Zenerova dióda - čo to je a na čo slúži? Ako funguje Zenerova dióda obmedzujúca prúd?

Stabilný plat, stabilný život, stabilný stav. Tá posledná nie je o Rusku, samozrejme :-). Ak sa pozriete do vysvetľujúceho slovníka, môžete jasne pochopiť, čo je „stabilita“. Na prvých riadkoch mi Yandex okamžite dal označenie tohto slova: stabilný - to znamená konštantný, stabilný, nemení sa.

Ale najčastejšie sa tento termín používa v elektronike a elektrotechnike. V elektronike sú konštantné hodnoty parametra veľmi dôležité. Môže to byť prúd, napätie, frekvencia signálu atď. Odchýlka signálu od ktoréhokoľvek daného parametra môže viesť k nesprávnej činnosti elektronického zariadenia a dokonca k jeho poruche. Preto je v elektronike veľmi dôležité, aby všetko fungovalo stabilne a nezlyhalo.

V elektronike a elektrotechnike stabilizovať napätie. Prevádzka elektronických zariadení závisí od hodnoty napätia. Ak sa zmení v menšom rozsahu, alebo ešte horšie, k zvýšeniu, potom zariadenie v prvom prípade nemusí fungovať správne a v druhom prípade môže dokonca vzplanúť.

Aby sa zabránilo skokom a poklesom napätia, rôzne Prepäťové ochrany. Ako ste pochopili z frázy, sú zvyknutí stabilizovať„hrajúce“ napätie.

Zenerova dióda alebo Zenerova dióda

Najjednoduchším stabilizátorom napätia v elektronike je rádiový prvok zenerova dióda. Niekedy sa nazýva aj tzv Zenerova dióda. V diagramoch sú zenerove diódy označené takto:

Terminál s „viečkom“ sa nazýva rovnako ako konektor diódy - katóda, a druhý záver je anóda.

Zenerove diódy vyzerajú rovnako ako diódy. Na fotografii nižšie je vľavo populárny typ modernej zenerovej diódy a vpravo jedna zo vzoriek zo Sovietskeho zväzu


Ak sa bližšie pozriete na sovietsku zenerovu diódu, môžete na nej vidieť toto schematické označenie, ktoré naznačuje, kde je jej katóda a kde je jej anóda.


Stabilizačné napätie

Najdôležitejším parametrom zenerovej diódy je samozrejme stabilizačné napätie. Aký je tento parameter?

Vezmeme pohár a naplníme ho vodou...

Bez ohľadu na to, koľko vody nalejeme do pohára, jej prebytok sa z pohára vyleje. Myslím, že pre predškoláka je to pochopiteľné.

Teraz analogicky s elektronikou. Sklo je zenerova dióda. Hladina vody v pohári plnom po okraj je stabilizačné napätie Zenerova dióda. Predstavte si veľký džbán s vodou vedľa pohára. Len si naplníme pohár vodou z džbánu, ale džbánu sa neodvážime dotknúť. Existuje len jedna možnosť - naliať vodu z džbánu vyrazením otvoru do samotného džbánu. Ak by bol džbán na výšku menší ako pohár, potom by sme do pohára nemohli naliať vodu. Aby sme to vysvetlili z hľadiska elektroniky, džbán má „napätie“ väčšie ako „napätie“ pohára.

Takže, milí čitatelia, celý princíp činnosti zenerovej diódy je obsiahnutý v skle. Bez ohľadu na to, aký prúd naň nalejeme (samozrejme, v rámci rozumu, inak pohár odnesie a rozbije sa), pohár bude vždy plný. Ale je potrebné naliať zhora. To znamená, Napätie, ktoré aplikujeme na zenerovú diódu, musí byť vyššie ako stabilizačné napätie zenerovej diódy.

Označenie zenerových diód

Aby sme zistili stabilizačné napätie sovietskej zenerovej diódy, potrebujeme referenčnú knihu. Napríklad na fotografii nižšie je sovietska zenerova dióda D814V:


Parametre pre ňu hľadáme v online adresároch na internete. Ako vidíte, jeho stabilizačné napätie pri izbovej teplote je približne 10 voltov.


