Zener diode para sa 30 volts, domestic. Paano gumagana ang isang zener diode?

DIY 0-30 Volt power supply

Napakaraming mga kagiliw-giliw na mga aparato sa radyo na nakolekta ng mga amateurs sa radyo, ngunit ang batayan, kung wala ito halos walang circuit na gagana - yunit ng kuryente. .Kadalasan ay hindi nakakapag-ipon ng isang disenteng supply ng kuryente. Siyempre, ang industriya ay gumagawa ng sapat na mataas na kalidad at malakas na boltahe at kasalukuyang mga stabilizer, ngunit hindi sila ibinebenta kahit saan at hindi lahat ay may pagkakataon na bilhin ang mga ito. Mas madaling maghinang ito sa iyong sarili.

Power supply diagram:

Ang iminungkahing circuit ng isang simple (3 transistors lamang) na supply ng kuryente ay maihahambing sa mga katulad sa katumpakan ng pagpapanatili ng boltahe ng output - gumagamit ito ng pagpapapanatag ng kompensasyon, pagiging maaasahan ng startup, isang malawak na hanay ng pagsasaayos at mura, hindi kakaunting mga bahagi.

Pagkatapos ng tamang pagpupulong, ito ay gumagana kaagad, piliin lamang namin ang zener diode ayon sa kinakailangang halaga ng maximum na output boltahe ng power supply unit.

Ginagawa namin ang katawan mula sa kung ano ang nasa kamay. Ang klasikong opsyon ay isang metal box mula sa isang ATX computer power supply. Sigurado ako na lahat ay marami nito, dahil kung minsan sila ay nasusunog, at ang pagbili ng bago ay mas madali kaysa sa pag-aayos ng mga ito.

Ang isang 100-watt na transpormer ay ganap na akma sa kaso, at may puwang para sa isang board na may mga bahagi.

Maaari mong iwanan ang palamigan - hindi ito magiging labis. At upang hindi makagawa ng ingay, pinapagana lang namin ito sa pamamagitan ng isang kasalukuyang naglilimita sa risistor, na pipiliin mo sa eksperimentong paraan.

Para sa front panel, hindi ako nagtipid at bumili ng isang plastic box - napakaginhawang gumawa ng mga butas at hugis-parihaba na bintana dito para sa mga tagapagpahiwatig at kontrol.

Kumuha kami ng pointer ammeter - upang ang mga kasalukuyang surge ay malinaw na nakikita, at maglagay ng digital voltmeter - ito ay mas maginhawa at maganda!

Matapos i-assemble ang regulated power supply, sinusuri namin ang operasyon nito - dapat itong magbigay ng halos kumpletong zero sa mas mababang (minimum) na posisyon ng regulator at hanggang sa 30V sa itaas. Ang pagkakaroon ng konektado sa isang load ng kalahating ampere, tinitingnan namin ang output boltahe drop. Dapat din itong minimal.

Sa pangkalahatan, para sa lahat ng maliwanag na pagiging simple nito, ang power supply na ito ay marahil ang isa sa mga pinakamahusay sa mga parameter nito. Kung kinakailangan, maaari kang magdagdag ng isang yunit ng proteksyon dito - isang pares ng mga dagdag na transistor.

R3 10k (4k7 – 22k) reostat R6 0.22R 5W (0.15-0.47R) R8 100R (47R – 330R)

C1 1000 x35v (2200 x50v) C2 1000 x35v (2200 x50v) C5 100n ceramic (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 (RED LED)

Madaling iakmanagpapatatagsuplay ng kuryente – 0-24V, 1 – 3A

na may kasalukuyang limitasyon.

Ang power supply unit (PSU) ay idinisenyo upang makakuha ng adjustable, stabilized na boltahe ng output mula 0 hanggang 24v sa kasalukuyang mga 1-3A, sa madaling salita, upang hindi ka bumili ng mga baterya, ngunit gamitin ito upang mag-eksperimento sa iyong sariling mga disenyo.

Ang power supply ay nagbibigay ng tinatawag na proteksyon, ibig sabihin, maximum na kasalukuyang limitasyon.

Para saan ito? Upang ang suplay ng kuryente na ito ay maglingkod nang tapat, nang walang takot sa mga maikling circuit at hindi nangangailangan ng pag-aayos, wika nga, "hindi masusunog at hindi masisira"

Ang isang zener diode kasalukuyang stabilizer ay binuo sa T1, iyon ay, posible na mag-install ng halos anumang zener diode na may stabilization boltahe na mas mababa kaysa sa input boltahe ng 5 volts

Nangangahulugan ito na kapag nag-i-install ng VD5 zener diode, sabihin nating BZX5.6 o KS156 sa output ng stabilizer, nakakakuha tayo ng adjustable na boltahe mula 0 hanggang humigit-kumulang 4 volts, ayon sa pagkakabanggit - kung ang zener diode ay 27 volts, kung gayon ang maximum na output ang boltahe ay nasa loob ng 24-25 volts.

