Diodë Zener për 30 volt, shtëpiake. Si funksionon një diodë zener?

Furnizimi me energji 0-30 volt DIY

Ka kaq shumë pajisje interesante radio të mbledhura nga amatorët e radios, por baza, pa të cilën pothuajse asnjë qark nuk do të funksionojë është njësia e fuqisë. .Shpesh njeriu thjesht nuk arrin të montojë një furnizim të mirë me energji elektrike. Sigurisht, industria prodhon mjaftueshëm stabilizues të tensionit dhe rrymës me cilësi të lartë dhe të fuqishëm, por ato nuk shiten kudo dhe jo të gjithë kanë mundësinë t'i blejnë ato. Është më e lehtë ta bashkoni vetë.

Diagrami i furnizimit me energji elektrike:

Qarku i propozuar i një furnizimi me energji të thjeshtë (vetëm 3 transistorë) krahasohet në mënyrë të favorshme me ato të ngjashme në saktësinë e ruajtjes së tensionit të daljes - ai përdor stabilizimin e kompensimit, besueshmërinë e fillimit, një gamë të gjerë rregullimi dhe pjesë të lira, jo të pakta.

Pas montimit të duhur, funksionon menjëherë, thjesht zgjedhim diodën zener sipas vlerës së kërkuar të tensionit maksimal të daljes së njësisë së furnizimit me energji elektrike.

Ne e bëjmë trupin nga ajo që kemi në dorë. Opsioni klasik është një kuti metalike nga një furnizim me energji kompjuteri ATX. Jam i sigurt që të gjithë kanë shumë prej tyre, pasi ndonjëherë digjen dhe blerja e një të reje është më e lehtë sesa riparimi i tyre.

Një transformator 100 vat përshtatet në mënyrë të përkryer në kasë dhe ka vend për një tabelë me pjesë.

Mund ta lini ftohësin - nuk do të jetë e tepërt. Dhe për të mos bërë zhurmë, ne thjesht e fuqizojmë atë përmes një rezistence kufizuese të rrymës, të cilën do ta zgjidhni në mënyrë eksperimentale.

Për panelin e përparmë, nuk kurseva dhe bleva një kuti plastike - është shumë e përshtatshme të bësh vrima dhe dritare drejtkëndore në të për tregues dhe kontrolle.

Marrim një ampermetër tregues - në mënyrë që rritjet e rrymës të jenë qartë të dukshme dhe vendosim një voltmetër dixhital - është më i përshtatshëm dhe më i bukur!

Pas montimit të furnizimit me energji të rregulluar, ne kontrollojmë funksionimin e tij - duhet të japë pothuajse zero të plotë në pozicionin e poshtëm (minimal) të rregullatorit dhe deri në 30 V në atë të sipërm. Pasi të kemi lidhur një ngarkesë prej gjysmë amperi, shikojmë rënien e tensionit të daljes. Ajo gjithashtu duhet të jetë minimale.

Në përgjithësi, me gjithë thjeshtësinë e tij të dukshme, ky furnizim me energji elektrike është ndoshta një nga më të mirët në parametrat e tij. Nëse është e nevojshme, mund të shtoni një njësi mbrojtëse në të - disa transistorë shtesë.

Reostat R3 10k (4k7 – 22k). R6 0,22R 5W (0,15-0,47R) R8 100R (47R – 330R)

C1 1000 x35v (2200 x50v) C2 1000 x35v (2200 x50v) C5 100n qeramike (0,01-0,47)

T1 KT816 (BD140) T2 BC548 (BC547) T3 KT815 (BD139) T4 KT819(KT805,2N3055) T5 KT815 (BD139) VD1-4 KD202 (50v 3-5A) VD5 BZX27 (KS527) VD6 AL307B, K (LED E KUQ)

E rregullueshmestabilizuarfurnizimi me energji elektrike - 0-24V, 1 – 3A

me kufizim aktual.

Njësia e furnizimit me energji (PSU) është projektuar për të marrë një tension dalës të rregullueshëm dhe të stabilizuar nga 0 në 24 V me një rrymë prej rreth 1-3A, me fjalë të tjera, në mënyrë që të mos blini bateri, por ta përdorni për të eksperimentuar me dizajne.

Furnizimi me energji elektrike siguron të ashtuquajturën mbrojtje, domethënë kufizimin maksimal të rrymës.

