ซีเนอร์ในประเทศไดโอด 5 โวลต์ Zener Diode

นี่เป็นแผนภาพง่าย ๆ ของแหล่งจ่ายไฟแบบไม่มีหม้อแปลง อุปกรณ์ทำขึ้นจากองค์ประกอบที่สามารถเข้าถึงได้และไม่จำเป็นต้องทำการปรับแต่งเบื้องต้น สะพานสำเร็จรูปของซีรีย์ KTs405V (G) ใช้เป็นไดโอดเรียงกระแสไดโอดใด ๆ ที่มีแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 250 โวลต์ยังสามารถใช้ แผนภาพการเดินสายแสดงในรูป:

เลือกตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วสำหรับ 400-600 โวลต์ความแรงของกระแสไฟขาออกขึ้นอยู่กับความจุ ตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 75 ถึง 150 กิโลกรัมโอห์ม หลังจากไดโอดบริดจ์แรงดันไฟฟ้าประมาณ 100 โวลต์จะต้องลดลง สำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้ซีรีส์ไดโอด Zener ในประเทศ D814D ถูกนำมาใช้

หลังจากไดโอดซีเนอร์เราได้แรงดันไฟฟ้า 9 โวลต์แล้วคุณสามารถใช้ไดโอดซีเนอร์ใดก็ได้ 6-15 โวลต์ ที่เอาท์พุทมีการใช้โคลงวงจรขนาด 5 โวลต์โดยทั่วไปโหลดหลักทั้งหมดอยู่บนมันดังนั้นควรติดตั้งโคลงไว้บนแผงระบายความร้อนขนาดเล็กโดยเฉพาะจาระบีระบายความร้อนล่วงหน้า

ตัวเก็บประจุขั้วถูกออกแบบมาเพื่อปราบปรามและกรองสัญญาณรบกวนเครือข่าย อุปกรณ์ทำงานได้เสถียรมาก แต่มีข้อเสียเปรียบเพียงข้อเดียวคือกระแสไฟขาออกเล็ก ๆ สามารถเพิ่มกระแสได้โดยการเลือกตัวเก็บประจุและตัวต้านทานในวงจรดับ พิมพ์ - ในที่เก็บถาวร

ขณะนี้อุปกรณ์ถูกใช้อย่างแข็งขันกับโครงสร้างที่ใช้พลังงานต่ำ กระแสไฟขาออกมีขนาดใหญ่พอที่จะชาร์จโทรศัพท์มือถือ, LED พลังงานและหลอดไส้เล็ก ๆ วิดีโอที่มีการทดสอบและการวัดแสดงไว้ด้านล่าง:

อย่างไรก็ตามโปรดทราบว่าเนื่องจากไม่มีหม้อแปลงเครือข่ายจึงมีความเสี่ยงในการเกิดเฟสช็อตดังนั้นองค์ประกอบทั้งหมดที่ถือครองปัจจุบันของหน่วยจ่ายไฟและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับมันจะต้องถูกแยกออกอย่างระมัดระวัง! ผู้เขียนบทความนี้คือ AKA (Arthur)

