník“ klesne približne o 7 voltov.

Ak sú potrebné väčšie regulované napätia, môžeme buď použiť viac diód v sérii (podľa mňa nie najelegantnejší spôsob), alebo skúsiť úplne iný prístup. Vieme, že priepustné napätie diódy je pomerne konštantné v širokom rozsahu podmienok, rovnako ako spätné prierazné napätie, ktoré je zvyčajne oveľa väčšie ako priepustné napätie. Ak otočíme polaritu diódy v našom obvode jednodiódového regulátora a zvýšime napájacie napätie do bodu, kde dôjde k "zlomu" diódy (dióda už nemôže odolať spätnému predpätiu, ktoré je na ňu aplikované), dióda sa stabilizuje napätie podobným spôsobom v tomto bode prerušenia, čo neumožňuje ďalšie zvýšenie, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Porušenie reverzne predpätej Si diódy pri napätí približne 100 V.

Bohužiaľ, keď obyčajné usmerňovacie diódy "prefúknu", väčšinou sa zničia. Je však možné vytvoriť špeciálny typ diódy, ktorá zvládne poruchu bez úplného zničenia. Tento typ diódy sa nazýva zenerova dióda a jej symbol je znázornený na obrázku nižšie.

Bežné grafické označenie zenerovej diódy

Keď sú predpäté dopredu, zenerové diódy sa správajú rovnako ako štandardné usmerňovacie diódy: majú pokles napätia v priepustnom smere, ktorý sa riadi "diódovou rovnicou" približne 0,7 voltu. V režime spätného predpätia nevedú prúd, kým aplikované napätie nedosiahne alebo neprekročí to, čo sa nazýva regulačné napätie, v tomto bode je zenerova dióda schopná viesť významný prúd a pokúsi sa obmedziť napätie, ktoré na nej poklesne, na regulačné napätie. Pokiaľ výkon rozptýlený týmto spätným prúdom neprekročí tepelné limity zenerovej diódy, zenerova dióda sa nepoškodí.

Zenerove diódy sa vyrábajú so stabilizačným napätím v rozmedzí od niekoľkých voltov do stoviek voltov. Toto regulačné napätie sa mierne mení s teplotou a môže byť v rozmedzí 5 až 10 percent špecifikácií výrobcu. Táto stabilita a presnosť je však zvyčajne dostatočná na použitie zenerovej diódy ako regulátora napätia vo všeobecnom napájacom obvode znázornenom na obrázku nižšie.

Obvod stabilizátora napätia pomocou zenerovej diódy, stabilizačné napätie = 12,6V

Všimnite si smer prepínania zenerovej diódy vo vyššie uvedenom diagrame: zenerova dióda je spätne zaujatá a je to zámerné. Ak by sme zapli zenerovu diódu "normálnym" spôsobom tak, aby bola predpätá, potom by klesla iba o 0,7 voltu, ako bežná usmerňovacia dióda. Ak chceme použiť vlastnosti spätného prierazu zenerovej diódy, musíme ju použiť v režime spätného predpätia. Pokiaľ napájacie napätie zostáva nad regulačným napätím (12,6 voltov v tomto príklade), napätie poklesnuté na zenerovej dióde zostane približne 12,6 voltov.

Ako každé polovodičové zariadenie je zenerova dióda citlivá na teplotu. Príliš veľa tepla zničí zenerovu diódu a keďže znižuje napätie aj vedie prúd, produkuje teplo podľa Jouleovho zákona (P = IU). Pri navrhovaní obvodu regulátora napätia je preto potrebné dbať na to, aby sa neprekročila hodnota straty energie zenerovej diódy. Je zaujímavé poznamenať, že keď zenerove diódy zlyhajú v dôsledku vysokého rozptylu energie, zvyčajne sa skôr skratujú ako otvoria. Dióda, ktorá zlyhá z rovnakého dôvodu, sa dá ľahko zistiť: pokles napätia na nej je takmer nulový, ako na kúsku drôtu.

