НАПРАВИТЕ НАПАЈАЊЕ НА ЗЕНЕР ДИОДИ И ТРАНЗИСТОРУ

Send

Стабилизовано напајање које се разматра у даљем тексту један је од првих уређаја који су монтирани од стране почетника. Ово је врло једноставан, али врло користан уређај. За његово састављање нису потребне скупе компоненте, које је почетник прилично лако одабрати, у зависности од потребних карактеристика напајања.
Овај материјал ће такође бити користан онима који желе да детаљније разумеју сврху и прорачун најједноставнијих радио компоненти. Конкретно, научићете детаљно о таквим компонентама напајања као што су:

трансформатор снаге;
диодни мост;
кондензатор за изглађивање;
зенер диода;
отпорник за зенер диоду;
транзистор
оптерећење отпорник;
ЛЕД и отпорник за то.

Такође у чланку је детаљно описано како одабрати радио компоненте за ваше напајање и шта треба урадити ако нема захтеваног броја. Развој штампане плоче биће јасно приказан и нијансе ове операције. Неколико речи је конкретно речено о провери радио компоненти пре лемљења, као и о састављању уређаја и његовом тестирању.

Типични стабилизовани круг напајања

Данас постоји пуно различитих шема напајања са стабилизацијом напона. Али једна од најједноставнијих конфигурација, с којом би почетник требао почети, изграђена је на само две кључне компоненте - зенер диоди и моћном транзистору. Наравно, у кругу постоје и други детаљи, али они су помоћни.

Уобичајено је да се склопови у електроници растављају у правцу у коме струја тече кроз њих. У напајању са стабилизацијом напона, све започиње трансформатором (ТР1). Обавља више функција одједном. Прво, трансформатор смањује мрежни напон. Друго, осигурава рад круга. Треће, напаја уређај који је повезан на јединицу.
Диодни мост (БР1) - дизајниран је да исправља смањени напон мреже. Другим речима, у њега се улази наизменични напон, а излаз је већ константан. Ни сам извор напајања, нити уређаји који се на њега повезују неће радити без диодног моста.
Заглађивање електролитичког кондензатора (Ц1) потребан је за уклањање пукотина присутних у домаћинству мреже. У пракси стварају сметње које негативно утичу на рад електричних уређаја. Ако, на пример, узмемо појачало звука које напаја из напајања без изглађујућих кондензатора, онда ће се та врло таласа јасно чути у ступцима у облику вањске буке. Други уређаји могу проузроковати сметње, неисправност и друге проблеме.
Зенер диода (Д1) је компонента напајања која стабилизује ниво напона. Чињеница је да ће трансформатор произвести жељених 12 В (на пример) само када је утичница тачно 230 В. Међутим, у пракси такви услови не постоје. Напон може да падне и расте. Исти трансформатор ће дати на излазу. Због својих својстава, зенер диода изједначава низак напон без обзира на пренапоне у мрежи. Да би ова компонента исправно радила, потребан је отпорник за ограничавање струје (Р1). О томе детаљније у наставку.
Транзистор (К1) - потребан за појачавање струје. Чињеница је да зенер диода није у стању да кроз себе проведе сву струју коју уређај троши. Штавише, исправно ће радити само у одређеном распону, на пример, од 5 до 20 мА. Да бисте напајали било које уређаје, искрено то није довољно. Снажни транзистор се носи са овим проблемом, чије отварање и затварање контролише зенер диода.
Кондензатор за изглађивање (Ц2) - дизајниран је за исти као горе наведени Ц1. Типични стабилизовани кругови такође укључују отпорник на оптерећење (Р2). Потребан је тако да круг и даље остане оперативан кад на прикључним излазима ништа није повезано.
Остале компоненте могу бити присутне у таквим схемама. Ово је осигурач који је постављен испред трансформатора, и ЛЕД који сигнализира јединици је укључен, додатни кондензатори за заглађивање, још један појачавајући транзистор и прекидач. Сви они усложњавају круг, али повећавају функционалност уређаја.