Për çfarë është? Në mënyrë që ky furnizim me energji elektrike të shërbejë me besnikëri, pa frikë nga qarqet e shkurtra dhe të mos kërkojë riparime, si të thuash, "i papërshkueshëm nga zjarri dhe i pathyeshëm"

Një stabilizues aktual i diodës zener është montuar në T1, domethënë është e mundur të instaloni pothuajse çdo diodë zener me një tension stabilizimi më të vogël se tensioni i hyrjes me 5 volt

Kjo do të thotë që kur instaloni një diodë zener VD5, le të themi BZX5.6 ose KS156 në daljen e stabilizatorit, marrim një tension të rregullueshëm nga 0 në afërsisht 4 volt, përkatësisht - nëse dioda zener është 27 volt, atëherë prodhimi maksimal voltazhi do të jetë brenda 24-25 volt.

Transformatori duhet të zgjidhet diçka e tillë - voltazhi alternativ i mbështjelljes dytësore duhet të jetë rreth 3-5 volt më i madh se ai që prisni të merrni në daljen e stabilizatorit, i cili nga ana tjetër varet nga dioda zener e instaluar,

Rryma e mbështjelljes dytësore të transformatorit duhet të jetë së paku jo më pak se rryma që duhet të merret në daljen e stabilizatorit.

Përzgjedhja e kondensatorëve sipas kapacitetit C1 dhe C2 - afërsisht 1000-2000 µF për 1A, C4 - 220 µF për 1A

Është disi më e ndërlikuar me kapacitetet e tensionit - voltazhi i funksionimit llogaritet përafërsisht duke përdorur këtë metodë - tensioni alternativ i mbështjelljes sekondare të transformatorit ndahet me 3 dhe shumëzohet me 4

(~ Uin: 3×4)

Kjo do të thotë, le të themi se voltazhi i daljes së transformatorit tuaj është rreth 30 volt - ndani 30 me 3 dhe shumëzoni me 4 - marrim 40 - që do të thotë se voltazhi i funksionimit të kondensatorëve duhet të jetë më shumë se 40 volt.

Niveli i kufizimit të rrymës në daljen e stabilizatorit varet nga R6 në minimum dhe R8 (në maksimum deri në mbyllje)

Kur instaloni një kërcyes në vend të R8 midis bazës së VT5 dhe emetuesit të VT4 me një rezistencë prej R6 të barabartë me 0,39 ohms, rryma kufizuese do të jetë afërsisht 3A,

Si e kuptojmë "kufizimin"? Është shumë e thjeshtë - rryma e daljes, edhe në modalitetin e qarkut të shkurtër, nuk do të kalojë 3 A, për shkak të faktit se voltazhi i daljes do të reduktohet automatikisht në pothuajse zero,

A është e mundur të ngarkoni një bateri makine? Lehtësisht. Mjafton të vendosni rregullatorin e tensionit, ju kërkoj falje - me potenciometër R3 voltazhi është 14,5 volt në gjendje boshe (d.m.th., me baterinë të shkëputur) dhe më pas lidhni baterinë në daljen e njësisë, dhe bateria juaj do të ngarkohet me një rrymë e qëndrueshme në nivelin 14,5 V, rryma ndërsa ngarkohet do të ulet dhe kur të arrijë 14,5 volt (14,5 V është tensioni i një baterie plotësisht të ngarkuar) do të jetë zero.

Si të rregulloni rrymën kufizuese. Vendosni tensionin boshe në daljen e stabilizatorit në rreth 5-7 volt. Pastaj lidhni një rezistencë prej afërsisht 1 ohm me një fuqi prej 5-10 vat në daljen e stabilizatorit dhe një ampermetër në seri me të. Përdorni rezistencën e prerësit R8 për të vendosur rrymën e kërkuar. Rryma kufizuese e vendosur saktë mund të kontrollohet duke e kthyer potenciometrin e rregullimit të tensionit të daljes deri në maksimum. Në këtë rast, rryma e kontrolluar nga ampermetri duhet të mbetet në të njëjtin nivel.

Tani për detajet. Ura ndreqëse - këshillohet të zgjidhni dioda me një rezervë aktuale të paktën një herë e gjysmë Diodat e treguara KD202 mund të funksionojnë pa radiatorë për një kohë mjaft të gjatë me një rrymë prej 1 amper, por nëse prisni që kjo nuk është. mjafton për ju, atëherë duke instaluar radiatorë mund të siguroni 3-5 amper, kjo është ajo që ju nevojitet Shikoni në drejtori se cila prej tyre dhe me cilën shkronjë mund të mbajë deri në 3 dhe cila deri në 5 amper. Nëse dëshironi më shumë, shikoni librin e referencës dhe zgjidhni dioda më të fuqishme, le të themi 10 amper.

