Vyberte nepolárny kondenzátor na 400 - 600 voltov, sila výstupného prúdu závisí od jeho kapacity. Odpor s odporom od 75 do 150 kilo-ohmov. Po diodovom mostíku je napätie asi 100 voltov, treba ho znížiť. Na tieto účely sa použila domáca Zenerova dióda série D814D.
Po zenerovej dióde už máme napätie 9 voltov, môžete tiež použiť doslova akékoľvek zenerove diódy 6-15 voltov. Na výstupe sa použil typický 5-voltový mikroobvodový stabilizátor, na ktorom leží celé hlavné zaťaženie, takže stabilizátor by sa mal priskrutkovať na malý chladič, najlepšie rozptýliť tepelné mazivo vopred.
Polárne kondenzátory sú navrhnuté tak, aby potlačovali a filtrovali rušenie siete. Zariadenie pracuje veľmi stabilne, ale má iba jednu nevýhodu - malý výstupný prúd. Prúd sa môže zvýšiť výberom kondenzátora a odporu v chladiacom obvode. Vytlačené - v archíve.
Prístroj sa teraz aktívne používa pre štruktúry s nízkou spotrebou. Výstupný prúd je dostatočne veľký na nabíjanie mobilného telefónu, LED diód napájania a malých žiaroviek. Video s experimentmi a meraniami je uvedené nižšie:
Pamätajte však, že v dôsledku neprítomnosti sieťového transformátora existuje riziko fázového šoku, preto musia byť všetky prvky, ktoré vedú prúd, napájacej jednotky a zariadenia, ktoré je k nej pripojené, starostlivo izolované! Autorom článku je AKA (Arthur).
Diskutujte o článku PSU NA TRANSFORMÁTORA 5V
Zenerova dióda
Zenerova dióda je tiež dióda, ale je určená na udržiavanie konštantného napätia v napájacích obvodoch elektronických zariadení. Silikónové zenerove diódy so širokým uplatnením sú svojím dizajnom a princípom činnosti podobné ako rovinné usmerňovacie diódy. Jeho zvláštnosťou je, že v smere dopredu funguje ako bežná dióda, ale naopak sa rozkladá pri určitom napätí, napríklad 3,3 V. Podobne ako v prípade obmedzovacieho ventilu parného kotla, ktorý sa otvára pri zvyšovaní tlaku a uvoľňuje nadbytočnú paru. Zenerove diódy sa používajú, keď chcú získať napätie danej hodnoty bez ohľadu na vstupné napätie. Môže to byť napríklad referenčná hodnota, vzhľadom na ktorú je vstupný signál porovnávaný. Môžu znížiť vstupný signál na požadovanú hodnotu alebo ho použiť ako ochranu. V mojich obvodoch často kladiem Zenerovu diódu na napätie 5,5 V na napájanie kontroléra, takže ak sa niečo stane, ak napätie prudko vyskočí, táto Zenerova dióda odvedie prebytok cez seba.
Napätie sa privádza na zenerovu diódu v opačnej polarite, to znamená, že na anódu zenerovej diódy sa použije mínus „-“. Pri takejto Zenerovej dióde ňou prechádza spätný prúd ( Prídem) z usmerňovača. Napätie na výstupe usmerňovača sa môže meniť, spätný prúd sa tiež zmení a napätie v zenerovej dióde a pri zaťažení zostane nezmenené, to znamená stabilné. Nasledujúci obrázok ukazuje charakteristiku prúd-napätie zenerovej diódy.
Zenerova dióda pracuje na spätnom vetve charakteristiky I - V (charakteristika prúdu - napätia), ako je to znázornené na obrázku. Medzi hlavné parametre zenerovej diódy patrí U st, (stabilizačné napätie) a I st, (stabilizačný prúd). Tieto údaje sú uvedené v pase pre konkrétny typ zenerovej diódy. Okrem toho sa hodnoty maximálneho a minimálneho prúdu berú do úvahy iba pri výpočte stabilizátorov s predpokladanými veľkými zmenami napätia.
Zenerove diódy
Pred mnohými rokmi také slovo ako zenerova dióda vôbec neexistovalo. Najmä v domácich zariadeniach. Skúsme si predstaviť objemný elektrónkový prijímač v polovici dvadsiateho storočia. Mnohí ich obetovali pre svoju vlastnú zvedavosť, keď otec a mama kúpili niečo nové a „Record“ alebo „Neman“ boli roztrhané na kusy.
Napájacia jednotka pre prijímač žiaroviek bola extrémne jednoduchá: výkonná kocka výkonového transformátora, ktorá obyčajne mala iba dve sekundárne vinutia, diodový mostík alebo usmerňovač selénu, dva elektrolytické kondenzátory a dvoj wattový odpor medzi nimi.
Prvé vinutie napájalo žiarenie všetkých žiaroviek prijímača striedavým prúdom a napätím 6,3 V (volty) a približne 240 V prišlo k primitívnemu usmerňovaču, ktorý napájal anódy žiaroviek. O stabilizácii napätia sa nehovorilo. Na základe skutočnosti, že príjem rozhlasových staníc sa uskutočňoval na dlhých, stredných a krátkych vlnách s veľmi úzkym pásmom a hroznou kvalitou, prítomnosť alebo neprítomnosť stabilizácie napájacieho napätia túto kvalitu vôbec neovplyvnila a na tomto elementárnom základe jednoducho nemohlo dôjsť k slušnému automatickému ladeniu frekvencií.