หารือเกี่ยวกับบทความ PSU ฟรี TRANSFORMER บน 5V

ซีเนอร์ไดโอด

ซีเนอร์ไดโอดยังเป็นไดโอด แต่ถูกออกแบบมาเพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าคงที่ในวงจรแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ไดโอดซิลิคอนซีเนอร์ของแอพพลิเคชั่นที่มีความคล้ายคลึงกันในการออกแบบและหลักการของการดำเนินการกับไดโอดเรียงกระแสระนาบ ความผิดปกติของมันคือในทิศทางไปข้างหน้ามันทำงานเหมือนไดโอดปกติ แต่ในทางกลับกันมันจะหยุดลงที่แรงดันไฟฟ้าบางตัวอย่างเช่น 3.3 โวลต์ คล้ายกับวาล์ว จำกัด หม้อไอน้ำที่เปิดเมื่อความดันเพิ่มขึ้นและบรรเทาไอน้ำส่วนเกิน ซีเนอร์ไดโอดจะถูกใช้เมื่อต้องการรับแรงดันไฟฟ้าตามค่าที่กำหนดโดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าอินพุต ยกตัวอย่างเช่นนี่อาจเป็นค่าอ้างอิงที่เกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบสัญญาณอินพุต พวกเขาสามารถตัดสัญญาณอินพุทให้เป็นค่าที่ต้องการหรือใช้เป็นการป้องกัน ในวงจรของฉันฉันมักจะวางไดโอดซีเนอร์ที่แรงดันไฟฟ้า 5.5 โวลต์บนแหล่งจ่ายไฟของตัวควบคุมเพื่อที่ว่าถ้ามีอะไรเกิดขึ้นถ้าแรงดันไฟฟ้าพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วไดโอดซีเนอร์นี้จะระบายส่วนเกินผ่านตัวมันเอง

แรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับซีเนอร์ไดโอดในขั้วกลับนั่นคือลบ“ -” จะถูกนำไปใช้กับแอโนดซีเนอร์ไดโอด ด้วยไดโอด Zener เช่นกระแสย้อนกลับไหลผ่านมัน ( ฉันต้องการ) จากวงจรเรียงกระแส แรงดันไฟฟ้าจากเอาท์พุทของวงจรเรียงกระแสสามารถเปลี่ยนแปลงได้กระแสย้อนกลับจะเปลี่ยนไปและแรงดันไฟฟ้าที่ไดโอดซีเนอร์และที่โหลดจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงนั่นคือเสถียร รูปต่อไปนี้แสดงคุณลักษณะของแรงดันไฟฟ้าของซีเนอร์ไดโอด

ซีเนอร์ไดโอดทำงานบนสาขาย้อนกลับของลักษณะ I - V (ลักษณะกระแส - แรงดันไฟฟ้า) ดังแสดงในรูป พารามิเตอร์หลักของซีเนอร์ไดโอดประกอบด้วย คุณเซนต์. (แรงดันเสถียรภาพ) และ ฉันเซนต์. (การรักษาเสถียรภาพในปัจจุบัน) ข้อมูลเหล่านี้ระบุไว้ในหนังสือเดินทางสำหรับไดโอดซีเนอร์ชนิดใดชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ ยิ่งไปกว่านั้นค่าของกระแสสูงสุดและต่ำสุดจะถูกนำมาพิจารณาเฉพาะเมื่อคำนวณความคงตัวด้วยการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่คาดการณ์ไว้

ซีเนอร์ไดโอด

หลายปีที่ผ่านมาคำเช่นไดโอดซีเนอร์ไม่ได้มีอยู่จริง โดยเฉพาะในอุปกรณ์ที่ใช้ในครัวเรือน ลองจินตนาการถึงผู้รับท่อขนาดใหญ่ในช่วงกลางศตวรรษที่ยี่สิบ หลายคนเสียสละพวกเขาให้อยากรู้อยากเห็นของพวกเขาเองเมื่อพ่อและแม่ซื้อสิ่งใหม่และ "บันทึก" หรือ "Neman" ถูกฉีกเป็นชิ้น ๆ

หน่วยจ่ายไฟสำหรับตัวรับสัญญาณหลอดนั้นเรียบง่ายมาก: ลูกบาศก์ทรงพลังของหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งโดยปกติจะมีขดลวดทุติยภูมิเพียงสองขดลวดไดโอดบริดจ์หรือวงจรเรียงกระแสซีลีเนียมตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าสองตัวและตัวต้านทานสองวัตต์ระหว่างพวกเขา

การไขลานครั้งแรกนั้นส่งผลให้หลอดรับสัญญาณทั้งหมดมีกระแสสลับและแรงดันไฟฟ้า 6.3V (โวลต์) และประมาณ 240V มาที่วงจรเรียงกระแสแบบดั้งเดิมเพื่อให้พลังงานแก่ขั้วบวกของหลอดไฟ ไม่มีการพูดถึงเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าใด ๆ จากความจริงที่ว่าการรับสัญญาณของสถานีวิทยุนั้นดำเนินการบนคลื่นยาวกลางและสั้นที่มีย่านความถี่แคบมากและคุณภาพแย่มากการมีหรือไม่มีเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพนี้เลยและอาจไม่มีความถี่ที่เหมาะสมโดยอัตโนมัติ