Cize zenerove diody sa znacia lahsie. Ak sa pozriete pozorne, môžete vidieť jednoduchý nápis:


5V1 - to znamená, že stabilizačné napätie tejto zenerovej diódy je 5,1V. Oveľa jednoduchšie, však?

Katóda cudzích zenerových diód je označená hlavne čiernym pásikom


Ako skontrolovať zenerovu diódu

Ako skontrolovať zenerovu diódu? Áno, rovnako ako! Ako skontrolovať diódu, môžete vidieť v tomto článku. Pozrime sa na našu zenerovu diódu. Nastavíme ho na spojitosť a pripojíme červenú sondu k anóde a čiernu sondu ku katóde. Multimeter by mal vykazovať pokles napätia vpred.


Vymeníme sondy a uvidíme jednu. To znamená, že naša zenerova dióda je v plnej bojovej pohotovosti.


No je čas na experimenty. V obvodoch je zenerova dióda zapojená do série s odporom:


Kde Uin – vstupné napätie, Uout.st. – výstupné stabilizované napätie

Ak sa pozrieme pozorne na diagram, nedostaneme nič viac ako delič napätia. Všetko je tu základné a jednoduché:

Uin=Uout.stab +Urezistor

Alebo slovami: vstupné napätie sa rovná súčtu napätí na zenerovej dióde a rezistore.

Táto schéma sa nazýva parametrický stabilizátor na jednej zenerovej dióde. Výpočet tohto stabilizátora je nad rámec tohto článku, ale ak by mal niekto záujem, vygoogli si ;-)

Poďme teda zostaviť obvod. Vzali sme rezistor s nominálnou hodnotou 1,5 kilohmov a zenerovu diódu so stabilizačným napätím 5,1 voltov. Vľavo pripájame napájací zdroj a vpravo meriame výsledné napätie pomocou multimetra:


Teraz pozorne sledujeme hodnoty multimetra a napájacieho zdroja:


Takže, kým je všetko jasné, pridajte viac napätia... Ups! Naše vstupné napätie je 5,5 voltov a naše výstupné napätie je 5,13 voltov! Keďže stabilizačné napätie zenerovej diódy je 5,1 V, ako vidíme, stabilizuje sa dokonale.


Pridajme ďalšie volty. Vstupné napätie je 9 voltov a zenerova dióda je 5,17 voltov! Úžasný!


Ešte pridávame... Vstupné napätie je 20 Voltov a výstupné, akoby sa nič nestalo, je 5,2 Volta! 0,1 V je veľmi malá chyba, v niektorých prípadoch môže byť dokonca zanedbaná.


Voltampérová charakteristika zenerovej diódy

Myslím, že by nebolo na škodu zvážiť charakteristiku prúdového napätia (VAC) zenerovej diódy. Vyzerá to asi takto:


Kde

Ipr- jednosmerný prúd, A

Upr- priepustné napätie, V

Tieto dva parametre sa v zenerovej dióde nepoužívajú

Uarr- spätné napätie, V

ust- menovité stabilizačné napätie, V

Ist– menovitý stabilizačný prúd, A

Nominálny znamená normálny parameter, pri ktorom je možná dlhodobá prevádzka rádiového prvku.

Imax– maximálny prúd zenerovej diódy, A

Immin– minimálny prúd zenerovej diódy, A

Ist, Imax, Imin Toto je prúd, ktorý preteká zenerovou diódou, keď funguje.

Keďže zenerova dióda na rozdiel od diódy pracuje v obrátenej polarite (zenerova dióda je pripojená s katódou k plusu a dióda s katódou k mínusu), pracovná oblasť bude presne tá, ktorá je označená červeným obdĺžnikom. .


Ako vidíme, pri určitom napätí Urev začne náš graf klesať. V tejto dobe sa v zenerovej dióde vyskytuje taká zaujímavá vec, ako je porucha. Skrátka už na sebe nedokáže zvyšovať napätie a v tomto čase sa začína zvyšovať prúd v zenerovej dióde. Najdôležitejšou vecou nie je preháňať prúd, viac ako Imax, inak sa poškodí zenerova dióda. Za najlepší prevádzkový režim zenerovej diódy sa považuje režim, v ktorom je prúd cez zenerovú diódu niekde v strede medzi jej maximálnymi a minimálnymi hodnotami. Toto sa zobrazí na grafe prevádzkový bod prevádzkový režim zenerovej diódy (označený červeným kruhom).