Ang transpormer ay dapat pumili ng isang bagay tulad nito - ang alternating boltahe ng pangalawang paikot-ikot ay dapat na mga 3-5 volts na mas malaki kaysa sa inaasahan mong matanggap sa output ng stabilizer, na kung saan ay depende sa naka-install na zener diode,

Ang kasalukuyang ng pangalawang paikot-ikot ng transpormer ay dapat na hindi bababa sa hindi bababa sa kasalukuyang na kailangang makuha sa output ng stabilizer.

Pagpili ng mga capacitor ayon sa kapasidad C1 at C2 - humigit-kumulang 1000-2000 µF bawat 1A, C4 - 220 µF bawat 1A

Ito ay medyo mas kumplikado sa mga kapasidad ng boltahe - ang operating boltahe ay halos kinakalkula gamit ang pamamaraang ito - ang alternating boltahe ng pangalawang paikot-ikot ng transpormer ay nahahati sa 3 at pinarami ng 4

(~ Uin:3×4)

Iyon ay, sabihin natin na ang output boltahe ng iyong transpormer ay halos 30 volts - hatiin ang 30 sa 3 at i-multiply ng 4 - nakakakuha tayo ng 40 - na nangangahulugang ang operating boltahe ng mga capacitor ay dapat na higit sa 40 volts.

Ang antas ng kasalukuyang limitasyon sa output ng stabilizer ay depende sa R6 sa pinakamababa at R8 (sa maximum hanggang sa shutdown)

Kapag nag-i-install ng jumper sa halip na R8 sa pagitan ng base ng VT5 at ng emitter ng VT4 na may paglaban ng R6 na katumbas ng 0.39 ohms, ang kasalukuyang nililimitahan ay humigit-kumulang 3A,

Paano natin naiintindihan ang "limitasyon"? Ito ay napaka-simple - ang kasalukuyang output, kahit na sa short circuit mode, ay hindi lalampas sa 3 A, dahil sa ang katunayan na ang output boltahe ay awtomatikong mababawasan sa halos zero,

Posible bang mag-charge ng baterya ng kotse? Madali. Ito ay sapat na upang itakda ang boltahe regulator, humihingi ako ng paumanhin - na may potentiometer R3 ang boltahe ay 14.5 volts sa idle (iyon ay, kapag ang baterya ay nakadiskonekta) at pagkatapos ay ikonekta ang baterya sa output ng yunit, at ang iyong baterya ay sisingilin ng isang stable na kasalukuyang sa antas na 14.5 V, Ang Current habang nagcha-charge ay bababa at kapag umabot na ito sa 14.5 volts (14.5 V ang boltahe ng isang fully charged na baterya) ito ay magiging zero.

Paano ayusin ang naglilimita sa kasalukuyang. Itakda ang idle boltahe sa output ng stabilizer sa mga 5-7 volts. Pagkatapos ay ikonekta ang isang pagtutol ng humigit-kumulang 1 ohm na may lakas na 5-10 watts sa output ng stabilizer at isang ammeter sa serye kasama nito. Gumamit ng trimmer resistor R8 upang itakda ang kinakailangang kasalukuyang. Maaaring masuri ang wastong itinakda na naglilimita sa kasalukuyang sa pamamagitan ng pagpihit sa potentiometer ng pagsasaayos ng boltahe ng output hanggang sa pinakamataas. Sa kasong ito, ang kasalukuyang kinokontrol ng ammeter ay dapat manatili sa parehong antas.

Ngayon tungkol sa mga detalye. Rectifier bridge - ipinapayong pumili ng mga diode na may kasalukuyang reserba ng hindi bababa sa isa at kalahating beses. Ang ipinahiwatig na KD202 diodes ay maaaring gumana nang walang radiator sa loob ng mahabang panahon sa isang kasalukuyang 1 ampere, ngunit kung inaasahan mo na hindi ito sapat na para sa iyo, pagkatapos ay sa pamamagitan ng pag-install ng mga radiator maaari kang magbigay ng 3-5 amperes, iyon lang ang kailangan mo. Kung gusto mo ng higit pa, tingnan ang reference book at pumili ng mas malakas na diode, sabihin nating 10 amperes.

Transistors - Ang VT1 at VT4 ay dapat na mai-install sa mga radiator. Bahagyang uminit ang VT1, kaya kailangan ng maliit na radiator, ngunit ang VT4 ay mag-iinit nang maayos sa kasalukuyang limiting mode. Samakatuwid, kailangan mong pumili ng isang kahanga-hangang radiator, maaari mo ring iakma ang isang fan mula sa power supply ng computer dito - maniwala ka sa akin, hindi ito masasaktan.