Transistorët - VT1 dhe VT4 duhet të instalohen në radiatorë. VT1 do të nxehet pak, kështu që nevojitet një radiator i vogël, por VT4 do të nxehet mjaft mirë në modalitetin e kufizimit aktual. Prandaj, duhet të zgjidhni një radiator mbresëlënës, gjithashtu mund të përshtatni një tifoz nga furnizimi me energji i kompjuterit - më besoni, nuk do të dëmtojë.

Për ata që janë veçanërisht kureshtarë, pse nxehet transistori? Rryma rrjedh nëpër të dhe sa më e madhe të jetë rryma, aq më shumë tranzistori nxehet. Le të bëjmë llogaritjen - 30 volt në hyrje, në të gjithë kondensatorët. Në daljen e stabilizatorit, le të themi 13 volt Si rezultat, 17 volt mbeten midis kolektorit dhe emetuesit.

Nga 30 volt ne minus 13 volt, marrim 17 volt (kush dëshiron të shohë matematikën këtu, por një nga ligjet e gjyshit Kirgoff, për shumën e rënies së tensionit, disi të vjen në mendje)

Epo, i njëjti Kirgoff tha diçka për rrymën në qark, si për shembull çfarë lloj rryme rrjedh në ngarkesë, e njëjta rrymë rrjedh përmes transistorit VT4. Le të themi rreth 3 amper rrjedhje, rezistenca në ngarkesë nxehet, tranzistori gjithashtu nxehet, pra kjo është nxehtësia me të cilën ngrohim ajrin dhe mund të quhet fuqi që shpërndahet... Por le të përpiqemi ta shprehim matematikisht. , kjo eshte

kursi i fizikës shkollore

Ku Rështë fuqia në vat, Uështë voltazhi në transistor në volt, dhe J- rryma që rrjedh nëpër ngarkesën tonë dhe përmes ampermetrit dhe, natyrisht, përmes transistorit.

Pra, 17 volt shumëzuar me 3 amper, marrim 51 vat të shpërndara nga transistori,

Epo, le të themi se lidhim një rezistencë prej 1 ohm. Sipas ligjit të Ohm-it, në një rrymë prej 3A, rënia e tensionit në të gjithë rezistencën do të jetë 3 volt dhe fuqia e shpërndarë prej 3 vat do të fillojë të ngrohë rezistencën. Atëherë rënia e tensionit në transistor është: 30 volt minus 3 volt = 27 volt, dhe fuqia e shpërndarë nga transistori është 27v×3A = 81 watts... Tani le të shohim në librin e referencës, në seksionin e transistorëve. Nëse kemi një transistor kalimtar, dmth VT4, le të themi KT819 në një kuti plastike, atëherë sipas librit të referencës del se nuk do të përballojë fuqinë e shpërndarjes (Pk*max) ka 60 vat, por në një metal. rasti (KT819GM, analog 2N3055) - 100 vat - kjo do të funksionojë, por kërkohet një radiator.

Shpresoj se është pak a shumë e qartë për transistorët, le të kalojmë te siguresat. Në përgjithësi, një siguresë është zgjidhja e fundit, duke reaguar ndaj gabimeve të mëdha të bëra nga ju dhe duke e parandaluar atë "me koston e jetës suaj". dytësore. Ndoshta është për shkak se është mbinxehur, mbase izolimi ka rrjedhje, ose ndoshta është thjesht një lidhje e gabuar e mbështjelljeve, por nuk ka siguresa. Transformatori pi tym, izolimi shkrihet, kablloja e rrymës, duke u përpjekur të kryejë funksionin e guximshëm të siguresës, digjet dhe Zoti na ruajt nëse në panelin e shpërndarjes në vend të një makinerie keni priza me gozhdë në vend të siguresave.

Një siguresë për një rrymë prej afërsisht 1A më e madhe se rryma kufizuese e furnizimit me energji elektrike (d.m.th. 4-5A) duhet të vendoset midis urës së diodës dhe transformatorit, dhe e dyta midis transformatorit dhe rrjetit 220 volt për afërsisht 0,5-1 amper.

