Tranzystorowy obwód diody Zenera do obsługi stabilizacji wysokiego prądu

Przedstawiony tutaj obwód „diody Zenera” dużej mocy wykorzystujący tranzystorowy stabilizator bocznikowy może służyć do bezpiecznego uzyskiwania bardzo dokładnych, stabilizowanych temperaturowo i napięciowo wyjść ze źródeł wysokoprądowych.

Normalne ograniczenie Zenera

Diody Zenera małej mocy, które normalnie używamy w obwodach elektronicznych, są przeznaczone do pracy z niskimi prądami i dlatego nie mogą być używane do bocznikowania lub stabilizacji zasilania wysokoprądowego.

Chociaż dostępne są diody Zenera o wyższej wartości znamionowej, mogą one być stosunkowo drogie. Niemniej jednak w rzeczywistości możliwe jest wykonanie dostosowywalnej diody Zenera o dużej mocy za pomocą tranzystorów mocy i układu scalonego regulatora bocznikowego, jak pokazano poniżej:

Schemat obwodu

Korzystanie z regulatora bocznikowego

Patrząc na rysunek, widzimy zaangażowanie wyspecjalizowanego układu scalonego regulatora bocznikowego w postaci LM431 lub TL431, który jest w zasadzie regulowaną diodą Zenera małej mocy.

Oprócz atrybutu zmiennego napięcia, urządzenie posiada również cechę wytwarzania wyjścia stabilizowanego temperaturowo, co oznacza, że ​​warunki temperatury otoczenia nie będą miały wpływu na działanie tego urządzenia, co nie jest możliwe w przypadku zwykłych diod.

Ale jeśli chodzi o zdolność przenoszenia mocy, urządzenie TL431 nie jest lepsze niż konwencjonalny odpowiednik diody Zenera.

Jednak w połączeniu z tranzystorem mocy, takim jak pokazany TIP147, jednostka zostaje przekształcona w wysoce wszechstronną diodę Zenera o dużej mocy, zdolną do bocznikowania i stabilizacji źródeł wysokiego prądu bez uszkodzenia.

Przykładowa aplikacja

Można na tym zwizualizować klasyczny przykład zastosowania tego obwodu obwód regulatora bocznikowego motocykla gdzie konstrukcja jest wykorzystywana do manewrowania i ochrony alternatora motocykla przed silnymi wstrząsami elektromagnetycznymi.

Projekt można również wypróbować wysokoprądowe zasilacze pojemnościowe do uzyskania stabilnego wyjścia wolnego od udarów z tych raczej niebezpiecznych, ale kompaktowych beztransformatorowe zasilacze .

Mogą to być inne odpowiednie zastosowania tego wszechstronnego obwodu sterowanie wyjściami wiatraka i jako elektroniczny regulator obciążenia dla regulacja mocy generatorów wodnych .

Bez integracji TIP147 stopień LM431 wygląda na dość wrażliwy, a także regulacja jest rozwijana tylko na anodzie / katodzie urządzenia, a nie na głównych zaciskach zasilających.

Wysoka kontrola mocy

Po zintegrowaniu tranzystora mocy scenariusz zmienia się całkowicie, a teraz tranzystor symuluje wyniki regulatora bocznikowego, bocznikując wysoki prąd z wejścia do właściwych poziomów, określonych w konfiguracjach LM431.

Dzielnik potencjału wykonany przy użyciu rezystorów 3k3 i 4k7 na wejściu odniesienia układu scalonego zasadniczo określa próg wyzwalania układu scalonego, zazwyczaj górny rezystor można dostosować w celu uzyskania dowolnego pożądanego stabilizowanego napięcia wyjściowego Zenera z obwodu tranzystora.

Można się z tego nauczyć szczegółowych obliczeń rezystorów Arkusz danych regulatora bocznikowego TL431

Uwaga: TIP147 musi być zamontowany na zasadniczo dużym radiatorze żebrowanym, aby umożliwić prawidłowe i optymalne funkcjonowanie obwodu.