Para sa mga taong mausisa lalo na, bakit umiinit ang transistor? Ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan nito at mas malaki ang kasalukuyang, mas umiinit ang transistor. Gawin natin ang matematika - 30 volts sa input, sa kabila ng mga capacitor. Sa output ng stabilizer, sabihin nating 13 volts. Bilang resulta, 17 volts ang nananatili sa pagitan ng collector at emitter.

Mula sa 30 volts nababawasan namin ang 13 volts, nakakakuha kami ng 17 volts (na gustong makakita ng matematika dito, ngunit isa sa mga batas ni lolo Kirgoff, tungkol sa kabuuan ng mga pagbaba ng boltahe, kahit papaano ay nasa isip)

Well, ang parehong Kirgoff ay nagsabi ng isang bagay tungkol sa kasalukuyang sa circuit, tulad ng kung anong uri ng kasalukuyang dumadaloy sa pagkarga, ang parehong kasalukuyang dumadaloy sa VT4 transistor. Let's say about 3 amperes flow, uminit ang resistor sa load, uminit din ang transistor, Kaya ito ang init kung saan pinapainit natin ang hangin at matatawag na power na nawawala... Ngunit subukan nating ipahayag ito sa matematika. , yan ay

kursong pisika sa paaralan

saan R ay ang kapangyarihan sa watts, U ay ang boltahe sa transistor sa volts, at J- ang kasalukuyang dumadaloy sa ating load at sa pamamagitan ng ammeter at, natural, sa pamamagitan ng transistor.

Kaya ang 17 volts na pinarami ng 3 amperes ay nakakakuha tayo ng 51 watts na nawala ng transistor,

Well, sabihin nating ikinonekta namin ang isang pagtutol na 1 ohm. Ayon sa batas ng Ohm, sa isang kasalukuyang ng 3A, ang pagbaba ng boltahe sa buong risistor ay magiging 3 volts at ang dissipated na kapangyarihan ng 3 watts ay magsisimulang magpainit ng paglaban. Pagkatapos ang pagbaba ng boltahe sa transistor ay: 30 volts minus 3 volts = 27 volts, at ang power dissipated ng transistor ay 27v×3A = 81 watts... Ngayon tingnan natin sa reference book, sa seksyon ng transistor. Kung mayroon tayong pass-through transistor, ibig sabihin, VT4, sabihin ang KT819 sa isang plastic case, pagkatapos ay ayon sa reference book ay lumalabas na hindi ito makatiis sa dissipation power (Pk*max) mayroon itong 60 watts, ngunit sa isang metal. kaso (KT819GM, analogue 2N3055) - 100 watts - gagawin ito, ngunit kinakailangan ang isang radiator.

Umaasa ako na ito ay higit pa o hindi gaanong malinaw tungkol sa mga transistor, lumipat tayo sa mga piyus. Sa pangkalahatan, ang fuse ay ang huling paraan, na tumutugon sa mga malalaking pagkakamali na nagawa mo at pinipigilan ito "sa halaga ng iyong buhay." Ipagpalagay natin na sa ilang kadahilanan ay nangyayari ang isang maikling circuit sa pangunahing pag-ikot ng transpormer, o sa pangalawa. Marahil ito ay dahil ito ay sobrang init, marahil ang pagkakabukod ay tumutulo, o marahil ito ay isang hindi tamang koneksyon ng mga paikot-ikot, ngunit walang mga piyus. Ang transpormer ay umuusok, ang pagkakabukod ay natutunaw, ang kable ng kuryente, sinusubukang gawin ang magiting na pag-andar ng isang piyus, nasusunog, at ipinagbabawal ng Diyos kung mayroon kang mga plug na may mga kuko sa halip na mga piyus sa panel ng pamamahagi sa halip na isang makina.

Isang piyus para sa isang kasalukuyang ng humigit-kumulang 1A na mas malaki kaysa sa naglilimita sa kasalukuyang ng supply ng kuryente (i.e. 4-5A) ay dapat ilagay sa pagitan ng diode bridge at ng transpormer, at ang pangalawa sa pagitan ng transpormer at ng 220 volt network para sa humigit-kumulang 0.5-1 ampere.

Transformer. Marahil ang pinakamahal na bagay sa disenyo Sa halos pagsasalita, mas malaki ang transpormer, mas malakas ito. Ang mas makapal ang pangalawang paikot-ikot na wire, mas kasalukuyang ang transpormer ay maaaring maghatid. Ang lahat ay bumaba sa isang bagay - ang kapangyarihan ng transpormer. Kaya kung paano pumili ng isang transpormer? Again a school physics course, electrical engineering section.... Again 30 volts, 3 amperes and ultimately a power of 90 watts. Ito ang pinakamababa, na dapat na maunawaan bilang mga sumusunod - ang transpormer na ito ay maaaring madaling magbigay ng isang output boltahe ng 30 volts sa isang kasalukuyang ng 3 amperes. Samakatuwid, ito ay ipinapayong magdagdag ng isang kasalukuyang reserba ng hindi bababa sa 10 porsiyento, at mas mabuti pa 30 -50 porsyento. Kaya 30 volts sa isang kasalukuyang ng 4-5 amperes sa output ng transpormer at ang iyong power supply ay magagawang magbigay ng isang kasalukuyang ng 3 amperes sa load para sa mga oras, kung hindi araw.

