Transistor zenerdiodecircuit voor het omgaan met hoge stroomstabilisatie

Het hier gepresenteerde high-power 'zenerdiode'-circuit met behulp van een transistor-shuntregelaar kan worden gebruikt voor het veilig verkrijgen van zeer nauwkeurige, temperatuur- en spanningsgestabiliseerde uitgangen van bronnen met hoge stroom.

Normale zenerbeperking

De zenerdiodes met laag vermogen die we normaal in elektronische schakelingen gebruiken, zijn gespecificeerd om te werken met lage stromen en kunnen daarom niet worden gebruikt voor het rangeren of stabiliseren van hoge stroomtoevoer.

Hoewel zenerdiodes met een hogere nominale waarde beschikbaar zijn, kunnen deze relatief duur zijn. Desalniettemin is het eigenlijk mogelijk om een ​​aanpasbare zenerdiode met hoog vermogen te maken met behulp van een vermogenstransistors en een shuntregelaar-IC, zoals hieronder weergegeven:

Schakelschema

Met behulp van een shuntregelaar

Als we naar de figuur kijken, kunnen we de betrokkenheid zien van een gespecialiseerde shuntregelaar-IC in de vorm van LM431 of TL431, wat in feite een instelbare zenerdiode met laag vermogen is.

Afgezien van het variabele spanningsattribuut, heeft het apparaat ook de eigenschap om een ​​temperatuurgestabiliseerde output te produceren, wat betekent dat omgevingstemperatuuromstandigheden de prestaties van dit apparaat niet zullen beïnvloeden, wat niet mogelijk is met de gewone diodes.

Maar wat de capaciteit voor het verwerken van vermogen betreft, is het TL431-apparaat niet beter dan de conventionele zenerdiode-tegenhanger.

Wanneer het echter wordt gecombineerd met een vermogenstransistor zoals de getoonde TIP147, wordt het apparaat omgevormd tot een zeer veelzijdige zenerdiode-eenheid met hoog vermogen, die in staat is om hoge stroombronnen te shunten en te stabiliseren zonder beschadigd te raken.

Voorbeeldtoepassing

Hierin kan een klassiek toepassingsvoorbeeld van deze schakeling worden gevisualiseerd circuit van de shuntregelaar van de motorfiets waar het ontwerp wordt gebruikt voor het rangeren en beschermen van de motorfietsalternator tegen de hoge omgekeerde EMV's.

Het ontwerp kan ook worden uitgeprobeerd capacitieve voedingen met hoge stroomsterkte voor het verkrijgen van een piekvrije gestabiliseerde output van deze nogal onveilige maar compacte transformatorloze voedingen ​

Andere geschikte toepassingen van dit veelzijdige circuit zouden kunnen zijn het besturen van windmolenuitgangen en als elektronische lastregelaar voor regelen van de output van hydro-generatoren ​

Zonder de TIP147-integratie ziet de LM431-trap er behoorlijk kwetsbaar uit, en ook wordt de regeling alleen ontwikkeld over de anode / kathode van het apparaat in plaats van over de hoofdvoedingsaansluitingen.

Krachtige controle

Met de geïntegreerde vermogenstransistor verandert het scenario volledig en nu simuleert de transistor de resultaten van de shuntregelaar, waarbij de hoge stroom van de ingang naar de juiste niveaus wordt overgebracht, zoals gespecificeerd door de LM431-configuraties.

De potentiaalverdeler gemaakt door de 3k3- en de 4k7-weerstanden aan de referentie-ingang van de IC te gebruiken, bepaalt in wezen de triggerdrempel voor de IC, meestal kan de bovenste weerstand worden aangepast om elke gewenste zener-gestabiliseerde spanningsuitgang van het transistorcircuit te krijgen.

Hieruit kunnen de gedetailleerde berekeningen voor de weerstanden worden geleerd Gegevensblad TL431 shuntregelaar

Opmerking: De TIP147 moet worden gemonteerd op een koellichaam van het substantiële type met grote ribben om een ​​goede en optimale werking van het circuit mogelijk te maken.