Záver

Predtým, v časoch nedostatkových dielov a na začiatku rozkvetu elektroniky, sa na stabilizáciu výstupného napätia často používala zenerova dióda, napodiv. V starých sovietskych knihách o elektronike môžete vidieť túto časť obvodu rôznych napájacích zdrojov:


Vľavo v červenom rámiku som označil úsek napájacieho obvodu, ktorý je vám známy. Tu získame jednosmerné napätie zo striedavého napätia. Vpravo v zelenom rámiku je stabilizačný diagram ;-).

V súčasnosti trojpólové (integrované) stabilizátory napätia nahrádzajú stabilizátory založené na zenerových diódach, pretože mnohonásobne lepšie stabilizujú napätie a majú dobrý rozptyl energie.

Na Ali si môžete okamžite vziať celú sadu zenerových diód v rozsahu od 3,3 V do 30 V. Vyberte si podľa chuti a farby.


DIY napájací zdroj 0-30 V

Existuje toľko zaujímavých rádiových zariadení zozbieraných rádioamatérmi, ale základ, bez ktorého nebude fungovať takmer žiadny obvod, je pohonná jednotka. .Často sa človek jednoducho nedostane k zostaveniu poriadneho napájacieho zdroja. Samozrejme, priemysel produkuje dostatok kvalitných a výkonné stabilizátory napätie a prúd, no nie všade sa predávajú a nie každý má možnosť si ich kúpiť. Je ľahšie to spájkovať sami.

Schéma napájania:


Navrhovaný obvod jednoduchého (iba 3 tranzistorového) zdroja sa priaznivo porovnáva s podobnými v presnosti udržiavania výstupného napätia - využíva kompenzačnú stabilizáciu, spoľahlivosť spúšťania, široký rozsah nastavenia a lacné, nedostatkové diely.


Po správnom zložení funguje okamžite, len vyberieme zenerovu diódu podľa požadovanej hodnoty maximálneho výstupného napätia zdroja.

Telo vyrábame z toho, čo je po ruke. Klasickou možnosťou je kovová krabica od zdroja počítača ATX. Každý ich má určite veľa, lebo občas vyhoria a kúpa nového je jednoduchšia ako oprava.

Do skrinky sa perfektne zmestí 100-wattový transformátor a je tu miesto aj pre dosku s dielmi.

Môžete nechať chladič - nebude to zbytočné. A aby nešumil, jednoducho ho napájame cez odpor obmedzujúci prúd, ktorý si experimentálne vyberiete.

Na prednom paneli som nešetril a kúpil som si plastovú škatuľu - je veľmi vhodné urobiť do nej otvory a obdĺžnikové okná pre indikátory a ovládacie prvky.

Vezmeme ukazovateľ ampérmetra - aby boli prúdové rázy jasne viditeľné, a umiestnime digitálny voltmeter - je to pohodlnejšie a krajšie!

Po zložení regulovaného zdroja skontrolujeme jeho činnosť - pri spodnej (minimálnej) polohe regulátora by mal dávať takmer úplnú nulu a pri hornej do 30V. Po pripojení záťaže pol ampéra sa pozrieme na pokles výstupného napätia. Malo by byť tiež minimálne.

Vo všeobecnosti je tento zdroj pri všetkej zdanlivej jednoduchosti svojimi parametrami pravdepodobne jeden z najlepších. V prípade potreby k nemu môžete pridať ochrannú jednotku - pár ďalších tranzistorov.

Zenerova dióda je polovodičová dióda s jedinečnými vlastnosťami. Ak je obyčajný polovodič po opätovnom zapnutí izolátorom, vykonáva túto funkciu až do určitého zvýšenia použitého napätia, po ktorom dôjde k lavínovému reverzibilnému rozpadu. S ďalším zvýšením spätného prúdu pretekajúceho zenerovou diódou zostáva napätie naďalej konštantné v dôsledku proporcionálneho poklesu odporu. Týmto spôsobom je možné dosiahnuť stabilizačný režim.