Buweno, para sa mga nais makakuha ng pinakamataas na kasalukuyang mula sa power supply na ito, sabihin natin ang tungkol sa 10 amperes.

Una - isang transpormer na tumutugma sa iyong mga pangangailangan

Pangalawa - 15 ampere diode bridge at para sa mga radiator

Pangatlo, palitan ang pass-through transistor na may dalawa o tatlong konektado na kahanay sa mga resistensya sa mga naglalabas ng 0.1 ohms (radiator at sapilitang airflow)

Ikaapat, ito ay kanais-nais, siyempre, upang madagdagan ang kapasidad, ngunit kung ang power supply ay ginagamit bilang isang charger, ito ay hindi kritikal.

Ikalima, palakasin ang mga conductive path sa landas ng malalaking alon sa pamamagitan ng paghihinang ng mga karagdagang konduktor at, nang naaayon, huwag kalimutan ang tungkol sa "mas makapal" na pagkonekta ng mga wire

Diagram ng koneksyon para sa parallel transistors sa halip na isa

Ang pinakasimpleng 0-30 Volt power supply para sa isang radio amateur.

Scheme.

Sa artikulong ito ipagpatuloy namin ang paksa ng disenyo ng circuit ng mga power supply para sa mga amateur radio laboratories. Sa pagkakataong ito ay pag-uusapan natin ang tungkol sa pinakasimpleng aparato, na binuo mula sa mga bahagi ng radyo na ginawa sa loob ng bansa, at may pinakamababang bilang ng mga ito.

At kaya, ang circuit diagram ng power supply:

Tulad ng nakikita mo, ang lahat ay simple at naa-access, ang base ng elemento ay laganap at hindi naglalaman ng mga kakulangan.

Magsimula tayo sa transpormer. Ang kapangyarihan nito ay dapat na hindi bababa sa 150 Watts, ang boltahe ng pangalawang paikot-ikot ay dapat na 21...22 Volts, pagkatapos pagkatapos ng diode bridge sa capacitance C1 makakakuha ka ng mga 30 Volts. Kalkulahin upang ang pangalawang paikot-ikot ay makapagbigay ng kasalukuyang 5 Amps.

Pagkatapos ng step-down transpormer mayroong isang diode bridge na naka-assemble sa apat na 10-amp D231 diodes. Ang kasalukuyang reserba ay siyempre maganda, ngunit ang disenyo ay medyo mahirap. Ang pinakamahusay na pagpipilian ay ang paggamit ng isang na-import na pagpupulong ng diode ng uri ng RS602; na may maliliit na sukat, ito ay idinisenyo para sa kasalukuyang 6 Amps.

Ang mga electrolytic capacitor ay idinisenyo para sa isang operating boltahe na 50 Volts. Maaaring itakda ang C1 at C3 mula 2000 hanggang 6800 uF.

Zener diode D1 - itinatakda nito ang itaas na limitasyon para sa pagsasaayos ng boltahe ng output. Sa diagram nakikita natin ang inskripsyon na D814D x 2, nangangahulugan ito na ang D1 ay binubuo ng dalawang serye na konektado sa zener diodes D814D. Ang boltahe ng pagpapapanatag ng isang naturang zener diode ay 13 Volts, na nangangahulugang dalawang konektado sa serye ay magbibigay sa amin ng pinakamataas na limitasyon para sa regulasyon ng boltahe na 26 volts minus ang pagbaba ng boltahe sa junction ng transistor T1. Bilang resulta, makakakuha ka ng maayos na pagsasaayos mula sa zero hanggang 25 volts.
Ang KT819 ay ginagamit bilang isang regulating transistor sa circuit; magagamit ang mga ito sa mga plastic at metal na kaso. Ang lokasyon ng mga pin, mga sukat ng pabahay at mga parameter ng transistor na ito ay makikita sa susunod na dalawang larawan.

Matatag na suweldo, matatag na buhay, matatag na estado. Ang huli ay hindi tungkol sa Russia, siyempre :-). Kung titingnan mo ang isang paliwanag na diksyunaryo, malinaw mong mauunawaan kung ano ang "katatagan". Sa mga unang linya, agad akong binigyan ng Yandex ng pagtatalaga ng salitang ito: stable - nangangahulugan ito ng pare-pareho, matatag, hindi nagbabago.