ในเวลานั้นความคงตัวถูกใช้ในเครื่องรับและส่งสัญญาณทางทหารเท่านั้น ตัวอย่างเช่น SG1P - โคลงปล่อยก๊าซนิ้วประเภท เรื่องนี้ดำเนินต่อไปจนกระทั่งทรานซิสเตอร์ปรากฏ แล้วมันกลับกลายเป็นว่าวงจรที่ทำบนทรานซิสเตอร์นั้นมีความอ่อนไหวต่อความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าและวงจรเรียงกระแสแบบธรรมดาไม่สามารถจ่ายได้อีกต่อไป การใช้หลักการทางกายภาพเป็นตัวเป็นตนในอุปกรณ์จำหน่ายก๊าซไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ซีเนอร์ซึ่งปกติเรียกว่าเซเนอร์ไดโอดถูกสร้างขึ้น

รูปภาพกราฟิกของ zener diode บนแนวคิด

หลักการของซีเนอร์ไดโอด

ก่อนอื่นเราไม่ควรลืมว่าไดโอดซีเนอร์ทำงานได้เฉพาะในวงจร DC แรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับซีเนอร์ไดโอดในขั้วกลับนั่นคือลบ“ -” จะถูกนำไปใช้กับแอโนดซีเนอร์ไดโอด ด้วยไดโอด Zener เช่นกระแสย้อนกลับไหลผ่านมัน ( ฉันต้องการ) จากวงจรเรียงกระแส แรงดันไฟฟ้าจากเอาท์พุทของวงจรเรียงกระแสสามารถเปลี่ยนแปลงได้กระแสย้อนกลับจะเปลี่ยนไปและแรงดันไฟฟ้าที่ไดโอดซีเนอร์และที่โหลดจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงนั่นคือเสถียร รูปต่อไปนี้แสดงคุณลักษณะของแรงดันไฟฟ้าของซีเนอร์ไดโอด

พารามิเตอร์หลักของซีเนอร์ไดโอด

ในการเลือกไดโอดซีเนอร์ที่ถูกต้องจำเป็นต้องเข้าใจเครื่องหมายของอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ ก่อนหน้านี้ทุกประเภทของไดโอดรวมถึงซีเนอร์ไดโอดถูกเขียนด้วยตัวอักษร“ D” และตัวเลขที่กำหนดประเภทของอุปกรณ์ นี่คือตัวอย่างของ Zener diode ยอดนิยม D814 (A, B, C, D) จดหมายระบุแรงดันไฟฟ้าเพื่อรักษาเสถียรภาพ

ใกล้ข้อมูลพาสปอร์ตของไดโอดซีเนอร์ที่ทันสมัย \u200b\u200b( 2C147A ) ซึ่งใช้ในตัวสร้างความเสถียรให้กับวงจรจ่ายไฟในซีรีย์ยอดนิยมของชิป K155 และ K133 ที่ทำจากเทคโนโลยี TTL และมีแรงดันไฟฟ้า 5V

เพื่อให้เข้าใจถึงการทำเครื่องหมายและพารามิเตอร์หลักของอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำภายในประเทศที่ทันสมัยคุณจำเป็นต้องรู้เรื่องเล็กน้อย พวกเขามีลักษณะดังนี้: หมายเลข 1 หรือตัวอักษร G คือเจอร์เมเนียมหมายเลข 2 หรือตัวอักษร K คือซิลิกอนหมายเลข 3 หรือตัวอักษร A คือแกลเลียมอาร์เซไนด์ นี่คือสัญญาณแรก D - diode, T - ทรานซิสเตอร์, C - zener diode, L - LED นี่คือสัญญาณที่สอง สัญญาณที่สามคือกลุ่มของตัวเลขที่ระบุขอบเขตของอุปกรณ์ ดังนั้น: GT 313 (1T 313) - เจอร์เมเนียมทรานซิสเตอร์ความถี่สูง, 2C147 - ไดโอดซิลิคอนซีเนอร์ที่มีแรงดันเสถียรภาพคงตัวเล็กน้อยที่ 4.7 โวลต์, AL307 - LED แกลเลียมอาร์เซไนด์