Transformator. Ndoshta gjëja më e shtrenjtë në dizajn Përafërsisht, sa më masiv të jetë transformatori, aq më i fuqishëm është. Sa më i trashë të jetë teli i mbështjelljes dytësore, aq më shumë rrymë mund të japë transformatori. E gjitha varet nga një gjë - fuqia e transformatorit. Pra, si të zgjidhni një transformator? Përsëri një kurs i fizikës shkollore, seksioni i elektroteknikës.... Përsëri 30 volt, 3 amper dhe në fund një fuqi 90 vat. Ky është minimumi, i cili duhet kuptuar si më poshtë - ky transformator mund të sigurojë shkurtimisht një tension daljeje prej 30 volt në një rrymë prej 3 amperësh, prandaj, këshillohet të shtoni një rezervë aktuale prej të paktën 10 përqind, dhe më mirë akoma 30 -50 për qind. Pra, 30 volt me ​​një rrymë prej 4-5 amper në daljen e transformatorit dhe furnizimi juaj me energji elektrike do të jetë në gjendje të furnizojë ngarkesën me një rrymë prej 3 amperësh për orë të tëra, nëse jo për ditë.

Epo, për ata që duan të marrin rrymën maksimale nga ky furnizim me energji elektrike, le të themi rreth 10 amper.

Së pari - një transformator që përputhet me nevojat tuaja

E dyta - ura diodike 15 amper dhe për radiatorë

Së treti, zëvendësoni transistorin e kalimit me dy ose tre të lidhur paralelisht me rezistenca në emetuesit prej 0.1 ohms (radiatori dhe rryma e detyruar e ajrit)

Së katërti, sigurisht që është e dëshirueshme të rritet kapaciteti, por nëse furnizimi me energji përdoret si karikues, kjo nuk është kritike.

Së pesti, përforconi shtigjet përcjellëse përgjatë rrugës së rrymave të mëdha duke bashkuar përçues shtesë dhe, në përputhje me rrethanat, mos harroni për telat lidhës "më të trashë"

Diagrami i lidhjes për transistorët paralelë në vend të një

Furnizimi më i thjeshtë me energji 0-30 volt për një radio amator.

Skema.

Në këtë artikull ne vazhdojmë temën e projektimit të qarkut të furnizimit me energji elektrike për laboratorët radio amatorë. Këtë herë do të flasim për pajisjen më të thjeshtë, të montuar nga komponentë radio të prodhuara në vend dhe me një numër minimal të tyre.

Dhe kështu, diagrami i qarkut të furnizimit me energji elektrike:

Siç mund ta shihni, gjithçka është e thjeshtë dhe e arritshme, baza e elementit është e përhapur dhe nuk përmban mungesa.

Le të fillojmë me transformatorin. Fuqia e saj duhet të jetë së paku 150 Watts, voltazhi i mbështjelljes sekondare duhet të jetë 21 ... 22 volt, pastaj pas urës së diodës në kapacitetin C1 do të merrni rreth 30 volt. Llogaritni në mënyrë që dredha-dredha dytësore të sigurojë një rrymë prej 5 Amper.

Pas transformatorit të uljes ka një urë diodë të montuar në katër dioda D231 10-amp. Rezerva aktuale është sigurisht e mirë, por dizajni është mjaft i rëndë. Opsioni më i mirë do të ishte përdorimi i një montimi diodë të importuar të llojit RS602 me dimensione të vogla, ai është projektuar për një rrymë prej 6 Amper;

Kondensatorët elektrolitikë janë të dizajnuar për një tension pune prej 50 volt. C1 dhe C3 mund të vendosen nga 2000 në 6800 uF.

Dioda Zener D1 - vendos kufirin e sipërm për rregullimin e tensionit të daljes. Në diagram shohim mbishkrimin D814D x 2, kjo do të thotë se D1 përbëhet nga dy dioda zener të lidhura në seri D814D. Tensioni i stabilizimit të një diode të tillë zener është 13 volt, që do të thotë se dy të lidhura në seri do të na japin një kufi të sipërm për rregullimin e tensionit prej 26 volt minus rënien e tensionit në kryqëzimin e tranzistorit T1. Si rezultat, ju merrni rregullim të qetë nga zero në 25 volt.
KT819 përdoret si një transistor rregullues në qark, ato janë të disponueshme në kuti plastike dhe metalike. Vendndodhja e kunjave, dimensionet e strehimit dhe parametrat e këtij transistori mund të shihen në dy imazhet e ardhshme.

Paga stabile, jete stabile, gjendje stabile. E fundit nuk ka të bëjë me Rusinë, natyrisht :-). Nëse shikoni në një fjalor shpjegues, mund të kuptoni qartë se çfarë është "stabiliteti". Në rreshtat e parë, Yandex më dha menjëherë përcaktimin e kësaj fjale: e qëndrueshme - kjo do të thotë konstante, e qëndrueshme, e pandryshueshme.

