מייצב מתח על טרנזיסטור בעל אפקט שדה חזק. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מייצב מתח על טרנזיסטור בעל אפקט שדה חזק. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מגני נחשולי מתח

המאמר מתאר מייצב מתח אנלוגי עבור ספק כוח גבוה. המחבר הצליח לשפר משמעותית את הפרמטרים של המייצב על ידי שימוש בטרנזיסטור אפקט שדה מיתוג חזק כאלמנט כוח.

בעת בניית מייצבי מתח זרם גבוה, חובבי רדיו משתמשים בדרך כלל במיקרו-מעגלים מיוחדים מסדרה 142 ודומים, "משופרים" על ידי טרנזיסטור דו-קוטבי אחד או יותר המחוברים במקביל. אם למטרות אלה נעשה שימוש בטרנזיסטור אפקט שדה מיתוג חזק, אז ניתן יהיה להרכיב מייצב זרם גבוה פשוט יותר.

התרשים של אחת הגרסאות של מייצב כזה מוצג באיור 1. הוא משתמש בטרנזיסטור בעל אפקט שדה חזק IRLR2905 כטרנזיסטור כוח. למרות שהוא נועד לפעול במצב מיתוג, במייצב זה הוא משמש במצב ליניארי. לטרנזיסטור התנגדות ערוץ נמוכה מאוד במצב פתוח (0,027 אוהם), מספק זרם של עד 30 A בטמפרטורת מארז של עד 100 מעלות צלזיוס, בעל טרנסמוליכות גבוהה ודורש רק 2,5...3 V עבור מתח בקרה בשער [1]. ההספק המופץ על ידי הטרנזיסטור יכול להגיע ל-110 וואט.

מייצב מתח על טרנזיסטור בעל אפקט שדה חזק

טרנזיסטור אפקט השדה נשלט על ידי שבב מייצב מתח מקבילי KR142EN19 (TL431). מטרתו, העיצוב והפרמטרים שלו מתוארים בפירוט במאמר [2]. המייצב פועל (איור 1) באופן הבא. כאשר שנאי רשת T1 מחובר לרשת, מתח חילופין של כ-13 V (ערך אפקטיבי) מופיע על הפיתול המשני שלו. הוא מתוקן על ידי גשר הדיודה VD1, ומתח קבוע של כ-16 וולט משתחרר על קבל החלקה בעל קיבולת גבוהה (בדרך כלל כמה עשרות אלפי מיקרופארד).

זה הולך לניקוז של הטרנזיסטור החזק VT1 ודרך הנגד R1 לשער, פותח את הטרנזיסטור. חלק ממתח המוצא דרך המחלק R2R3 מסופק לכניסה של המיקרו-מעגל DA1, וסוגר את מעגל ה-OOS. המתח במוצא המייצב עולה עד שהמתח בכניסת הבקרה של המיקרו-מעגל DA1 מגיע לסף, כ-2,5 V. ברגע זה, המיקרו-מעגל נפתח, מוריד את המתח בשער הטרנזיסטור החזק, כלומר חלקית סוגרים אותו, והמכשיר נכנס למצב ייצוב. קבל C3 מאיץ את תפוקת המייצב למצב הפעלה. ניתן להגדיר את ערך מתח המוצא בטווח שבין 2,5 ל-30 וולט על ידי בחירת הנגד R2; ערכו יכול להשתנות בגבולות רחבים. הקבלים C1, C2 ו-C4 מבטיחים פעולה יציבה של המייצב.

עבור הגרסה המתוארת של המייצב, ירידת המתח המינימלית על טרנזיסטור ההספק הוויסות VT1 היא 2,5...3 וולט, אם כי פוטנציאל טרנזיסטור זה יכול לפעול במתח מקור ניקוז קרוב לאפס. חסרון זה נובע מהעובדה שמתח הבקרה לשער מגיע ממעגל הניקוז, לכן, עם ירידת מתח נמוכה יותר על פניו, הטרנזיסטור לא ייפתח, כי חייב להיות מתח חיובי בשער של טרנזיסטור פתוח. יחסית למקור.

