DIODA ZENER ÎN CIRCUITE DE STABILIZARE PARAMETRICA ŞI ÎN APLICAŢII SPECIALE. 1. Principiul de funcţionare al stabilizatorului parametric

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "DIODA ZENER ÎN CIRCUITE DE STABILIZARE PARAMETRICA ŞI ÎN APLICAŢII SPECIALE. 1. Principiul de funcţionare al stabilizatorului parametric"

Ιωάννα Στεφανόπουλος
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 LCAA N.5 DODA ZN ÎN CCT D TABLZA PAAMTCA Ş ÎN APLCAŢ PCAL 1. Principiul e funcţionare al stabiliatorului parametric Pentru menţinerea funcţionării aparaturii electronice la parametrii proiectaţi, una in coniţiile principale este aceea a asigurării unei tensiuni constante e alimentare. Moificarea tensiunii peste limitele amise uce la funcţionarea efectuoasă a echipamentelor sau chiar la istrugerea acestora. Dioele ener sunt folosite atât la stabiliatoarele parametrice cât şi la cele e compensare pentru a asigura alimentarea cu tensiuni constante a iferitelor blocuri şi subansamble in aparatura electronică. Montajele e stabiliare parametrică cu ioe ener se baeaă pe faptul că tensiunea la bornele ioei preintă moificări foarte mici faţă e variaţia curentului care o străbate. a r + cato DZ - ano b Fig.1 chema electrică a stabiliatorului e tensiune cu ioa ener În fig.1 se preintă schema electrică a unui stabiliator parametric e tensiune cu ioa ener şi reistenţa e balast. Funcţionarea stabiliatorului este următoarea: în caul creşterii tensiunii e intrare, curentul va creşte oar pe seama creşterii 57

2 FLON MHA TFC LCTONCA FZCĂ LCĂ PACTC curentului prin ioa ener,curentul prin rămânân constant. Cele arătate sunt valabile numai acă curentul prin ioă rămâne înscris în omeniul e stabiliare. tabiliarea se obţine şi în caul moificării reistenţei e sarcină. În fig.1 s-a repreentat reistenţa internă r a sursei. De regulă această reistenţă este e valoare reusă (sub 1ohm) şi e aceea în serie cu sursa se conecteaă reistenţa enumită reistenţa e balast, pe care cae iferenţa e tensiune între tensiunea e alimentare şi tensiunea pe ioa ener. Coniţiile e ranament limiteaă superior valoarea reistenţei. Pentru analia cantitativă în schema e stabiliare se amite cu o aproximaţie bună că în omeniul e funcţionare ioa ener poate fi înlocuită cu o tensiune electromotoare, în serie cu o reistenţă e valoare constantă. În fig.2 se preintă schema echivalentă a montajului (s-a neglijat r ). + - Z Z b Fig.2. chema echivalentă a stabiliatorului parametric cu ioa ener criin ecuaţiile lui Kirchhoff pentru circuit se obţine sistemul: = + = - + (1) = + eolvân acest sistem în raport cu se obţine: (2) a

3 LCAA N.5 Dioa ener în circuite e stabiliare parametrică şi în aplicaţii speciale Pentru ca circuitul să stabiliee valoarea lui trebuie astfel aleasă încât punctul e funcţionare al ioei să nu iasă e pe caracteristica e stabiliare, aică să variee între M şi m. Curentul prin ioă va avea valoarea maximă M atunci cân: = M ; = M ; = m (3) mpunân coniţiile (3) în expresia (2) se obţine: M M m 1M 1 M M Curentul prin ioă nu trebuie să fie mai mic ca m pentru caul extrem în care: (4) = m ; = m ; = M Coniţiile (5) introuse în relaţia (2) conuc la: m m M m 1 m eistenţa trebuie să satisfacă coniţia: m < < M m (5) (6) (7) criin sistemul e ecuaţii (4.1) şi explicitân se găseşte expresia tensiunii e ieşire: (8) Coeficientul e stabiliare este: eoarece ct. 59 (9)