Por më shpesh ky term përdoret në elektronikë dhe inxhinieri elektrike. Në elektronikë, vlerat konstante të një parametri janë shumë të rëndësishme. Kjo mund të jetë rryma, tensioni, frekuenca e sinjalit, etj. Devijimi i sinjalit nga çdo parametër i caktuar mund të çojë në funksionimin e gabuar të pajisjes elektronike dhe madje edhe në prishjen e tij. Prandaj, në elektronikë është shumë e rëndësishme që gjithçka të funksionojë në mënyrë të qëndrueshme dhe të mos dështojë.

Në elektronikë dhe inxhinieri elektrike stabilizoni tensionin. Funksionimi i pajisjeve elektronike varet nga vlera e tensionit. Nëse ndryshon në një masë më të vogël, ose edhe më keq, në rritje, atëherë pajisja në rastin e parë mund të mos funksionojë siç duhet, dhe në rastin e dytë mund të shpërthejë edhe në flakë.

Për të parandaluar goditjet dhe rëniet e tensionit, të ndryshme Mbrojtësit e mbitensionit. Siç e kuptoni nga fraza, ata janë mësuar stabilizuar Tensioni "duke luajtur".

Diodë Zener ose diodë Zener

Stabilizuesi më i thjeshtë i tensionit në elektronikë është një element radio diodë zener. Ndonjëherë quhet edhe Diodë Zener. Në diagrame, diodat zener përcaktohen diçka si kjo:

Terminali me një "kapak" quhet i njëjtë me atë të një diode - katodë, dhe përfundimi tjetër është anodë.

Diodat Zener duken njësoj si diodat. Në foton më poshtë, në të majtë është një lloj i njohur i diodës moderne zener, dhe në të djathtë është një nga mostrat nga Bashkimi Sovjetik

Nëse shikoni më nga afër diodën zener sovjetike, mund ta shihni vetë këtë përcaktim skematik, duke treguar se ku është katoda e saj dhe ku është anoda e saj.

Tensioni i stabilizimit

Parametri më i rëndësishëm i një diode zener është, natyrisht, tensioni i stabilizimit. Cili është ky parametër?

Le të marrim një gotë dhe ta mbushim me ujë...

Sado ujë të hedhim në një gotë, teprica e tij do të derdhet nga gota. Unë mendoj se kjo është e kuptueshme për një parashkollor.

Tani për analogji me elektronikën. Xhami është një diodë zener. Niveli i ujit në një gotë plot deri në buzë është tensioni i stabilizimit Diodë Zener. Imagjinoni një enë të madhe me ujë pranë një gote. Thjesht do të mbushim gotën tonë me ujë nga ena, por nuk guxojmë ta prekim enë. Ekziston vetëm një mundësi - derdhni ujë nga një enë duke shpuar një vrimë në vetë enë. Nëse ena do të ishte më e vogël në lartësi se gota, atëherë nuk do të mund të hidhnim ujë në gotë. Për ta shpjeguar në terma elektronikë, kana ka një "tension" më të madh se "tensioni" i xhamit.

Pra, të dashur lexues, i gjithë parimi i funksionimit të një diode zener gjendet në xhami. Pavarësisht se çfarë rryme derdhim mbi të (epo, natyrisht, brenda arsyes, përndryshe gota do të largohet dhe do të thyhet), gota do të jetë gjithmonë plot. Por është e nevojshme të derdhet nga lart. Kjo do të thotë, Tensioni që aplikojmë në diodën zener duhet të jetë më i lartë se tensioni i stabilizimit të diodës zener.

Shënimi i diodave zener

Për të zbuluar tensionin e stabilizimit të diodës zener sovjetike, na duhet një libër referimi. Për shembull, në foton më poshtë është një diodë zener sovjetike D814V:

Ne kërkojmë parametra për të në drejtoritë në internet në internet. Siç mund ta shihni, voltazhi i tij i stabilizimit në temperaturën e dhomës është afërsisht 10 volt.

Diodat e huaja zener shënohen më lehtë. Nëse shikoni nga afër, mund të shihni një mbishkrim të thjeshtë:

5V1 - kjo do të thotë se tensioni i stabilizimit të kësaj diode zener është 5.1 volt. Shumë më e lehtë, apo jo?

Katoda e diodave të huaja zener shënohet kryesisht me një shirit të zi

Si të kontrolloni diodën zener

Si të kontrolloni diodën zener? Po, ashtu si! Ju mund të shihni se si të kontrolloni diodën në këtë artikull. Le të kontrollojmë diodën tonë zener. Ne e vendosim atë në vazhdimësi dhe lidhim sondën e kuqe në anodë, dhe sondën e zezë në katodë. Multimetri duhet të tregojë një rënie të tensionit përpara.