Zoberme do úvahy obvod stabilizátora napätia pomocou zenerovej diódy matematicky, určujúc všetky napätia, prúdy a stratový výkon. Pri použití rovnakého obvodu, ako je uvedené vyššie, vykonáme výpočty za predpokladu, že napätie zenerovej diódy je 12,6 voltov, napájacie napätie je 45 voltov a sériový odpor je 1000 ohmov (predpokladáme, že napätie zenerovej diódy je presne 12 voltov. 6 voltov, aby ste nemuseli posudzovať všetky hodnoty ako „približné“ na obrázku (a) nižšie).

Ak je napätie zenerovej diódy 12,6 voltov a napätie zdroja je 45 voltov, pokles napätia na rezistore bude 32,4 voltov (45 voltov – 12,6 voltov = 32,4 voltov). 32,4 voltov spadnutých do 1000 ohmov vytvára v obvode prúd 32,4 mA (obrázok (b) nižšie).

(a) Regulátor napätia Zenerovej diódy s odporom 1000 ohmov. b) Výpočet poklesu napätia a prúdu.

Výkon sa vypočítava vynásobením prúdu napätím (P=IU), takže môžeme ľahko vypočítať stratový výkon rezistora aj zenerovej diódy:

Pre tento obvod by stačila zenerova dióda s menovitým výkonom 0,5 wattu a rezistor so stratovým výkonom 1,5 alebo 2 watty.

Ak je nadmerný rozptyl energie škodlivý, tak prečo nenavrhnúť obvod s čo najmenším rozptylom? Prečo jednoducho nenainštalujete odpor s veľmi vysokým odporom, čím výrazne obmedzíte prúd a udržíte hodnoty rozptylu veľmi nízke? Zoberme si rovnaký obvod, napríklad s odporom 100 kOhm namiesto odporu 1 kOhm. Upozorňujeme, že napájacie napätie ani zenerove napätie sa nezmenili:

Stabilizátor napätia na zenerovej dióde s odporom 100 kOhm

Pri 1/100 prúdu, ktorý sme mali predtým (324 µA, namiesto 32,4 mA), by sa obe hodnoty straty energie mali znížiť o faktor 100:

Vyzerá perfektne, však? Menší stratový výkon znamená nižšiu prevádzkovú teplotu zenerovej diódy aj rezistora, ako aj menej plytvania energiou v systéme, však? Vyššia hodnota odporu znižuje úrovne straty výkonu v obvode, ale bohužiaľ vytvára ďalší problém. Pamätajte, že účelom obvodu regulátora je poskytnúť stabilné napätie inému obvodu. Inými slovami, v konečnom dôsledku budeme niečo napájať 12,6 voltami a to niečo bude mať vlastný odber prúdu. Pozrime sa na náš prvý obvod regulátora, tentoraz s 500 ohmovou záťažou zapojenou paralelne so zenerovou diódou, na obrázku nižšie.

Stabilizátor napätia na zenerovej dióde s odporom 1 kOhm v sérii a záťažou 500 Ohm

Ak je napätie 12,6 voltov udržiavané v záťaži 500 ohmov, záťaž odoberie prúd 25,2 mA. Aby rezistor "pull down" znížil napätie o 32,4 voltov (zníženie napätia 45 voltového zdroja na 12,6 voltov na zenerovej dióde), musí ešte viesť prúd 32,4 mA. To má za následok, že cez zenerovu diódu preteká prúd 7,2 mA.

Teraz sa pozrime na náš „energeticky úsporný“ stabilizačný obvod s odporom 100 kOhm, ktorý k nemu pripája rovnakú záťaž 500 Ohm. Predpokladá sa, že podporuje 12,6 voltov pri záťaži, ako predchádzajúci obvod. Ako však uvidíme, túto úlohu nedokáže splniť (obrázok nižšie).