นี่คือแผนภาพของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่เรียบง่าย แต่เชื่อถือได้

ระหว่างตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ทรงพลังกับตัวเคสจะมีแรงดันไฟฟ้าจากตัวเรียงกระแสและเท่ากับ 12 - 15 โวลต์ เราลบแรงดันไฟฟ้าที่มีความเสถียร 9V ออกจากตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์เนื่องจากเป็น Zener diode VD1 เราใช้องค์ประกอบที่เชื่อถือได้ D814B (ดูตาราง) ตัวต้านทาน R1 - 1kOhm ทรานซิสเตอร์ KT819 ที่ให้กระแสได้สูงถึง 10 แอมแปร์

จะต้องวางทรานซิสเตอร์ไว้บนแผ่นระบายความร้อน ข้อเสียเปรียบเพียงอย่างเดียวของวงจรนี้คือการไม่สามารถปรับแรงดันเอาต์พุต ในวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้นแน่นอนว่าตัวต้านทานการปรับค่านั้นพร้อมใช้งาน ในทุกห้องปฏิบัติการและแหล่งพลังงานวิทยุสมัครเล่นที่บ้านสามารถปรับแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตจาก 0 ถึง 20 - 25 โวลต์

ตัวทำให้เสถียรในตัว

การพัฒนาไมโครอิเล็กทรอนิกส์ในตัวและการเกิดขึ้นของวงจรอเนกประสงค์ในระดับกลางและระดับสูงของการรวมแน่นอนสัมผัสกับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า อุตสาหกรรมภายในประเทศเริ่มคึกคักและเปิดตัวซีรีย์ K142 ในตลาดอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์วิทยุซึ่งประกอบด้วยตัวกันแรงดันไฟฟ้าแบบรวม ชื่อเต็มของผลิตภัณฑ์คือ KP142EN5A แต่เนื่องจากกรณีมีขนาดเล็กและชื่อยังไม่ถูกลบออกอย่างสมบูรณ์ KPEN5A หรือ B ก็เริ่มเขียนขึ้นและในการสนทนาพวกเขาเรียกง่ายๆว่า "krenki"

ชุดตัวเองค่อนข้างใหญ่ แรงดันเอาท์พุทแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตัวอักษร ตัวอย่างเช่น KREN3 ผลิตแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร 3 ถึง 30 โวลต์ที่มีความสามารถในการปรับและ KREN15 เป็นแหล่งพลังงานสองขั้ว 15 โวลต์

การเชื่อมต่อ K142 ซีรีย์อุปกรณ์ลดการสั่นไหวในตัวง่ายมาก ตัวเก็บประจุที่ปรับให้เรียบสองตัวและตัวปรับความเสถียรเอง ลองดูที่แผนภาพ

หากจำเป็นต้องได้รับแรงดันไฟฟ้าเสถียรอื่นให้ดำเนินการดังนี้: สมมติว่าเราใช้ KREN5A microcircuit สำหรับ 5V และเราต้องการแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน จากนั้นจะวางไดโอดซีเนอร์ระหว่างขั้วที่สองกับตัวเรือนในลักษณะที่จะเพิ่มแรงดันเสถียรภาพของไมโครเซอร์กิตและไดโอดซีเนอร์เราจะได้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ หากเราเพิ่ม KS191 zener diode ไปที่ V \u003d 9.1 + 5V microcircuits จากนั้นที่ output เราจะได้ 14.1 volts

ซีเนอร์ในประเทศไดโอด 5 โวลต์ Zener Diode - เครื่องใช้ไฟฟ้า