Ngunit kadalasan ang terminong ito ay ginagamit sa electronics at electrical engineering. Sa electronics, ang mga pare-parehong halaga ng isang parameter ay napakahalaga. Ito ay maaaring kasalukuyang, boltahe, dalas ng signal, atbp. Ang paglihis ng signal mula sa anumang ibinigay na parameter ay maaaring humantong sa hindi tamang operasyon ng elektronikong kagamitan at maging sa pagkasira nito. Samakatuwid, sa electronics napakahalaga na ang lahat ay gumagana nang matatag at hindi nabigo.

Sa electronics at electrical engineering patatagin ang boltahe. Ang pagpapatakbo ng mga elektronikong kagamitan ay nakasalalay sa halaga ng boltahe. Kung ito ay nagbabago sa isang mas mababang lawak, o mas masahol pa, sa isang pagtaas, kung gayon ang kagamitan sa unang kaso ay maaaring hindi gumana nang tama, at sa pangalawang kaso ay maaari pa itong sumabog sa apoy.

Upang maiwasan ang mga spike at patak ng boltahe, iba't ibang Surge Protectors. Tulad ng naiintindihan mo mula sa parirala, nakasanayan na nila patatagin"naglalaro" na boltahe.

Zener diode o Zener diode

Ang pinakasimpleng stabilizer ng boltahe sa electronics ay isang elemento ng radyo zener diode. Minsan tinatawag din zener diode. Sa mga diagram, ang mga zener diode ay itinalagang tulad nito:

Ang terminal na may "cap" ay tinatawag na kapareho ng sa isang diode - katod, at ang isa pang konklusyon ay anode.

Ang Zener diodes ay kapareho ng hitsura ng mga diode. Sa larawan sa ibaba, sa kaliwa ay isang sikat na uri ng modernong zener diode, at sa kanan ay isa sa mga sample mula sa Unyong Sobyet.

Kung titingnan mo nang mas malapitan ang Soviet zener diode, makikita mo ang eskematiko na pagtatalaga na ito mismo, na nagpapahiwatig kung nasaan ang cathode nito at kung saan ang anode nito.

Boltahe ng pagpapapanatag

Ang pinakamahalagang parameter ng isang zener diode ay, siyempre, boltahe ng pagpapapanatag. Ano ang parameter na ito?

Kumuha tayo ng isang baso at punuin ito ng tubig...

Gaano man karaming tubig ang ibuhos natin sa isang baso, ang labis nito ay ibubuhos mula sa baso. Sa tingin ko ito ay naiintindihan ng isang preschooler.

Ngayon sa pamamagitan ng pagkakatulad sa electronics. Ang salamin ay isang zener diode. Ang antas ng tubig sa isang basong puno hanggang sa labi ay boltahe ng pagpapapanatag Zener diode. Isipin ang isang malaking pitsel ng tubig sa tabi ng isang baso. Pupunuin lang namin ang aming baso ng tubig mula sa pitsel, ngunit hindi kami nangahas na hawakan ang pitsel. Mayroon lamang isang pagpipilian - magbuhos ng tubig mula sa isang pitsel sa pamamagitan ng pagsuntok ng isang butas sa mismong pitsel. Kung ang pitsel ay mas maliit sa taas kaysa sa baso, kung gayon ay hindi namin maibuhos ang tubig sa baso. Upang ipaliwanag ito sa mga tuntunin ng electronics, ang pitsel ay may "boltahe" na mas malaki kaysa sa "boltahe" ng salamin.

Kaya, mahal na mga mambabasa, ang buong prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang zener diode ay nakapaloob sa salamin. Kahit anong batis ang ibuhos natin dito (siyempre, sa loob ng dahilan, kung hindi ay madadala at mababasag ang baso), laging puno ang baso. Ngunit ito ay kinakailangan upang ibuhos mula sa itaas. Ibig sabihin nito, Ang boltahe na inilalapat namin sa zener diode ay dapat na mas mataas kaysa sa stabilization voltage ng zener diode.

Pagmamarka ng zener diodes

Upang malaman ang boltahe ng stabilization ng Soviet zener diode, kailangan namin ng isang reference na libro. Halimbawa, sa larawan sa ibaba mayroong isang Soviet zener diode D814V:

Naghahanap kami ng mga parameter para dito sa mga online na direktoryo sa Internet. Tulad ng nakikita mo, ang boltahe ng pagpapapanatag nito sa temperatura ng silid ay humigit-kumulang 10 Volts.

Ang mga dayuhang zener diode ay mas madaling minarkahan. Kung titingnan mong mabuti, makikita mo ang isang simpleng inskripsiyon:

5V1 - nangangahulugan ito na ang stabilization voltage ng zener diode na ito ay 5.1 Volts. Mas madali, tama?