V zatvorenom stave najprv cez zenerovu diódu prechádza malý zvodový prúd. Prvok sa správa ako rezistor, ktorého hodnota je vysoká. Počas poruchy sa odpor zenerovej diódy stáva nevýznamným. Ak budete pokračovať vo zvyšovaní napätia na vstupe, prvok sa začne zahrievať a keď prúd prekročí prípustnú hodnotu, dôjde k nezvratnému tepelnému rozpadu. Ak sa záležitosť nedotiahne do tohto bodu, keď sa napätie zmení z nuly na hornú hranicu pracovná oblasť vlastnosti zenerovej diódy sú zachované.

Keď je zenerova dióda priamo zapnutá, charakteristiky sa nelíšia od diódy. Keď je plus spojené s oblasťou p a mínus s oblasťou n, odpor prechodu je nízky a prúd cez ňu voľne preteká. Zvyšuje sa so zvyšujúcim sa vstupným napätím.

Zenerova dióda je špeciálna dióda, väčšinou zapojená v opačnom smere. Prvok je na začiatku v uzavretom stave. Keď dôjde k elektrickému prerušeniu, Zenerova dióda napätie udržuje konštantné v širokom rozsahu prúdu.

Mínus sa aplikuje na anódu a plus sa aplikuje na katódu. Za stabilizáciou (pod bodom 2) dochádza k prehriatiu a zvyšuje sa pravdepodobnosť zlyhania prvku.

Charakteristika

Parametre zenerových diód sú nasledovné:

  • U st - stabilizačné napätie pri menovitom prúde I st;
  • Ist min - minimálny prúd začiatku elektrického výpadku;
  • Ist max - maximálny povolený prúd;
  • TKN - teplotný koeficient.

Na rozdiel od konvenčnej diódy je zenerova dióda polovodičové zariadenie, v ktorom sú oblasti elektrického a tepelného prierazu umiestnené pomerne ďaleko od seba na charakteristike prúdového napätia.

S maximálnym povoleným prúdom je spojený parameter často uvedený v tabuľkách - stratový výkon:

P max = I st max ∙ U st.

Závislosť činnosti zenerovej diódy na teplote môže byť kladná alebo záporná. Zapojením prvkov do série s koeficientmi rôznych znamien vznikajú presné zenerove diódy, ktoré sú nezávislé od ohrevu alebo chladenia.

Schémy pripojenia

Typický obvod jednoduchého stabilizátora pozostáva z predradného odporu Rb a zenerovej diódy, ktorá posúva záťaž.

V niektorých prípadoch je stabilizácia narušená.

  1. Privádzanie vysokého napätia do stabilizátora zo zdroja s filtračným kondenzátorom na výstupe. Prúdové rázy počas nabíjania môžu spôsobiť poruchu zenerovej diódy alebo zničenie odporu Rb.
  2. Znižovanie záťaže. Keď je na vstup privedené maximálne napätie, prúd zenerovej diódy môže prekročiť prípustnú hodnotu, čo povedie k jej zahrievaniu a zničeniu. Tu je dôležité dodržiavať pasovú bezpečnú pracovnú oblasť.
  3. Odpor R b sa volí malý tak, aby pri minimálnej možnej hodnote napájacieho napätia a maximálneho prípustného prúdu na záťaži bola zenerova dióda v prevádzkovej riadiacej zóne.

Na ochranu stabilizátora, tyristorových ochranných obvodov resp

Rezistor Rb sa vypočíta podľa vzorca:

R b = (U jama - U nom)(I st + I n).

Prúd Zenerovej diódy I st sa volí medzi prípustnými maximálnymi a minimálnymi hodnotami v závislosti od vstupného napätia U napájacieho a záťažového prúdu I n.

Výber zenerových diód

Prvky majú veľký rozptyl stabilizačného napätia. Na získanie presnej hodnoty U n sa zenerove diódy vyberú z rovnakej šarže. Existujú typy s užším rozsahom parametrov. Pre vysoký rozptyl výkonu sú prvky inštalované na radiátoroch.

Na výpočet parametrov zenerovej diódy sú potrebné počiatočné údaje, napríklad:

  • U napájanie = 12-15 V - vstupné napätie;
  • U st = 9 V - stabilizované napätie;

Parametre sú typické pre zariadenia s nízkou spotrebou energie.