Ne ndërrojmë sondat dhe shohim një. Kjo do të thotë që dioda jonë zener është në gatishmëri të plotë luftarake.

Epo, është koha për eksperimente. Në qarqet, një diodë zener është e lidhur në seri me një rezistencë:

Ku Uin – tensioni i hyrjes, Uout.st. – Tensioni i stabilizuar i daljes

Nëse shikojmë nga afër diagramin, nuk marrim asgjë më shumë se një ndarës tensioni. Gjithçka këtu është elementare dhe e thjeshtë:

Uin=Uout.stab +Uresistor

Ose me fjalë: voltazhi i hyrjes është i barabartë me shumën e tensioneve në diodën zener dhe rezistencën.

Kjo skemë quhet stabilizues parametrik në një diodë zener. Llogaritja e këtij stabilizuesi është përtej qëllimit të këtij artikulli, por nëse dikush është i interesuar, ta google ;-)

Pra, le të bashkojmë qarkun. Ne morëm një rezistencë me një vlerë nominale 1.5 Kilohms dhe një diodë zener me një tension stabilizimi prej 5.1 volt. Në të majtë lidhim furnizimin me energji elektrike, dhe në të djathtë matim tensionin që rezulton me një multimetër:

Tani ne monitorojmë me kujdes leximet e multimetrit dhe furnizimit me energji elektrike:

Ndaj, ndërsa gjithçka është e qartë, le të shtojmë më shumë tension... Oops! Tensioni ynë i hyrjes është 5,5 volt, dhe tensioni ynë i daljes është 5,13 volt! Meqenëse voltazhi i stabilizimit të diodës zener është 5.1 volt, siç mund ta shohim, ai stabilizohet në mënyrë të përsosur.

Le të shtojmë edhe disa volt. Tensioni i hyrjes është 9 volt, dhe dioda zener është 5.17 volt! E mahnitshme!

Shtojmë gjithashtu... Tensioni i hyrjes është 20 volt, dhe dalja, sikur të mos kishte ndodhur asgjë, është 5.2 volt! 0.1 Volt është një gabim shumë i vogël, madje mund të neglizhohet në disa raste.

Karakteristikë volt-amper e një diode zener

Unë mendoj se nuk do të dëmtonte të merrte parasysh karakteristikën e tensionit aktual (VAC) të diodës zener. Duket diçka si kjo:

Ku

Ipr– rryma e përparme, A

Upr- Tensioni përpara, V

Këta dy parametra nuk përdoren në diodën zener

Uarr- Tensioni i kundërt, V

Ust- Tensioni i vlerësuar i stabilizimit, V

Ist– rryma e vlerësuar e stabilizimit, A

Nominal nënkupton një parametër normal në të cilin është i mundur funksionimi afatgjatë i elementit radio.

Imax– Rryma maksimale e diodës zener, A

Immin– Rryma minimale e diodës zener, A

Ist, Imax, Imin – Kjo është rryma që rrjedh nëpër diodën zener kur ajo funksionon.

Meqenëse dioda zener funksionon në polaritet të kundërt, ndryshe nga një diodë (dioda zener është e lidhur me katodën në plus, dhe dioda me katodën në minus), atëherë zona e punës do të jetë saktësisht ajo e shënuar me drejtkëndëshin e kuq. .

Siç e shohim, në një voltazh Urev grafiku ynë fillon të bjerë poshtë. Në këtë kohë, një gjë kaq interesante si një avari ndodh në diodën zener. Me pak fjalë, ai nuk mund të rrisë më tensionin në vetvete, dhe në këtë kohë rryma në diodën zener fillon të rritet. Gjëja më e rëndësishme është të mos e teproni me rrymën, më shumë se Imax, përndryshe dioda zener do të dëmtohet. Mënyra më e mirë e funksionimit të diodës zener konsiderohet të jetë mënyra në të cilën rryma përmes diodës zener është diku në mes midis vlerave të saj maksimale dhe minimale. Kjo është ajo që do të shfaqet në grafik pikë operimi mënyra e funksionimit të diodës zener (e shënuar me një rreth të kuq).

konkluzioni

Më parë, në kohën e pjesëve të pakta dhe fillimit të lulëzimit të elektronikës, një diodë zener përdorej shpesh, çuditërisht, për të stabilizuar tensionin e daljes. Në librat e vjetër sovjetikë për elektronikën, mund të shihni këtë seksion të qarkut të furnizimeve të ndryshme të energjisë:

Në të majtë, në kornizën e kuqe, shënova një pjesë të qarkut të furnizimit me energji elektrike që është e njohur për ju. Këtu marrim tensionin DC nga voltazhi AC. Në të djathtë, në kornizën e gjelbër, është diagrami i stabilizimit ;-).