Stabilizátor napätia na zenerovej dióde s odporom 100 kOhm v sérii a záťažou 500 Ohm

Pri veľkej hodnote sťahovacieho odporu bude napätie na 500 ohmovom zaťažení približne 224 mV, čo je oveľa menej ako očakávaná hodnota 12,6 voltov! prečo je to tak? Ak by sme skutočne mali 12,6 voltov cez záťaž, potom by tam bol prúd 25,2 mA, ako predtým. Tento zaťažovací prúd by musel prechádzať cez sériový sťahovací odpor ako predtým, ale s novým (oveľa väčším!) sťahovacím odporom by pokles napätia na tomto odpore s prúdom 25,2 mA, ktorý ním prechádza, bol 2 520 voltov! Keďže z batérie evidentne nemáme dodávané také veľké napätie, nemôže sa to stať.

Situáciu je ľahšie pochopiť, ak dočasne odstránime zenerovú diódu z obvodu a analyzujeme správanie iba dvoch rezistorov na obrázku nižšie.

Nestabilizátor s odstránenou zenerovou diódou

Sťahovací odpor 100 kΩ aj zaťažovací odpor 500 Ω sú v sérii, čím poskytujú celkový odpor obvodu 100,5 kΩ. Pri celkovom napätí 45 V a celkovom odpore 100,5 kOhm nám Ohmov zákon (I=U/R) hovorí, že prúd bude 447,76 µA. Výpočtom poklesu napätia na oboch odporoch (U=IR) dostaneme 44,776 voltov a 224 mV. Ak by sme v tomto momente vrátili zenerovu diódu, tiež by cez ňu „videla“ 224 mV, pričom by bola zapojená paralelne s odporom záťaže. Toto je oveľa nižšie ako prierazné napätie zenerovej diódy, a preto sa „nerozbije“ a nebude viesť prúd. V tomto ohľade pri nízkom napätí zenerova dióda nebude fungovať, aj keď je predpätá. Prinajmenšom musí prijímať 12,6 voltov, aby sa „aktivoval“.

Analytická technika odstránenia zenerovej diódy z obvodu a pozorovania prítomnosti alebo neprítomnosti dostatočného napätia na jej vedenie je platná. To, že je v obvode zahrnutá zenerova dióda, nezaručuje, že ju vždy dosiahne plné napätie zenerovej diódy! Pamätajte, že zenerove diódy fungujú obmedzením napätia na určitú maximálnu úroveň; nemôžu kompenzovať nedostatok napätia.

Akýkoľvek obvod stabilizátora Zenerovej diódy teda bude fungovať, pokiaľ je odpor záťaže rovný alebo väčší ako určitá minimálna hodnota. Ak je odpor záťaže príliš nízky, odoberie príliš veľa prúdu, čo bude mať za následok príliš veľké napätie na sťahovacom rezistore, takže napätie na zenerovej dióde nebude dostatočné na to, aby viedla prúd. Keď zenerova dióda prestane viesť prúd, už nemôže regulovať napätie a záťažové napätie bude pod jej regulačným bodom.

Náš obvod regulátora s odporom 100 kOhm však musí vyhovovať pre určitú hodnotu odporu záťaže. Na nájdenie tejto vhodnej hodnoty odporu záťaže môžeme použiť tabuľku na výpočet odporu v obvode dvoch rezistorov v sérii (bez zenerovej diódy), pričom zadáme známe hodnoty pre celkové napätie a odpor pull-down. odpor a výpočet pre očakávané zaťažovacie napätie 12,6 voltov:

S celkovým napätím 45 voltov a 12,6 voltov naprieč záťažou by sme mali dostať 32,4 voltov cez sťahovací odpor Rlow:

Pri napätí 32,4 voltov cez sťahovací odpor a jeho odpore 100 kOhm bude prúd pretekajúci cez odpor 324 µA:

Pri sériovom zapojení je prúd pretekajúci všetkými komponentmi rovnaký:

Takže ak je odpor záťaže presne 38,889 k ohmov, bude to 12,6 voltov so zenerovou diódou alebo bez nej. Akýkoľvek odpor záťaže nižší ako 38,889 kOhm bude mať za následok záťažové napätie nižšie ako 12,6 voltov so zenerovou diódou alebo bez nej. Pri použití zenerovej diódy bude záťažové napätie stabilizované na 12,6 voltov pre akýkoľvek záťažový odpor väčší ako 38,889 kOhm.

