วงจรซีเนอร์ไดโอดทรานซิสเตอร์สำหรับการจัดการเสถียรภาพกระแสสูง

วงจร 'ซีเนอร์ไดโอด' กำลังสูงโดยใช้ตัวควบคุมการปัดทรานซิสเตอร์ที่นำเสนอในที่นี้สามารถใช้เพื่อให้ได้เอาต์พุตที่มีความเสถียรอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูงจากแหล่งกระแสสูงได้อย่างปลอดภัย

ข้อ จำกัด ของ Zener ปกติ

ไดโอดซีเนอร์กำลังต่ำที่ปกติเราใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ถูกระบุให้ทำงานกับกระแสไฟต่ำดังนั้นจึงไม่สามารถใช้สำหรับการตัดหรือทำให้อุปกรณ์จ่ายกระแสสูงเสถียรได้

แม้ว่าจะมีไดโอดซีเนอร์ที่ได้รับการจัดอันดับสูงกว่า แต่ก็อาจมีราคาค่อนข้างแพง อย่างไรก็ตามเป็นไปได้จริงที่จะสร้างไดโอดซีเนอร์กำลังสูงที่ปรับแต่งได้โดยใช้ทรานซิสเตอร์กำลังและ IC ควบคุมการปัดดังที่แสดงด้านล่าง:

แผนภูมิวงจรรวม

ใช้ Shunt Regulator

เมื่อมองไปที่รูปเราจะเห็นการมีส่วนร่วมของ IC ควบคุม shunt เฉพาะในรูปแบบของ LM431 หรือ TL431 ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นไดโอดซีเนอร์ที่ปรับพลังงานต่ำได้

นอกเหนือจากแอตทริบิวต์แรงดันไฟฟ้าตัวแปรอุปกรณ์ยังมีคุณสมบัติในการผลิตเอาต์พุตที่มีความเสถียรของอุณหภูมิซึ่งหมายความว่าสภาวะอุณหภูมิโดยรอบจะไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์นี้ซึ่งเป็นไปไม่ได้กับไดโอดธรรมดา

แต่เท่าที่เกี่ยวกับความสามารถในการจัดการพลังงานอุปกรณ์ TL431 นั้นไม่ดีไปกว่าซีเนอร์ไดโอดแบบเดิม

อย่างไรก็ตามเมื่อรวมกับทรานซิสเตอร์กำลังเช่น TIP147 ที่แสดงหน่วยจะถูกเปลี่ยนเป็นหน่วยซีเนอร์ไดโอดพลังงานสูงที่มีความสามารถในการตัดและทำให้แหล่งกระแสสูงเสถียรโดยไม่ได้รับความเสียหาย

ตัวอย่างการใช้งาน

ตัวอย่างการใช้งานแบบคลาสสิกของวงจรนี้สามารถมองเห็นได้ในสิ่งนี้ วงจรควบคุมมอเตอร์ไซด์ ซึ่งการออกแบบนี้ใช้สำหรับการปัดและป้องกันกระแสสลับของรถจักรยานยนต์จาก EMF แบบย้อนกลับที่สูง

นอกจากนี้ยังสามารถลองออกแบบได้ แหล่งจ่ายไฟ capacitive กระแสสูง สำหรับการรับเอาท์พุทที่เสถียรโดยไม่ต้องกระชากจากสิ่งเหล่านี้ค่อนข้างไม่ปลอดภัย แต่มีขนาดกะทัดรัด แหล่งจ่ายไฟแบบไม่ใช้หม้อแปลง .

การใช้งานที่เหมาะสมอื่น ๆ ของวงจรอเนกประสงค์นี้อาจมีไว้สำหรับ การควบคุมเอาท์พุทของกังหันลม และเป็นตัวควบคุมโหลดอิเล็กทรอนิกส์สำหรับ การควบคุมเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ .

หากไม่มีการรวม TIP147 ขั้นตอน LM431 จะดูมีช่องโหว่และกฎระเบียบที่พัฒนาขึ้นเฉพาะในขั้วบวก / แคโทดของอุปกรณ์แทนที่จะข้ามขั้วจ่ายหลัก

การควบคุมพลังงานสูง

เมื่อทรานซิสเตอร์กำลังรวมสถานการณ์จะเปลี่ยนไปอย่างสมบูรณ์และตอนนี้ทรานซิสเตอร์จะจำลองผลลัพธ์ของตัวควบคุมการปัดโดยจะแยกกระแสไฟฟ้าสูงจากอินพุตไปยังระดับที่ถูกต้องตามที่กำหนดโดยการกำหนดค่า LM431

ตัวแบ่งศักย์ที่ทำโดยใช้ตัวต้านทาน 3k3 และ 4k7 ที่อินพุตอ้างอิงของ IC เป็นหลักกำหนดเกณฑ์การทริกเกอร์สำหรับ IC โดยทั่วไปตัวต้านทานด้านบนสามารถปรับแต่งเพื่อให้ได้เอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรของซีเนอร์จากวงจรทรานซิสเตอร์

การคำนวณโดยละเอียดสำหรับตัวต้านทานสามารถเรียนรู้ได้จากสิ่งนี้ แผ่นข้อมูลตัวควบคุมการปัด TL431

หมายเหตุ: TIP147 จะต้องติดตั้งบนฮีทซิงค์ชนิดครีบขนาดใหญ่เพื่อให้วงจรทำงานได้อย่างเหมาะสมและเหมาะสมที่สุด