Ang katod ng mga dayuhang zener diodes ay pangunahing minarkahan ng isang itim na guhit

Paano suriin ang zener diode

Paano suriin ang zener diode? Oo, parang! Maaari mong makita kung paano suriin ang diode sa artikulong ito. Suriin natin ang ating zener diode. Itinakda namin ito sa pagpapatuloy at ilakip ang pulang probe sa anode, at ang itim na probe sa katod. Ang multimeter ay dapat magpakita ng pasulong na pagbaba ng boltahe.

Pinapalitan namin ang mga probe at nakita namin ang isa. Nangangahulugan ito na ang aming zener diode ay nasa ganap na kahandaang labanan.

Well, oras na para sa mga eksperimento. Sa mga circuit, ang isang zener diode ay konektado sa serye na may isang risistor:

saan Uin – input boltahe, Uout.st. – nagpapatatag na boltahe ng output

Kung titingnan nating mabuti ang diagram, wala tayong makukuha kundi isang divider ng boltahe. Ang lahat dito ay elementarya at simple:

Uin=Uout.stab +Uresistor

O sa mga salita: ang input boltahe ay katumbas ng kabuuan ng mga boltahe sa zener diode at ang risistor.

Ang iskema na ito ay tinatawag parametric stabilizer sa isang zener diode. Ang pagkalkula ng stabilizer na ito ay lampas sa saklaw ng artikulong ito, ngunit kung sinuman ang interesado, i-google ito ;-)

Kaya, pagsamahin natin ang circuit. Kumuha kami ng risistor na may nominal na halaga na 1.5 Kilohms at isang zener diode na may stabilization voltage na 5.1 Volts. Sa kaliwa ikinonekta namin ang Power Supply, at sa kanan sinusukat namin ang nagresultang boltahe na may multimeter:

Ngayon maingat naming sinusubaybayan ang mga pagbabasa ng multimeter at power supply:

Kaya, habang malinaw ang lahat, dagdagan pa natin ang tensyon... Oops! Ang aming input voltage ay 5.5 Volts, at ang aming output voltage ay 5.13 Volts! Dahil ang boltahe ng stabilization ng zener diode ay 5.1 Volts, tulad ng nakikita natin, ito ay ganap na nagpapatatag.

Dagdagan pa natin ng volts. Ang input boltahe ay 9 Volts, at ang zener diode ay 5.17 Volts! Kahanga-hanga!

Nagdagdag din kami... Ang input boltahe ay 20 Volts, at ang output, na parang walang nangyari, ay 5.2 Volts! Ang 0.1 Volt ay isang napakaliit na error, maaari pa itong mapabayaan sa ilang mga kaso.

Volt-ampere na katangian ng isang zener diode

Sa tingin ko ay hindi masasaktan na isaalang-alang ang kasalukuyang-boltahe na katangian (VAC) ng zener diode. Mukhang ganito:

saan

Ipr- direktang kasalukuyang, A

Upr– pasulong na boltahe, V

Ang dalawang parameter na ito ay hindi ginagamit sa zener diode

Uarr– baligtad na boltahe, V

Sinabi ni Ust– na-rate na boltahe ng stabilization, V

Ist– kasalukuyang na-rate ang stabilization, A

Ang ibig sabihin ng nominal ay isang normal na parameter kung saan posible ang pangmatagalang operasyon ng elemento ng radyo.

Imax– maximum na kasalukuyang zener diode, A

Immin– pinakamababang kasalukuyang zener diode, A

Ist, Imax, Imin – Ito ang kasalukuyang dumadaloy sa zener diode kapag ito ay nagpapatakbo.

Dahil ang zener diode ay nagpapatakbo sa reverse polarity, hindi tulad ng isang diode (ang zener diode ay konektado sa katod sa plus, at ang diode na may katod sa minus), kung gayon ang lugar ng pagtatrabaho ay magiging eksakto ang minarkahan ng pulang parihaba .

Tulad ng nakikita natin, sa ilang boltahe Urev ang aming graph ay nagsisimulang bumagsak. Sa oras na ito, ang isang kagiliw-giliw na bagay bilang isang pagkasira ay nangyayari sa zener diode. Sa madaling salita, hindi na nito mapataas ang boltahe sa sarili nito, at sa oras na ito ang kasalukuyang sa zener diode ay nagsisimulang tumaas. Ang pinakamahalagang bagay ay hindi labis na labis ang kasalukuyang, higit sa Imax, kung hindi man ay masira ang zener diode. Ang pinakamahusay na mode ng pagpapatakbo ng zener diode ay itinuturing na mode kung saan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng zener diode ay nasa isang lugar sa gitna sa pagitan ng maximum at minimum na mga halaga nito. Ito ang lalabas sa graph operating point operating mode ng zener diode (minarkahan ng pulang bilog).