Pri minimálnom vstupnom napätí 12 V je záťažový prúd zvolený na maximum - 100 mA. Pomocou Ohmovho zákona môžete zistiť celkové zaťaženie obvodu:

R∑ = 12 V / 0,1 A = 120 Ohm.

Pokles napätia na zenerovej dióde je 9 V. Pre prúd 0,1 A bude ekvivalentné zaťaženie:

R eq = 9 V / 0,1 A = 90 Ohm.

Teraz môžete určiť odpor predradníka:

Rb = 120 Ohm - 90 Ohm = 30 Ohm.

Vyberá sa zo štandardnej série, kde sa hodnota zhoduje s vypočítanou.

Maximálny prúd cez zenerovu diódu je určený s prihliadnutím na odpojenie záťaže, aby nedošlo k jej poruche, ak je niektorý vodič nespájkovaný. Pokles napätia na rezistore bude:

U R = 15 - 9 = 6 V.

Potom sa určí prúd cez odpor:

IR = 6/30 = 0,2 A.

Keďže zenerova dióda je zapojená do série, I c = I R = 0,2 A.

Stratový výkon bude P = 0,2∙9 = 1,8 W.

Na základe získaných parametrov sa vyberie vhodná zenerova dióda D815V.

Symetrická Zenerova dióda

Symetrický diódový tyristor je spínacie zariadenie, ktoré vedie striedavý prúd. Charakteristickým rysom jeho činnosti je pokles napätia na niekoľko voltov pri zapnutí v rozsahu 30-50 V. Môže byť nahradený dvoma konvenčnými zenerovými diódami back-to-back. Zariadenia sa používajú ako spínacie prvky.

Analógová Zenerova dióda

Ak nie je možné vybrať vhodný prvok, použije sa analóg zenerovej diódy na tranzistoroch. Ich výhodou je schopnosť regulovať napätie. Na to možno použiť zosilňovače priamy prúd s niekoľkými krokmi.

Na vstupe je nainštalovaný delič napätia s R1. Ak sa zvýši vstupné napätie, na báze tranzistora VT1 sa tiež zvýši. Súčasne sa zvyšuje prúd cez tranzistor VT2, čo kompenzuje zvýšenie napätia, čím sa udržiava stabilné na výstupe.

Označenie zenerových diód

Vyrábajú sa sklenené zenerove diódy a zenerove diódy v plastových obaloch. V prvom prípade sú na ne aplikované 2 čísla, medzi ktorými sa nachádza písmeno V. Nápis 9V1 znamená, že U st = 9,1 V.

Nápisy na plastovom obale sú dešifrované pomocou datasheetu, kde sa dozviete aj ďalšie parametre.

Tmavý krúžok na tele označuje katódu, ku ktorej je pripojený plus.

Záver

Zenerova dióda je dióda so špeciálnymi vlastnosťami. Výhodou zenerových diód je vysoká úroveň stabilizácie napätia v širokom rozsahu zmien prevádzkového prúdu, ako aj jednoduché obvody spojenia. Na stabilizáciu nízkeho napätia sa zariadenia zapnú v smere dopredu a začnú pracovať ako bežné diódy.

Pred mnohými, mnohými rokmi také slovo ako zenerova dióda vôbec neexistovalo. Najmä vo vybavení domácnosti.

Skúsme si predstaviť objemný elektrónkový prijímač z polovice dvadsiateho storočia. Mnohí ich obetovali vlastnej zvedavosti, keď mama a otec získali niečo nové a „Record“ alebo „Neman“ boli rozdané na roztrhanie.

pohonná jednotka trubicový prijímač bol mimoriadne jednoduchý: výkonný kocka výkonového transformátora, ktorý mal zvyčajne len dve sekundárne vinutia, diódový mostík alebo selénový usmerňovač, dva elektrolytické kondenzátory a medzi nimi dvojwattový odpor.

Prvé vinutie dodávalo teplo všetkým lampám prijímača striedavý prúd a napätie 6,3 V (voltov) a primitívny usmerňovač dostal asi 240 V na napájanie anód lámp. O nejakej stabilizácii napätia nebola reč. 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 jednoducho nemohla byť slušná automatická kontrola frekvencie na tejto elementárnej základni.