כדי להפחית את נפילת המתח על פני טרנזיסטור הבקרה, רצוי להפעיל את מעגל השער שלו ממיישר נפרד עם מתח גבוה ב-5...7V ממתח המוצא של המייצב.

אם לא ניתן ליצור מיישר נוסף, ניתן להכניס למכשיר דיודה וקבל נוספים (איור 2).

מייצב מתח על טרנזיסטור בעל אפקט שדה חזק

ההשפעה של שינוי פשוט כזה יכולה להיות גדולה. העובדה היא שהמתח המסופק לניקוז הטרנזיסטור פועם ויש לו מרכיב משתנה משמעותי, שגדל עם הגדלת צריכת הזרם. הודות לדיודה VD2 ולקבל C5, מתח השער יהיה שווה בערך לערך הפועם בשיא, כלומר. עשוי להיות כמה וולט יותר מהממוצע או המינימום. לכן, המייצב פועל במתח ממוצע נמוך יותר של מקור ניקוז.

ניתן להשיג את התוצאות הטובות ביותר אם דיודה VD2 מחוברת לגשר מיישר (איור 3).

מייצב מתח על טרנזיסטור בעל אפקט שדה חזק

במקרה זה, המתח על פני הקבל C5 יגדל, שכן ירידת המתח על פני דיודה VD2 תהיה פחותה ממפל המתח על פני דיודות הגשר, במיוחד בזרם מרבי. אם יש צורך להתאים בצורה חלקה את מתח המוצא, יש להחליף את הנגד הקבוע R2 בנגד משתנה או חיתוך. ניתן לקבוע את ערך מתח המוצא על ידי הנוסחה Uout = 2,5(1+R2/R3). מותר להשתמש בטרנזיסטור מתאים במכשיר מהרשימה בדף ההתייחסות לעיל, רצוי מודגש בצהוב. אם אתה משתמש, למשל, IRF840, אז הערך המינימלי של מתח הבקרה בשער יהיה 4,5...5 V. קבלים הם טנטלום בגודל קטן, נגדים הם MLT, S2-33, P1-4. דיודה VD2 - מיישר עם מפל מתח נמוך (גרמניום, דיודת שוטקי). הפרמטרים של השנאי, גשר הדיודה והקבלים C1 נבחרים על סמך מתח המוצא והזרם הנדרשים.

למרות שהטרנזיסטור מיועד לזרמים גבוהים ופיזור הספק גבוה, כדי לממש את כל היכולות שלו יש צורך להבטיח פיזור חום יעיל. הטרנזיסטור המשמש מיועד להתקנה על רדיאטור באמצעות הלחמה. במקרה זה, רצוי להשתמש בפלטת נחושת ביניים בעובי של מספר מילימטרים, אליה מולחם הטרנזיסטור ועליה ניתן להתקין את שאר החלקים (איור 4). לאחר מכן, לאחר השלמת ההתקנה, ניתן להניח את הצלחת על הרדיאטור. במקרה זה, הלחמה אינה נדרשת עוד, שכן לצלחת יהיה שטח גדול של מגע תרמי עם הרדיאטור.

מייצב מתח על טרנזיסטור בעל אפקט שדה חזק
איור. מספר

אם אתה משתמש במיקרו-מעגל DA1 מסוג TL431C, נגדים מסוג P1-12 וקבלי שבב תואמים להרכבה על פני השטח, אז ניתן למקם אותם על לוח מעגלים מודפס (איור 5) עשוי פיברגלס נייר כסף חד צדדי. הלוח מולחם לטרמינלים של הטרנזיסטור ומודבק ללוח הנחושת המוזכר בדבק. כצלחת כזו, אתה יכול להשתמש, למשל, בית עם אוגן מטרנזיסטור דו-קוטבי פגום, נניח, KT827, באמצעות הרכבה על צירים.