S počiatočnou hodnotou 1 kOhm znižovacieho odporu by náš stabilizačný obvod mohol adekvátne stabilizovať napätie aj pri záťažovom odpore až 500 Ohmov. To, čo vidíme, je kompromis medzi stratou výkonu a toleranciou odporu záťaže. Vyšší pull-down rezistor nám dáva menšie straty energie zvýšením minimálnej prípustnej hodnoty odporu záťaže. Ak chceme stabilizovať napätie pre nízke hodnoty záťažového odporu, obvod musí byť pripravený zvládnuť vysoký stratový výkon.

Zenerove diódy regulujú napätie tým, že pôsobia ako dodatočné záťaže, pričom podľa potreby odoberajú viac alebo menej prúdu, aby zabezpečili konštantný pokles napätia na záťaži. Je to analogické s riadením rýchlosti auta skôr brzdením ako zmenou polohy plynu: nielenže je to zbytočné, ale brzdy musia byť navrhnuté tak, aby zvládli všetok výkon motora, keď si to jazdné podmienky nevyžadujú. Napriek tejto základnej neefektívnosti sú obvody regulátora napätia zenerovej diódy široko používané kvôli ich jednoduchosti. Vo vysokovýkonných aplikáciách, kde je neefektívnosť neprijateľná, sa používajú iné techniky riadenia napätia. Ale aj potom sa malé zenerove obvody často používajú na poskytovanie "referenčného" napätia na riadenie efektívnejších obvodov, ktoré riadia hlavný výkon.

Zenerove diódy sa vyrábajú pre štandardné menovité napätie uvedené v tabuľke nižšie. V tabuľke „Základné Zenerove napätia“ sú uvedené základné napätia pre súčiastky 0,5 a 1,3 W. Watty zodpovedajú množstvu energie, ktorú môže komponent rozptýliť bez poškodenia.

Hlavné napätie zenerových diód

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

Zenerov obmedzovač napätia: Obvod obmedzovača, ktorý obmedzuje špičky signálu približne na úrovni zenerovho napätia. Obvod znázornený na obrázku nižšie má dve zenerové diódy zapojené do série, ale nasmerované proti sebe, aby symetricky upínali signál pri približne regulačnom napätí. Rezistor obmedzuje prúd spotrebovaný zenerovými diódami na bezpečnú hodnotu.

Zenerov obmedzovač napätia*SPICE 03445.eps D1 4 0 dióda D2 4 2 dióda R1 2 1 1,0k V1 1 0 SIN(0 20 1k) .modelová dióda d bv=10 .tran 0,001m 2m .konc.

Prierazné napätie zenerovej diódy je nastavené na 10 V pomocou parametra modelu diódy bv=10 vo vyššie uvedenom zozname korenia. To spôsobí, že zenerove diódy obmedzia napätie na približne 10 V. Zenerove diódy za sebou obmedzujú oba vrcholy. Pre kladný polovičný cyklus je horná zenerova dióda spätne predpätá, pričom prerazí zenerovu diódu pri 10 V. Spodná zenerova dióda klesne približne o 0,7 V, pretože je predpätá dopredu. Presnejšia medzná úroveň je teda 10 + 0,7 = 10,7 V. Podobne aj záporná medzná hodnota polovice cyklu nastáva pri –10,7 V. Obrázok nižšie ukazuje medznú úroveň o niečo vyššiu ako ±10 V.

Schéma činnosti obmedzovača napätia zenerovej diódy: vstupný signál v(1) je obmedzený na signál v(2)

Poďme si to zhrnúť:

• Zenerove diódy sú navrhnuté tak, aby pracovali v režime spätného predpätia, poskytujúc relatívne nízku stabilnú úroveň poruchy, to znamená stabilizačné napätie, pri ktorom začnú viesť významný spätný prúd.
• Zenerova dióda môže pracovať ako regulátor napätia, pôsobí ako pomocná záťaž, odoberá viac prúdu zo zdroja, ak je jej napätie príliš vysoké, alebo menej prúdu, ak je napätie príliš nízke.

Pôvodný článok.