4 FLON MHA TFC LCTONCA FZCĂ LCĂ PACTC eistenţa internă a stabiliatorului este: i ct (10) Depenenţa e temperatură a tensiunii e ieşire este exprimată prin coeficientul e temperatură al stabiliatorului K 0, eterminat în special e coeficientul e temperatură al ioei ener: K θ θ ct θ (11) Coeficientul e temperatură al ioelor ener epine e tensiunea nominală şi e punctul e funcţionare. O micşorare a epenenţei coeficientului e temperatură al stabiliatorului, e curentul prin ioă se poate face prin conectarea în serie cu ioa ener a unei ioe polariate irect avân un coeficient e temperatură opus ioei ener. 2 Moul e lucru În carul lucrării practice va fi analiată funcţionarea unui stabiliator parametric cu ioa ener, proiectat conform exemplului preentat în continuare: e propune realiarea unui stabiliator parametric cu ioă ener care să furniee o tensiune e = 5V la un curent e sarcină cuprins între m = 40mA şi M = 80mA, ştiin că variaţiile tensiunii furniate e reresor sunt e ±20%. Consultân catalogul e componente electronice active, se alege pentru cerinţele impuse ioa PL 5V1Z prousă e P Băneasa, care are următorii parametri semnificativi: = 4,8 5,4V; (ispersie tehnologică); m =10mA; = 5Ω; α v = / C, M =185mA, P M =1W. 60

5 LCAA N.5 Dioa ener în circuite e stabiliare parametrică şi în aplicaţii speciale a) e alege tensiunea e ieşire a reresorului astfel încât să acopere atât tensiunea care cae pe 1 cât şi scăerea cu 20% a tensiunii e reţea.. e alege: = 12V. e euce: M =14,4V; m =9,6V. b) e calculeaă omeniul e variaţie al reistenţei e sarcină: m = / M = 62,5Ω M = / m = 125Ω c) e etermină m şi M pe baa relaţiei (2) m 14,4V 5V 50,185A 5Ω 5V 0,185A 1 125Ω 125V 36,47Ω M 9,6V 5V50,01A 5Ω 0,01A 1 62,5Ω 5V 62,5Ω 46Ω ) e alege pentru valoarea 47Ω; e) e etermină puterea maximă isipată pe reistenţa : P M 2 (14,4V 5V) 47Ω 2 1,88W e va alege un reistor cu puterea e 3W (valoare stanariată). f) Coeficientul e stabiliare este: 47Ω 0 9,4 5Ω g) eistenţa internă a stabiliatorului este: Oată găsite valorile elementelor in circuit se poate trece la realiarea acestuia. În fig.3 se inică schema montajului experimental. 61

6 FLON MHA TFC LCTONCA FZCĂ LCĂ PACTC 5Ω 47Ω i 4,5Ω 47Ω 5Ω Vor fi analiate următoarele epenenţe funcţionale: A.Variaţia tensiunii e ieşire cu moificarea tensiunii pentru câteva valori ale reistenţei ( = 0 15V, = 75Ω, 100Ω, 125Ω, 270 Ω). B.Variaţia tensiunii e ieşire cu moificarea sarcinii ( =const., = 75Ω 150Ω). C. e vor verifica coniţiile impuse e relaţiile (4) respectiv (6) eterminânu-se m şi M. e vor etermina pe baa atelor experimentale: 1.Coeficientul e stabiliare în raport cu tensiunea e alimentare. 2.Coeficientul e stabiliare în raport cu sarcina 3.eistenţa iferenţială a stabiliatorului. ma ma + - V M4 M1 cato DZ ano M2 V M3 Fig.3. Montaj experimental: sursă e tensiune continuă reglabilă în omeniul 0 20V cu inicator al tensiunii furniate; M 1 M 2 miliampermetre; = 47Ω/3W, reistenţă e balast, reistenţă e sarcină (75Ω 270Ω/1W)- eventual variabilă în trepte (cutie cu reistoare); M 3 voltmetru electronic, DZ ioă Zener PL 5V1Z. M 4 voltmetru (facultativ ) 62

Σχετικά έγγραφα

10. STABILIZATOAE DE TENSIUNE 10.1 STABILIZATOAE DE TENSIUNE CU TANZISTOAE BIPOLAE Stabilizatorul de tensiune cu tranzistor compară în permanenţă valoare tensiunii de ieşire (stabilizate) cu tensiunea