Stabilizátory sa v tej dobe používali len vo vojenských prijímačoch a vysielačoch, samozrejme aj elektrónkových. Napríklad: SG1P– stabilizátor výboja plynu, prstový typ. Toto pokračovalo, kým sa neobjavili tranzistory. A potom sa ukázalo, že obvody vyrobené na tranzistoroch sú veľmi citlivé na kolísanie napájacieho napätia a obyčajný jednoduchý usmerňovač už nestačí. Použitím fyzikálneho princípu, ktorý je súčasťou zariadení s plynovým výbojom, bola vytvorená polovodičová zenerova dióda, menej obyčajne nazývaná Zenerova dióda.

Grafické znázornenie zenerovej diódy na schémach zapojenia.

Vzhľad zenerových diód. Najprv zhora v balení na povrchovú montáž. Druhý zhora je v sklenenej vitríne DO-35 a má výkon 0,5 W. Tretí je 1 W (DO-41). Prirodzene, zenerove diódy sa vyrábajú v rôznych krytoch. Niekedy sú dva prvky kombinované v jednom kryte.

Princíp činnosti zenerovej diódy.

V prvom rade by sme nemali zabúdať, že zenerova dióda funguje iba v jednosmerných obvodoch. Napätie je naň privedené v obrátenej polarite, to znamená, že na anódu zenerovej diódy sa privedie mínus „-“. Keď je zapnutý týmto spôsobom, preteká ním spätný prúd ( som arr.) z usmerňovača. Napätie z výstupu usmerňovača sa môže zmeniť, zmení sa aj spätný prúd, ale napätie na zenerovej dióde a na záťaži zostane nezmenené, teda stabilné. Nasledujúci obrázok ukazuje charakteristiku prúdového napätia zenerovej diódy.

Zenerova dióda pracuje na reverznej vetve prúdovo-napäťovej charakteristiky (voltampérová charakteristika), ako je znázornené na obrázku. Medzi jeho hlavné parametre patrí U sv. (stabilizačné napätie) a ja sv.. (stabilizačný prúd). Tieto údaje sú uvedené v pase pre konkrétny typ zenerovej diódy. Okrem toho sa hodnota maximálneho a minimálneho prúdu berie do úvahy iba pri výpočte stabilizátorov s predpokladanou veľkou zmenou napätia.

Základné parametre zenerových diód.

Aby ste si vybrali správnu zenerovu diódu, musíte pochopiť označenie polovodičových zariadení. Predtým boli všetky typy diód, vrátane zenerových diód, označené písmenom „D“ a číslom označujúcim, o aký druh zariadenia išlo. Tu je príklad veľmi populárnej zenerovej diódy D814 (A, B, C, D). V liste bolo uvedené stabilizačné napätie.

Neďaleko sú pasové údaje modernej zenerovej diódy ( 2C147A ), ktorý sa používal v stabilizátoroch na napájanie obvodov založených na populárnej sérii mikroobvodov K155 a K133 vyrobených technológiou TTL a s napájacím napätím 5V.

Aby ste pochopili značenie a základné parametre moderných domácich polovodičových zariadení, potrebujete vedieť trochu symbolov. Vyzerajú takto: číslo 1 alebo písmeno G - germánium, číslo 2 alebo písmeno K - kremík, číslo 3 alebo písmeno A - arzenid gália. Toto je prvé znamenie. D – dióda, T – tranzistor, S – zenerova dióda, L – LED. Toto je druhé znamenie. Tretím znakom je skupina čísel označujúca rozsah použitia zariadenia. Preto: GT 313 (1T 313) - vysokofrekvenčný germániový tranzistor, 2S147 - kremíková zenerova dióda s menovitým stabilizačným napätím 4,7 V, AL307 - LED arzenid gália.

Tu je schéma jednoduchého, ale spoľahlivého stabilizátora napätia.

Medzi kolektorom výkonný tranzistor a kryt dodáva napätie z usmerňovača a rovná sa 12 - 15 voltov. Z emitora tranzistora odstránime 9V stabilizované napätie, keďže ako zenerovu diódu VD1 používame spoľahlivý prvok D814B (pozri tabuľku). Rezistor R1 je 1 kOhm, tranzistor KT819 poskytuje prúd až 10 ampérov.