Konklusyon

Noong nakaraan, sa mga oras ng kakaunting bahagi at simula ng kasagsagan ng electronics, ang isang zener diode ay madalas na ginagamit, kakaiba, upang patatagin ang output boltahe. Sa mga lumang libro ng Sobyet sa electronics makikita mo ang seksyong ito ng circuit ng iba't ibang mga power supply:

Sa kaliwa, sa pulang frame, minarkahan ko ang isang seksyon ng circuit ng power supply na pamilyar sa iyo. Dito nakakakuha kami ng DC boltahe mula sa AC boltahe. Sa kanan, sa berdeng frame, ay ang stabilization diagram ;-).

Sa kasalukuyan, pinapalitan ng tatlong-terminal (pinagsama) na mga stabilizer ng boltahe ang mga stabilizer batay sa mga zener diode, dahil pinatatag nila ang boltahe nang maraming beses na mas mahusay at may mahusay na pagwawaldas ng kuryente.

Sa Ali maaari mong agad na kumuha ng isang buong set ng zener diodes, mula sa 3.3 Volts hanggang 30 Volts. Pumili sa iyong panlasa at kulay.

Maraming, maraming taon na ang nakalilipas, ang salitang tulad ng zener diode ay hindi umiiral. Lalo na sa mga kagamitan sa bahay.

Subukan nating isipin ang isang napakalaking tube receiver mula sa kalagitnaan ng ikadalawampu siglo. Marami ang nagsakripisyo sa kanila sa kanilang sariling pag-uusisa, nang magkaroon ng bago ang nanay at tatay, at ang "Record" o "Neman" ay ibinigay upang pira-piraso.

Ang power supply ng tube receiver ay napaka-simple: isang malakas na kubo ng power transformer, na kadalasan ay may dalawang pangalawang windings lamang, isang diode bridge o selenium rectifier, dalawang electrolytic capacitor at isang two-watt resistor sa pagitan nila.

Ang unang paikot-ikot ay nagpapakain sa filament ng lahat ng mga receiver lamp na may alternating current at isang boltahe na 6.3V (volts), at mga 240V ang dumating sa primitive rectifier upang paganahin ang mga anod ng mga lamp. Walang pag-uusap tungkol sa anumang pag-stabilize ng boltahe. Batay sa katotohanan na ang pagtanggap ng mga istasyon ng radyo ay isinagawa sa mahaba, katamtaman at maikling mga alon na may isang napaka-makitid na banda at kakila-kilabot na kalidad, ang pagkakaroon o kawalan ng pag-stabilize ng boltahe ng supply ay hindi nakakaapekto sa kalidad na ito, at doon ay hindi maaaring maging disenteng awtomatikong kontrol sa dalas sa base ng elementong iyon.

Ang mga stabilizer noong panahong iyon ay ginagamit lamang sa mga receiver at transmitters ng militar, siyempre mga tube din. Halimbawa: SG1P– gas-discharge stabilizer, uri ng daliri. Nagpatuloy ito hanggang sa lumitaw ang mga transistor. At pagkatapos ay lumabas na ang mga circuit na ginawa sa mga transistor ay napaka-sensitibo sa mga pagbabago sa boltahe ng supply, at ang isang ordinaryong simpleng rectifier ay hindi na sapat. Gamit ang pisikal na prinsipyo na likas sa mga aparatong naglalabas ng gas, isang semiconductor zener diode, na hindi gaanong tinatawag na Zener diode, ay nilikha.

Graphic na representasyon ng isang zener diode sa mga circuit diagram.

Hitsura ng zener diodes. Una mula sa itaas sa isang pakete sa ibabaw ng bundok. Ang pangalawa mula sa itaas ay nasa isang DO-35 glass case at may kapangyarihan na 0.5 W. Ang pangatlo ay 1 W (DO-41). Naturally, ang zener diodes ay ginawa sa iba't ibang mga housing. Minsan ang dalawang elemento ay pinagsama sa isang pabahay.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang zener diode.

Una sa lahat, hindi natin dapat kalimutan na ang zener diode ay gumagana lamang sa mga DC circuit. Ang boltahe ay inilalapat dito sa reverse polarity, iyon ay, isang minus "-" ay ilalapat sa anode ng zener diode. Kapag naka-on sa ganitong paraan, dumadaloy dito ang reverse current ( I arr.) mula sa rectifier. Ang boltahe mula sa output ng rectifier ay maaaring magbago, ang reverse current ay magbabago din, ngunit ang boltahe sa zener diode at sa load ay mananatiling hindi nagbabago, iyon ay, matatag. Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng kasalukuyang-boltahe na katangian ng isang zener diode.

Ang zener diode ay nagpapatakbo sa reverse branch ng kasalukuyang-boltahe na katangian (volt-ampere na katangian), tulad ng ipinapakita sa figure. Kabilang sa mga pangunahing parameter nito U st. (boltahe ng pagpapapanatag) at I st.. (kasalukuyang pagpapapanatag). Ang mga data na ito ay ipinahiwatig sa pasaporte para sa isang tiyak na uri ng zener diode. Bukod dito, ang halaga ng maximum at minimum na kasalukuyang ay isinasaalang-alang lamang kapag kinakalkula ang mga stabilizer na may hinulaang malaking pagbabago sa boltahe.