Aktualisht, stabilizuesit e tensionit me tre terminale (të integruar) po zëvendësojnë stabilizuesit e bazuar në diodat zener, pasi ato stabilizojnë tensionin shumë herë më mirë dhe kanë shpërndarje të mirë të energjisë.

Në Ali mund të merrni menjëherë një grup të tërë diodash zener, duke filluar nga 3.3 volt në 30 volt. Zgjidhni sipas shijes dhe ngjyrës tuaj.

Shumë, shumë vite më parë, një fjalë e tillë si diodë zener nuk ekzistonte fare. Sidomos në pajisjet shtëpiake.

Le të përpiqemi të imagjinojmë një marrës me tub të rëndë nga mesi i shekullit të njëzetë. Shumë i sakrifikuan për kuriozitetin e tyre, kur mami dhe babi fituan diçka të re dhe "Record" ose "Neman" u dhanë për t'u bërë copë-copë.

Furnizimi me energji i marrësit të tubit ishte jashtëzakonisht i thjeshtë: një kub i fuqishëm i transformatorit të energjisë, i cili zakonisht kishte vetëm dy dredha-dredha dytësore, një urë diodë ose ndreqës seleniumi, dy kondensatorë elektrolitikë dhe një rezistencë me dy vat midis tyre.

Dredha-dredha e parë ushqeu filamentin e të gjitha llambave marrës me rrymë alternative dhe një tension prej 6.3 V (volt), dhe rreth 240 V erdhi në ndreqësin primitiv për të fuqizuar anodat e llambave. Nuk u fol për ndonjë stabilizim të tensionit. Bazuar në faktin se pritja e radiostacioneve kryhej në valë të gjata, të mesme dhe të shkurtra me një brez shumë të ngushtë dhe cilësi të tmerrshme, prania ose mungesa e stabilizimit të tensionit të furnizimit nuk ndikoi aspak në këtë cilësi dhe thjesht nuk mund të të jetë kontroll i mirë automatik i frekuencës në atë bazë elementi.

Stabilizuesit në atë kohë përdoreshin vetëm në marrës dhe transmetues ushtarakë, natyrisht edhe në tuba. Për shembull: SG1P– stabilizues i shkarkimit të gazit, lloji i gishtit. Kjo vazhdoi derisa u shfaqën transistorët. Dhe më pas doli që qarqet e bëra në transistorë janë shumë të ndjeshëm ndaj luhatjeve në tensionin e furnizimit, dhe një ndreqës i zakonshëm i thjeshtë nuk është më i mjaftueshëm. Duke përdorur parimin fizik të natyrshëm në pajisjet e shkarkimit të gazit, u krijua një diodë zener gjysmëpërçuese, e quajtur më rrallë një diodë Zener.

Paraqitja grafike e një diode zener në diagramet e qarkut.

Pamja e diodave zener. Së pari nga lart në një paketë montimi në sipërfaqe. E dyta nga lart është në një kuti xhami DO-35 dhe ka një fuqi prej 0,5 W. E treta është 1 W (DO-41). Natyrisht, diodat zener prodhohen në një sërë strehimesh. Ndonjëherë dy elemente kombinohen në një strehim.

Parimi i funksionimit të një diode zener.

Para së gjithash, nuk duhet të harrojmë se dioda zener funksionon vetëm në qarqet DC. Tensioni aplikohet në të në polaritet të kundërt, domethënë, një minus "-" do të aplikohet në anodën e diodës zener. Kur ndizet në këtë mënyrë, rryma e kundërt rrjedh nëpër të ( arr.) nga ndreqësi. Tensioni nga dalja e ndreqësit mund të ndryshojë, rryma e kundërt gjithashtu do të ndryshojë, por voltazhi në diodën zener dhe në ngarkesë do të mbetet i pandryshuar, domethënë i qëndrueshëm. Figura e mëposhtme tregon karakteristikën e tensionit aktual të një diode zener.

Dioda zener vepron në degën e kundërt të karakteristikës së tensionit aktual (karakteristika volt-amper), siç tregohet në figurë. Parametrat kryesorë të tij përfshijnë U rr. (tensioni i stabilizimit) dhe Unë rr.. (rryma e stabilizimit). Këto të dhëna tregohen në pasaportë për një lloj specifik të diodës zener. Për më tepër, vlera e rrymës maksimale dhe minimale merret parasysh vetëm kur llogariten stabilizuesit me një ndryshim të madh të parashikuar të tensionit.