V tom čase sa stabilizátory používali iba vo vojenských prijímačoch a vysielačoch, samozrejme tiež rúrkových. Napríklad: SG1P - stabilizátor výboja plynu, prstový typ. Toto pokračovalo, kým sa neobjavili tranzistory. A potom sa ukázalo, že obvody na tranzistoroch sú veľmi citlivé na kolísanie napájacieho napätia a bežný jednoduchý usmerňovač už nie je možné vynechať. Použitím fyzikálneho princípu stelesňovaného v plynových výbojových zariadeniach bola vytvorená polovodičová zenerova dióda, menej obyčajne nazývaná Zenerova dióda.
Grafický obraz zenerovej diódy na koncepty.
Princíp zenerovej diódy.
Najprv by sme nemali zabúdať, že zenerova dióda pracuje iba v jednosmerných obvodoch. Napätie sa privádza na zenerovu diódu v opačnej polarite, to znamená, že na anódu zenerovej diódy sa použije mínus „-“. Pri takejto Zenerovej dióde ňou prechádza spätný prúd ( Prídem) z usmerňovača. Napätie na výstupe usmerňovača sa môže meniť, spätný prúd sa tiež zmení a napätie v zenerovej dióde a pri zaťažení zostane nezmenené, to znamená stabilné. Nasledujúci obrázok ukazuje charakteristiku prúd-napätie zenerovej diódy.
Zenerova dióda pracuje na spätnom vetve charakteristiky I - V (charakteristika prúdu - napätia), ako je to znázornené na obrázku. Medzi hlavné parametre zenerovej diódy patrí U st, (stabilizačné napätie) a I st, (stabilizačný prúd). Tieto údaje sú uvedené v pase pre konkrétny typ zenerovej diódy. Okrem toho sa hodnoty maximálneho a minimálneho prúdu berú do úvahy iba pri výpočte stabilizátorov s predpokladanými veľkými zmenami napätia.
Hlavné parametre zenerových diód.
Na výber správnej zenerovej diódy je potrebné porozumieť značkám polovodičových zariadení. Doteraz boli všetky typy diód vrátane zenerových diód označené písmenom „D“ a číslom, ktoré určuje, o aký druh zariadenia ide. Tu je príklad veľmi populárnej Zenerovej diódy D814 (A, B, C, D). Písmeno označovalo stabilizačné napätie.
Blízko pasových údajov modernej zenerovej diódy ( 2C147A ), ktorý sa používal v stabilizátoroch na napájanie obvodov populárnej série čipov K155 a K133 vyrobených technológiou TTL a napájacieho napätia 5V.
Aby ste porozumeli značeniu a hlavným parametrom moderných domácich polovodičových zariadení, musíte poznať malú legendu. Vyzerajú takto: číslo 1 alebo písmeno G je germánium, číslo 2 alebo písmeno K je kremík, číslo 3 alebo písmeno A je arzenid gália. Toto je prvé znamenie. D - dióda, T - tranzistor, C - zenerova dióda, L - LED. Toto je druhý znak. Tretím znakom je skupina čísel označujúca rozsah zariadenia. Preto: GT 313 (1T 313) - vysokofrekvenčný germániový tranzistor, 2C147 - kremíkovo-zenerova dióda s nominálnym stabilizačným napätím 4,7 V, AL307 - gáliový arzenid gália.
Tu je schéma jednoduchého, ale spoľahlivého regulátora napätia.
Medzi kolektorom výkonného tranzistora a skrinkou je napätie privádzané z usmerňovača a je rovné 12 - 15 voltov. Odstránime 9V stabilizované napätie z emitora tranzistora, pretože ako Zenerovu diódu VD1 používame spoľahlivý prvok D814B (pozri tabuľku). Rezistor R1 - 1 kOhm, tranzistor KT819 poskytujúci prúd až do 10 ampérov.
Tranzistor musí byť umiestnený na chladiči. Jedinou nevýhodou tohto obvodu je neschopnosť upraviť výstupné napätie. V zložitejších obvodoch je samozrejme k dispozícii ladiaci odpor. Vo všetkých laboratórnych a domácich amatérskych rádiových zdrojoch je možné upraviť výstupné napätie od 0 do 20 - 25 voltov.
Integrované stabilizátory.
Vývoj integrovanej mikroelektroniky a vznik multifunkčných obvodov stredného a vysokého stupňa integrácie sa samozrejme dotkol problémov spojených so stabilizáciou napätia. Domáci priemysel napätý a uvedený na trh rad K142 na trhu rádioelektronických komponentov, ktorý bol tvorený integrovanými stabilizátormi napätia. Úplný názov produktu bol KR142EN5A, ale keďže prípad bol malý a názov nebol úplne odstránený, začali písať KREN5A alebo B a v rozhovore sa ich nazývali jednoducho „vrásky“.
Samotná séria bola dosť veľká. Výstupné napätie sa menilo v závislosti od písmena. Napríklad KREN3 produkoval 3 až 30 voltov stabilizovaného napätia so schopnosťou nastavenia a KREN15 bol pätnásť voltový bipolárny zdroj energie.
Pripojenie integrovaných stabilizátorov série K142 bolo veľmi jednoduché. Dva vyhladzovacie kondenzátory a samotný stabilizátor. Pozrite sa na graf.
Ak je potrebné získať ďalšie stabilizované napätie, postupujte nasledovne: predpokladáme, že použijeme mikroobvod KREN5A na 5 V a potrebujeme iné napätie. Potom sa medzi druhú svorku a puzdro umiestni zenerova dióda tak, že pridaním stabilizačného napätia mikroobvodu a zenerovej diódy by sme dostali požadované napätie. Ak pridáme zenerovu diódu KS191 do V \u003d 9,1 + 5 V mikroobvodov, na výstupe dostaneme 14,1 voltov.