Mga pangunahing parameter ng zener diodes.

Upang piliin ang tamang zener diode, kailangan mong maunawaan ang mga marka ng mga aparatong semiconductor. Noong nakaraan, ang lahat ng mga uri ng diodes, kabilang ang zener diodes, ay itinalaga ng titik na "D" at isang numero na nagpapahiwatig kung anong uri ng aparato ito. Narito ang isang halimbawa ng napakasikat na D814 zener diode (A, B, C, D). Ang sulat ay nagpakita ng stabilization boltahe.

Nasa malapit ang data ng pasaporte ng isang modernong zener diode ( 2C147A ), na ginamit sa mga stabilizer sa mga circuit ng kuryente batay sa sikat na K155 at K133 na serye ng mga microcircuits na ginawa gamit ang teknolohiyang TTL at pagkakaroon ng boltahe ng supply na 5V.

Upang maunawaan ang mga marka at pangunahing mga parameter ng modernong domestic semiconductor device, kailangan mong malaman ang kaunti tungkol sa mga simbolo. Ganito ang hitsura nila: numero 1 o titik G - germanium, numero 2 o titik K - silikon, numero 3 o titik A - gallium arsenide. Ito ang unang tanda. D - diode, T - transistor, S - zener diode, L - LED. Ito ang pangalawang tanda. Ang ikatlong karakter ay isang pangkat ng mga numero na nagpapahiwatig ng saklaw ng aplikasyon ng device. Kaya naman: GT 313 (1T 313) - high-frequency germanium transistor, 2S147 - silicon zener diode na may nominal stabilization voltage na 4.7 volts, AL307 - gallium arsenide LED.

Narito ang isang diagram ng isang simple ngunit maaasahang stabilizer ng boltahe.

Ang isang boltahe na 12-15 volts ay ibinibigay sa pagitan ng kolektor ng malakas na transistor at ng pabahay mula sa rectifier. Tinatanggal namin ang 9V na nagpapatatag na boltahe mula sa emitter ng transistor, dahil ginagamit namin ang maaasahang elemento ng D814B bilang zener diode VD1 (tingnan ang talahanayan). Ang resistor R1 ay 1 kOhm, ang transistor KT819 ay nagbibigay ng kasalukuyang hanggang 10 amperes.

Ang transistor ay dapat ilagay sa heat sink. Ang tanging disbentaha ng circuit na ito ay ang kawalan ng kakayahan upang ayusin ang output boltahe. Sa mas kumplikadong mga circuit, siyempre, mayroong isang tuning risistor. Ang lahat ng laboratoryo at home amateur radio power supply ay may kakayahang ayusin ang output voltage mula 0 hanggang 20 - 25 volts.

Mga integral na stabilizer.

Ang pag-unlad ng pinagsamang microelectronics at ang paglitaw ng mga multifunctional circuit ng daluyan at malalaking antas ng pagsasama, siyempre, ay nakakaapekto rin sa mga problema na nauugnay sa pag-stabilize ng boltahe. Ang domestic na industriya ay humina at naglabas ng serye ng K142 sa merkado ng mga radio-electronic na bahagi, na binubuo ng mga pinagsama-samang stabilizer. Ang buong pangalan ng produkto ay KR142EN5A, ngunit dahil ang katawan ay maliit at ang pangalan ay hindi ganap na tinanggal, nagsimula silang magsulat ng KREN5A o B, at sa pag-uusap ay tinawag silang "krenki".

Ang serye mismo ay medyo malaki. Ang output boltahe ay iba-iba depende sa titik. Halimbawa, ang KREN3 ay gumawa ng mula 3 hanggang 30 volts na may posibilidad ng pagsasaayos, at ang KREN15 ay isang labinlimang boltahe na pinagmumulan ng kapangyarihan ng bipolar.

Ang pagkonekta sa K142 series integrated stabilizer ay napakasimple. Dalawang smoothing capacitor at ang stabilizer mismo. Tingnan ang diagram.

Kung may pangangailangan na kumuha ng ibang stabilized na boltahe, pagkatapos ay magpatuloy sa mga sumusunod: sabihin nating gumagamit tayo ng KREN5A microcircuit sa 5V, at kailangan natin ng ibang boltahe. Pagkatapos ay inilalagay ang isang zener diode sa pagitan ng pangalawang terminal at ng housing sa paraang sa pamamagitan ng pagdaragdag ng stabilization voltage ng microcircuit at ng zener diode ay makukuha natin ang kinakailangang boltahe. Kung nagdagdag kami ng KS191 zener diode sa V = 9.1 + 5V ng microcircuit, pagkatapos ay makakakuha kami ng 14.1 volts sa output.