Прорачун и избор радио компоненти за најједноставније напајање

Трансформатор је изабран према два главна критеријума - напон секундарног намота и снага. Постоје и други параметри, али унутар материјала они нису нарочито важни. Ако вам треба напајање, рецимо, на 12 В, тада трансформатор мора бити изабран тако да се може мало више уклонити из свог секундарног намотаја. Снагом све исто - узимамо с малом маржом.
Главни параметар диодног моста је максимална струја коју може да прође. Вреди се фокусирати на ову карактеристику у првом реду. Погледајмо неколико примера. Јединица ће се користити за напајање уређаја који троши струју од 1 А. То значи да диодни мост треба да се крене на око 1,5 А. Претпоставимо да планирате да напајате 12-волтни уређај снаге 30 В. То значи да ће тренутна потрошња бити око 2,5 А. Према томе, диодни мост мора бити најмање 3 А. Остале карактеристике (максимални напон итд.) Могу се занемарити у тако једноставном кругу.

Уз то, вреди рећи да диодни мост не може бити спреман, већ га саставити из четири диоде. У том случају сваки од њих мора бити оцијењен за струју која пролази кроз круг.
Да би се израчунао капацитет кондензатора за заглађивање, користе се прилично сложене формуле које су у овом случају бескорисне. Обично се узима капацитет од 1000-2200 μФ, а то ће бити довољно за једноставно напајање. Можете узети кондензатор и више, али то ће значајно повећати трошкове производа. Други важан параметар је максимални напон. Према њему кондензатор се бира у зависности од напона који ће бити присутан у кругу.
Треба имати на уму да ће у интервалу између диодног моста и зенер диоде након укључивања кондензатора за заглађивање напон бити приближно 30% већи него на прикључцима трансформатора. То јест, ако направите напајање од 12 В, а трансформатор даје напон од 15 В, онда ће у овом одељку због кондензатора за заглађивање бити приближно 19,5 В. Према томе, требало би да буде дизајниран за овај напон (најближа стандардна вредност 25 В).
Други кондензатор за заглађивање у кругу (Ц2) обично се узима с малим капацитетом - од 100 до 470 микрофаради. Напон у овом делу кола биће већ стабилизован, на пример, на ниво од 12 В. У складу с тим, кондензатор треба да буде дизајниран за то (најближа стандардна вредност је 16 В).
А шта ако кондензатори потребне вредности нису доступни, а ви нерадо идете у продавницу (или једноставно не постоји жеља да их купите)? У овом случају, сасвим је могуће користити паралелни прикључак неколико кондензатора мањег капацитета. Треба имати на уму да се максимални радни напон са таквим прикључком неће збрајати!
Зенер диода се бира у зависности од напона који треба да добијемо на излазу из напајања. Ако нема одговарајуће оцене, неколико комада се може повезати у серији. Стабилизовани напон ће се у овом случају збрајати. На пример, узмимо ситуацију када морамо да добијемо 12 В, а на располагању су само две зенер-диоде на 6 В. Спајањем у серију добијамо жељени напон. Вриједно је напоменути да за добивање просјечне номиналне вриједности паралелно спајање двије зенер диоде неће успјети.
Могуће је одабрати отпорник за ограничавање струје за зенер диоду што је могуће тачније само експериментално. Да бисте то учинили, отпорник од око 1 кОх је укључен у већ радни круг (на пример, на плочи), а амперметар и променљиви отпорник постављени су између круга и зенер диоде. Након укључивања круга, потребно је закренути ручицу променљивог отпора све док потребна називна струја стабилизације не прође кроз део круга (назначено у карактеристикама зенер диоде).
Појачавајући транзистор је изабран према два главна критеријума. Прво, за разматрани круг мора нужно бити н-п-н структура. Друго, у карактеристикама постојећег транзистора морате погледати максималну струју колектора. Она би требала бити мало већа од максималне струје за коју ће бити пројектирано склопљено напајање.
Отпор оптерећења у типичним схемама узима се са номиналном вредношћу од 1 кОхм до 10 кОхм. Мање отпора не треба узимати, јер у случају када напајање није напуњено, кроз овај отпорник ће тећи превише струје и оно ће горјети.