Parametrat bazë të diodave zener.

Për të zgjedhur diodën e duhur zener, duhet të kuptoni shenjat e pajisjeve gjysmëpërçuese. Më parë, të gjitha llojet e diodave, përfshirë diodat zener, përcaktoheshin me shkronjën "D" dhe një numër që tregonte se çfarë lloj pajisjeje ishte. Këtu është një shembull i diodës zener shumë të njohur D814 (A, B, C, D). Letra tregonte tensionin e stabilizimit.

Aty pranë janë të dhënat e pasaportës së një diode moderne zener ( 2C147A ), i cili u përdor në stabilizues për të fuqizuar qarqet bazuar në seritë e njohura K155 dhe K133 të mikroqarqeve të bëra duke përdorur teknologjinë TTL dhe që kanë një tension furnizimi prej 5V.

Për të kuptuar shenjat dhe parametrat bazë të pajisjeve moderne gjysmëpërçuese shtëpiake, duhet të dini pak për simbolet. Ata duken kështu: numri 1 ose shkronja G - germanium, numri 2 ose shkronja K - silikon, numri 3 ose shkronja A - arsenid galiumi. Kjo është shenja e parë. D – diodë, T – tranzistor, S – diodë zener, L – LED. Kjo është shenja e dytë. Karakteri i tretë është një grup numrash që tregojnë fushën e aplikimit të pajisjes. Prandaj: GT 313 (1T 313) - transistor germanium me frekuencë të lartë, 2S147 - diodë zener silikoni me një tension nominal stabilizimi prej 4.7 volt, AL307 - arsenidi i galiumit LED.

Këtu është një diagram i një stabilizuesi të thjeshtë por të besueshëm të tensionit.

Një tension prej 12-15 volt furnizohet midis kolektorit të tranzistorit të fuqishëm dhe strehës nga ndreqësi. Ne heqim tensionin e stabilizuar 9V nga emetuesi i tranzistorit, pasi ne përdorim elementin e besueshëm D814B si diodën zener VD1 (shih tabelën). Rezistenca R1 është 1 kOhm, transistori KT819 siguron rrymë deri në 10 amper.

Transistori duhet të vendoset në lavamanin e nxehtësisë. E vetmja pengesë e këtij qarku është pamundësia për të rregulluar tensionin e daljes. Në qarqet më komplekse, natyrisht, ekziston një rezistencë akordimi. Të gjitha furnizimet me energji radio amator laboratorike dhe shtëpiake kanë aftësinë për të rregulluar tensionin e daljes nga 0 në 20 - 25 volt.

Stabilizues integral.

Zhvillimi i mikroelektronikës së integruar dhe shfaqja e qarqeve multifunksionale të shkallëve të mesme dhe të mëdha të integrimit, natyrisht, ndikuan edhe në problemet që lidhen me stabilizimin e tensionit. Industria vendase u tensionua dhe lëshoi ​​serinë K142 në tregun e komponentëve radio-elektronikë, i cili përbëhej nga stabilizues të integruar. Emri i plotë i produktit ishte KR142EN5A, por meqenëse trupi ishte i vogël dhe emri nuk u hoq plotësisht, ata filluan të shkruanin KREN5A ose B, dhe në bisedë quheshin thjesht "krenki".

Vetë seriali ishte mjaft i madh. Tensioni i daljes ndryshonte në varësi të shkronjës. Për shembull, KREN3 prodhonte nga 3 deri në 30 volt me ​​mundësinë e rregullimit, dhe KREN15 ishte një burim energjie bipolar pesëmbëdhjetë volt.

Lidhja e stabilizatorëve të integruar të serisë K142 ishte jashtëzakonisht e thjeshtë. Dy kondensatorë zbutës dhe vetë stabilizuesi. Hidhini një sy diagramit.

Nëse ka nevojë për të marrë një tension të ndryshëm të stabilizuar, atëherë veproni si më poshtë: le të themi se përdorim një mikroqark KREN5A në 5V, por na duhet një tension i ndryshëm. Më pas ndërmjet terminalit të dytë dhe kutisë vendoset një diodë zener në atë mënyrë që duke shtuar tensionin e stabilizimit të mikroqarkut dhe diodës zener do të fitonim tensionin e kërkuar. Nëse shtojmë një diodë zener KS191 në V = 9.1 + 5V të mikroqarkut, atëherë marrim 14.1 volt në dalje.