Tranzistor musí byť umiestnený na chladiči. Jedinou nevýhodou tohto obvodu je nemožnosť nastavenia výstupného napätia. V zložitejších obvodoch je samozrejme ladiaci odpor. Všetky laboratórne a domáce amatérske rádiové napájacie zdroje majú možnosť nastavenia výstupného napätia od 0 do 20 - 25 voltov.

Integrálne stabilizátory.

Rozvoj integrovanej mikroelektroniky a vznik multifunkčných obvodov stredného a veľkého stupňa integrácie samozrejme ovplyvnil aj problémy spojené so stabilizáciou napätia. Domáci priemysel sa napínal a uvoľnil sériu K142 na trh rádioelektronických komponentov, ktoré pozostávali z integrovaných stabilizátorov. Celý názov produktu bol KR142EN5A, ale keďže telo bolo malé a názov nebol úplne odstránený, začali písať KREN5A alebo B a v rozhovore sa im hovorilo jednoducho „krenki“.

Samotná séria bola dosť veľká. Líši sa v závislosti od písmena výstupné napätie. Napríklad KREN3 vyrábal od 3 do 30 voltov s možnosťou nastavenia a KREN15 bol pätnásťvoltový bipolárny zdroj energie.

Pripojenie integrovaných stabilizátorov série K142 bolo mimoriadne jednoduché. Dva vyhladzovacie kondenzátory a samotný stabilizátor. Pozrite sa na schému.

Ak je potrebné získať iné stabilizované napätie, postupujte nasledovne: povedzme, že používame mikroobvod KREN5A pri 5V, ale potrebujeme iné napätie. Potom sa medzi druhú svorku a puzdro umiestni zenerova dióda tak, že sčítaním stabilizačného napätia mikroobvodu a zenerovej diódy by sme dostali požadované napätie. Ak k V = 9,1 + 5 V mikroobvodu pridáme zenerovu diódu KS191, dostaneme na výstupe 14,1 voltov.

Najjednoduchší zdroj 0-30 Volt pre rádioamatérov.

Schéma.

V tomto článku pokračujeme v téme návrhu obvodov napájacích zdrojov pre rádioamatérske laboratóriá. Tentoraz budeme hovoriť o jednoduché zariadenie, zostavené z rádiových komponentov domácej výroby a s ich minimálnym počtom.

takže, schému zapojenia Zdroj:



Ako vidíte, všetko je jednoduché a prístupné, základňa prvkov je rozšírená a neobsahuje nedostatky.

Začnime s transformátorom. Jeho výkon by mal byť aspoň 150 Wattov, napätie sekundárneho vinutia by malo byť 21...22 Voltov, potom po diódovom mostíku na kapacite C1 dostanete asi 30 Voltov. Vypočítajte tak, aby sekundárne vinutie mohlo poskytnúť prúd 5 ampérov.

Za znižovacím transformátorom je diódový mostík zostavený na štyroch 10-ampérových diódach D231. Aktuálna rezerva je samozrejme dobrá, no dizajn je dosť ťažkopádny. Najlepšou možnosťou by bolo použiť importovanú diódovú zostavu typu RS602, s malými rozmermi je navrhnutá pre prúd 6 ampérov.

Elektrolytické kondenzátory sú určené pre prevádzkové napätie 50 Voltov. C1 a C3 je možné nastaviť od 2000 do 6800 uF.

Zenerova dióda D1 - nastavuje hornú hranicu pre nastavenie výstupného napätia. Na schéme vidíme nápis D814D x 2, to znamená, že D1 pozostáva z dvoch sériovo zapojených zenerových diód D814D. Stabilizačné napätie jednej takejto zenerovej diódy je 13 voltov, čo znamená, že dve zapojené do série nám poskytnú hornú hranicu regulácie napätia 26 voltov mínus úbytok napätia na prechode tranzistora T1. V dôsledku toho získate plynulé nastavenie od nuly do 25 voltov.
KT819 sa používa ako regulačný tranzistor v obvode, sú k dispozícii v plastových a kovových puzdrách. Umiestnenie pinov, rozmery puzdra a parametre tohto tranzistora je možné vidieť na nasledujúcich dvoch obrázkoch.