Дизајн и производња штампаних плочица

Сада, укратко размотрите добар пример развоја и монтаже сопственог стабилизованог напајања. Пре свега, потребно је пронаћи све компоненте које се налазе у кругу. Ако не постоје кондензатори, отпорници или зенер диоде тражених вредности, излазимо из ситуације на горе описане начине.

Затим ћете морати да дизајнирате и произведете штампану плочу за наш уређај. За почетнике је најбоље користити једноставан и, што је најважније, бесплатни софтвер, на пример, Спринт Лаиоут.
На виртуалну плочу постављамо све компоненте према одабраној шеми. Оптимизирамо њихову локацију, прилагођавамо се овисно о томе који су конкретни детаљи доступни. У овој фази препоручује се двострука провера стварних димензија компонената и упоређивање са онима које су додате развијеној шеми. Обратите посебну пажњу на поларитет електролитских кондензатора, локацију терминала транзистора, зенер диода и диодни мост.
Ако додате сигналну ЛЕД сигналу за напајање, она се може укључити у круг и пре зенерске диоде и после (пожељно). Да бисте одабрали отпорник који ограничава струју за њега, потребно је извршити следећи прорачун. Одузмите пад напона на ЛЕД-у од напона одсека круга и резултат поделите називном струјом његовог напајања. Пример. У области на коју планирамо да повежемо сигналну ЛЕД-у стабилизовано је 12 В. Пад напона за стандардне ЛЕД-ове износи око 3 В, а називна струја напајања је 20 мА (0,02 А). Добијамо да је отпор отпорника на ограничавање струје Р = 450 Охма.

Инспекција компонената и склоп напајања

Након што развијете плочу у програму, пребаците је на стаклопластику, урежите, залијепите стазе и уклоните вишак флукса.

Након тога инсталирамо радио компоненте. Овдје вриједи рећи да неће бити сувишно одмах двоструко провјерити њихове перформансе, посебно ако нису нове. Како и шта да проверите?
Намота трансформатора провјеравају се охмметром. Тамо где постоји већи отпор, ту је и примарно навијање. Затим га требате повезати на мрежу и осигурати да пружа потребан смањени напон. Када га мерите, будите изузетно пажљиви. Такође имајте на уму да је излазни напон променљив, па је одговарајући режим активиран на волтметру.
Отпорници се прегледавају охмметром. Зенер диода би требала да "звони" само у једном правцу. Провјеравамо диодни мост према шеми. Уграђене диоде морају да воде струју само у једном правцу. Да бисте проверили кондензаторе, требаће вам посебан уређај за мерење електричне капацитивности. У транзистору н-п-н структуре, струја мора тећи од базе до емитора и колектора. У другим правцима не би требало да тече.
Најбоље је започети састављање са малим деловима - отпорницима, зенер диодом, ЛЕД. Тада су кондензатори лемљени, диодни мост.
Обратите посебну пажњу на процес инсталације моћног транзистора. Ако помешате његове закључке, шема неће успети. Поред тога, ова компонента ће се загревати прилично снажно под оптерећењем, јер се мора уградити на радијатор.
Последњи који је инсталиран највећи је део - трансформатор. Надаље, до закључака свог примарног намотаја је лемљен мрежни утикач са жицом. На излазу из напајања се испоручују и жице.

Остаје само темељито двоструко проверити исправну уградњу свих компоненти, испрати остатке флукса и укључити напајање. Ако се све правилно изврши, лампица ће засветлити, а мултиметар ће на излазу показати жељени напон.

Send