מייצב מתח על טרנזיסטור בעל אפקט שדה חזק

הקמת מייצב מסתכמת בהגדרת הערך הנדרש של מתח המוצא. יש צורך לבדוק את המכשיר על היעדר עירור עצמי בכל טווח זרמי הפעולה. לשם כך, המתחים בנקודות שונות של המכשיר מנוטרים באמצעות אוסילוסקופ. אם מתרחשת עירור עצמי, אז במקביל לקבלים C1, C2 ו-C4, יש לחבר קבלים קרמיים בקיבולת של 0,1 μF עם מובילים באורך מינימלי. קבלים אלו ממוקמים קרוב ככל האפשר לטרנזיסטור VT1 ולשבב DA1.

ספרות

טרנזיסטורי מיתוג אפקט שדה עוצמתיים מבית International Rectifier. - רדיו, 2001, מס' 5, עמ'. 45.
I. Nechaev. שימוש חריג במיקרו-מעגל KR142EN19A. - רדיו, 2003, מס' 5, עמ'. 53, 54.

מחבר: I. Nechaev, קורסק

ראה מאמרים אחרים סעיף מגני נחשולי מתח.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

יריעות ננו במקום פלטינה 28.05.2012

זרזי פלטינה פותחים סיכויים גדולים לאנרגיה חלופית, למשל, במקרה של ייצור מימן ממים. עם זאת, המחיר הגבוה של פלטינה מקשה על יישום הטכנולוגיות העדכניות ביותר בקנה מידה גדול. אולי מדענים מהמעבדה הלאומית ברוקהייבן של משרד האנרגיה האמריקאי הצליחו לפתור את הבעיה הזו.

מדענים פיתחו סוג חדש של זרז חשמלי זול שיכול להפיק מימן ביעילות ממים. הזרז מבוסס על תרכובת ניקל-מוליבדן-חנקן בצורה של יריעות מקומטות בקנה מידה ננומטרי.

מים הם מקור אידיאלי למימן טהור: יש הרבה מהם על פני כדור הארץ והם אינם מכילים גזי חממה מזיקים. האלקטרוליזה של מים לחמצן ומימן דורשת מקור כוח חיצוני וזרז יעיל. במקרה זה, תפוקת המימן צריכה להיות גדולה מצריכת האנרגיה לאלקטרוליזה.

בחיפוש אחר זרז יעיל, מדענים חיממו תרכובת ניקל-מוליבדן לטמפרטורות גבוהות בנוכחות חנקן ופתאום ראו שהחומר הופך ליריעות ננו. למרות העובדה שניטרידי מתכת נמצאים בשימוש נרחב, זוהי הדוגמה הראשונה להיווצרות ננו-יריעות. חנקן הרחיב את הסריגים של תרכובת ניקל-מוליבדן והגדיל את צפיפות האלקטרונים. לפיכך, חומר זול יחסית במבנה האלקטרוני שלו התקרב למתכות אצילות. אם היריעות הללו מקומטות, ניתן להשיג זרז עם שטח פנים תגובתי גדול.

הזרז החדש עובד כמעט כמו פלטינה. בפעילותו האלקטרוקטליטית, אין לו אח ורע בין שאר תרכובות המתכות הלא יקרות. יתרה מכך, תהליך יצירת הננו-גליונות הוא פשוט, ניתן להרחבה ומתאים למגוון רחב של יישומים תעשייתיים.

למרות שהזרז החדש אינו הפתרון הסופי והאידיאלי לבעיית ייצור מימן זול במיוחד, בכל זאת, הוא יכול להוזיל משמעותית את העלות של דלק מימן וציוד לייצורו.

עוד חדשות מעניינות:

▪ ריהוט בקבוק

▪ צג נייר מבוסס דיו אלקטרוני

▪ מכונית ספורט הופכת לסירת מנוע מהירה

▪ תא סולארי שקוף

▪ טרנזיסטורים ומעגלים חשמליים בעובי של כמה אטומים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר ספק כוח. מבחר מאמרים

▪ מאמר מאת Honoré Gabriel Mirabeau. פרשיות מפורסמות

▪ כתבה באיזו מדינה נמצא האלון שכתובת הדואר שלו נמצאת? תשובה מפורטת

▪ מאמר שרך זכר. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ כתבה נטל אלקטרוני בגוף תאורה עם שתי מנורות פלורסנט 6W. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר בנייה באש. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר