แหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์ RES พลังงานต่ำที่มีขีดจำกัดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการสิ้นเปลืองกระแสไฟในปัจจุบันมักจะดำเนินการจากตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบพาราเมตริก (PSN) นอกจากนี้ สารเพิ่มความคงตัวเหล่านี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นแหล่งจ่ายแรงดันอ้างอิง (VR) ในการชดเชยตัวปรับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า

โคลงพาราเมตริกทำการรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟขาออกเนื่องจากคุณสมบัติของคุณสมบัติแรงดันกระแสขององค์ประกอบที่ไม่ใช่เชิงเส้นเช่นซีเนอร์ไดโอด, สเตบิสทอรัส, สำลักอิ่มตัว แผนภาพบล็อกของตัวกันโคลงแบบพาราเมตริกแสดงไว้ในรูปที่ 1 15.1. ในนั้นองค์ประกอบ NE ที่ไม่ใช่เชิงเส้นเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตหรือไม่ / 0 ผ่านตัวต้านทานดับ /? „ และโหลดเชื่อมต่อขนานกับ NE ใน.เมื่อแรงดันไฟฟ้าอินพุตเพิ่มขึ้น? / 0 กระแสผ่านองค์ประกอบ NE ที่ไม่ใช่เชิงเส้นจะเพิ่มขึ้นซึ่งเป็นผลมาจากการที่แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานการดับเพิ่มขึ้นเพื่อให้แรงดันเอาต์พุตที่โหลดยังคงที่ ความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าขาออกในตัวปรับเสถียรภาพแบบพาราเมตริกถูกกำหนดโดยความชันของคุณลักษณะแรงดันไฟฟ้ากระแสของ NO และมีค่าต่ำ ในพาราเมตริกโคลง ไม่มีความเป็นไปได้ในการปรับแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตและการตั้งค่าค่าที่กำหนดอย่างแม่นยำ

ตามที่ระบุไว้ องค์ประกอบที่มี CVC ที่ไม่ใช่เชิงเส้นจะใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงใน PSN หนึ่งในองค์ประกอบเหล่านี้คือซิลิคอนซีเนอร์ไดโอด รูปแบบหลักของ PSN แบบขั้นตอนเดียวแสดงไว้ในรูปที่ 1 15.2.

ข้าว. 15.1

ข้าว. 15.2. รูปแบบของโคลงพาราเมตริกขั้นตอนเดียว

ในวงจรนี้เมื่อแรงดันไฟเข้าเปลี่ยนแปลง และทีถึง ±D ซี/ทีกระแสผ่านซีเนอร์ไดโอด วี)การเปลี่ยนแปลงโดย A / st ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของแรงดันไฟฟ้าที่ซีเนอร์ไดโอด (โดย ± D? / „) และด้วยเหตุนี้ที่โหลด ค่าของ D (/ n ขึ้นอยู่กับ D? / in ซึ่งเป็นความต้านทานของตัวต้านทานจำกัด มันและ

ดิเซนต์

ความต้านทานส่วนต่างของซีเนอร์ไดโอด ก. เซนต์ =--.

d1 เซนต์

บนรูป 15.3 แสดงตัวอย่างคุณลักษณะคงที่ของสารทำให้คงตัวเพื่ออธิบายหลักการรักษาเสถียรภาพและหาค่าสัมประสิทธิ์การรักษาเสถียรภาพ

ค่าสัมประสิทธิ์เสถียรภาพ (โดยแรงดันไฟฟ้าขาเข้า) ของวงจร PSN รูปที่ 15.2 และลักษณะเฉพาะในรูป 15.3 ปรากฏเป็น

ก และเคและที

และ," "จี

ความต้านทานภายในของโคลงถูกกำหนดโดยความต้านทานส่วนต่างของซีเนอร์ไดโอดเป็นหลัก บนรูป ให้การพึ่งพา 15.4 กรัมเซนต์ซีเนอร์ไดโอดพลังงานต่ำจากแรงดันไฟฟ้าเสถียรภาพสำหรับกระแสเสถียรภาพต่างๆ / cx จะเห็นได้จากกราฟว่าเมื่อเพิ่ม / st ความต้านทานส่วนต่างจะลดลงและถึง

ค่าต่ำสุดสำหรับความเสถียร 6-8 V.

ซีเนอร์ไดโอดที่มีแรงดันไฟฟ้า

ข้าว. 15.4.

ข้าว. 15.5.

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิแรงดันไฟฟ้า n ของซีเนอร์ไดโอดจะกำหนดจำนวนความเบี่ยงเบนของแรงดันเอาต์พุตของ PSN เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง บนรูป ในรูป 15.5 แสดงการขึ้นต่อกันของ n กับแรงดันไฟฟ้าคงที่ สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าด้วย และเซนต์ > 5.5 V เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าที่ซีเนอร์ไดโอดจะเพิ่มขึ้น ดังนั้น การชดเชยอุณหภูมิในกรณีนี้สามารถทำได้โดยการเชื่อมต่อไดโอดแบบอนุกรมกับซีเนอร์ไดโอดในทิศทางไปข้างหน้า (ป02 , K/) 3 ในรูป 15.6, ก)

อย่างไรก็ตามในกรณีนี้ความต้านทานภายในของ PSN จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากค่าความต้านทานที่แตกต่างกันของไดโอดเทอร์โมชดเชยในทิศทางไปข้างหน้า rdif ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของไดโอดที่เลือกและโหมดการทำงานของมัน ดังตัวอย่างในรูป 15.7 แสดงการขึ้นต่อกันของ g diff กับกระแสตรงสำหรับ non-

ข้าว. 15.6.

ก- พร้อมไดโอดเทอร์โมคอมเพนเซติ้ง К/) 2 , К/) 3 ; ข -โคลงสองขั้นตอน; วี -โคลงสะพานพร้อมซีเนอร์ไดโอดหนึ่งอัน g - ตัวกันโคลงของสะพานพร้อมซีเนอร์ไดโอดสองตัว ง -โคลงพร้อมตัวติดตามตัวปล่อย อี -ด้วยเครือข่ายสองเทอร์มินัลที่เสถียรในปัจจุบัน และ -ด้วยทรานซิสเตอร์ที่มีความเสถียรในปัจจุบันของค่าการนำไฟฟ้าต่างๆ พี-อาร์-พีและ ร-พี-ร

ไดโอดชนิดใดและซีเนอร์ไดโอดที่ต่อในทิศทางไปข้างหน้า ควรสังเกตว่า PSN ที่ได้รับการชดเชยด้วยความร้อนมีค่า g st เพิ่มขึ้นและค่าสัมประสิทธิ์ความเสถียรลดลง บนรูป ในรูป 15.8 แสดงการขึ้นต่อกันของค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิกับขนาดของกระแสไปข้างหน้าสำหรับซีเนอร์ไดโอดประเภท D814 และไดโอด DZ10 ซึ่งสามารถใช้ในการชดเชยอุณหภูมิได้

หากต้องการความเสถียรที่เพิ่มขึ้นของแรงดันเอาต์พุต PSN จะใช้วงจรป้องกันโคลงสองขั้นตอนหรือสะพานดังแสดงในรูปที่ 1 15.6, ข, ในนายเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าเบื้องต้นใน PSN สองขั้นตอน (รูปที่ 15.6, ข)ดำเนินการด้วยความช่วยเหลือขององค์ประกอบ ฉัน g พวกคุณ)และГ/) 2 ช่วยให้คุณได้รับค่าสัมประสิทธิ์การรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟขาออกที่สูงเพียงพอ

ฉัน จี ไอ r2

ถึง = คิคิ ~-1L__ ก.| _

st2k K st1 K st2 y,)(y

↑ nx"st1" *st2 / "st3" "st4" "st5 /

ที่ไหน ถึงเซนต์ ถึง st2- ค่าสัมประสิทธิ์การรักษาเสถียรภาพของระยะที่หนึ่งและสอง g stb g st2 - ความต้านทานต่างกันของซีเนอร์ไดโอด -CT> 3; a*st4, ^st5 - ความต้านทานส่วนต่าง

ไดโอด ว้าว 4, ด/) 5 . อุณหภูมิที่ลอยไปของแรงดันไฟฟ้าที่โหลดและความต้านทานภายในของ PSN สองขั้นตอนจะเหมือนกับในวงจรในรูปที่ 1 15.6, ก.

ข้าว. 15.7.

จากกระแสตรง

ข้าว. 15.8.

จากกระแสตรง

การเพิ่มปัจจัยเสถียรภาพในวงจรบริดจ์ (รูปที่ 15.6, วี, ช)ทำได้โดยการชดเชยแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมตัวต้านทาน R2หรือซีเนอร์ไดโอด วีดีเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเปลี่ยนแปลง ค่าสัมประสิทธิ์เสถียรภาพที่ ร เอช =ค่าคอนสตรัค:

สำหรับโครงร่างของรูป 15.6, วี

และ"

คุณ, อาร์" / R 3 -R 2 / R, y

ที่ไหน ยูเอช- แรงดันโหลด ร";

สำหรับวงจรในรูป 15.6 ก

ที่ไหน ช st i และ g st 2 - ความต้านทานต่างกันของซีเนอร์ไดโอด yb และ ว้าว 2 .

ในพาราเมตริกตัวกันโคลงสะพาน ตามทฤษฎีแล้ว ค่าสัมประสิทธิ์ความเสถียรอาจมีขนาดใหญ่อย่างไม่สิ้นสุดหากองค์ประกอบถูกเลือกตามเงื่อนไข: สำหรับรูปที่ 1 15.6, ใน g st / I 3 = อาร์2/อาร์และสำหรับแผนภาพในรูป 15.6 ก กรัม st2 /ฉัน 2 = กรัมเซนต์ /Iความต้านทานภายในของวงจรในรูป 15.6, ใน g n \u003d g C1 + ฉันอายุ 2 ขวบและสำหรับแผนภาพในรูป 15.6 ก

นาย. Gst1+ ช-t2-

ควรสังเกตว่าความเสถียรค่อนข้างสูงของแรงดันเอาต์พุตในวงจร PSN ในรูปที่ 1 15.6, ข-ดีเกิดขึ้นได้เนื่องจากการเสื่อมประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับวงจรในรูป 15.3. โครงการในรูป 15.6, จเนื่องจากการใช้แหล่งกำเนิดกระแสในนั้นสร้างบนทรานซิสเตอร์ ut,ซีเนอร์ไดโอด ยู[)(แทนที่จะรวมไดโอดสองตัวที่ต่ออนุกรมกันในทิศทางไปข้างหน้า) และตัวต้านทาน ฉัน เอ่อและ /? ข. สิ่งนี้ทำให้กระแสที่ไหลผ่านซีเนอร์ไดโอดมีความเสถียร U1) 2และลดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าบนโหลดได้อย่างมากโดยมีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุตอย่างมาก อุณหภูมิดริฟท์และความต้านทานภายในของวงจร PSN นี้เกือบจะเหมือนกับในวงจรในรูป 15.2.

กำลังขับสูงสุดของวงจร PSN ที่พิจารณานั้นถูกจำกัดโดยค่าจำกัดของกระแสรักษาเสถียรภาพและการกระจายพลังงานของซีเนอร์ไดโอด หากคุณใช้ทรานซิสเตอร์ในโหมดตัวติดตามตัวปล่อยสัญญาณโดยมีซีเนอร์ไดโอดในวงจรฐาน (รูปที่ 15.6, ง) จากนั้นจึงสามารถเพิ่มกำลังโหลดได้ ค่าสัมประสิทธิ์การรักษาเสถียรภาพ PSN ในรูป 15.6, ง

• (15.5)
• (15.6)

ถึง -*และ -

"(1 + cg st / A 0)? / และ '

และความต้านทานภายใน

/?(/)« p(r e +/* b /L 21e);

จีบี จี อี ฉัน 2 อี -ตามลำดับ ความต้านทานของฐาน ตัวส่ง ตัวสะสม และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสในวงจรทรานซิสเตอร์ OE

อย่างไรก็ตาม PSN ดังกล่าวที่ 1/st > 5.5 V ในแง่ของการดูแลอุณหภูมิจะด้อยกว่าสารเพิ่มความคงตัวที่แสดงในรูปที่ 1 15.6, ก-ก.

บนรูป 15.6, และแผนภาพของ PSN พร้อมทรานซิสเตอร์เพิ่มเติมที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่างๆ จะแสดงขึ้น โดดเด่นด้วยความเสถียรสูงของแรงดันไฟขาออกและความสามารถในการเชื่อมต่อโหลดสองตัวพร้อมกัน /? ฮ | และ ฉัน h2ไปยังรางแรงดันไฟฟ้าอินพุตต่างๆ ในแง่ของค่าสัมประสิทธิ์เสถียรภาพและการเบี่ยงเบนของอุณหภูมิ รูปแบบนี้เกินกว่ารูปแบบในรูปที่ 1 เล็กน้อย 15.6, จและความต้านทานภายใน ช st ] และ g st 2 ถูกกำหนดโดยซีเนอร์ไดโอด SD และ E/) 2 ตามลำดับ

เครื่องคำนวณพลังงานควบคุมแรงดันไฟฟ้า
ในการเลือกพลังงานโคลงที่ถูกต้องจำเป็นต้องกำหนดผลรวมของความจุของผู้บริโภคทั้งหมดที่จำเป็นต้องจ่ายไฟฟ้าพร้อมกันโดยคำนึงถึงกระแสเริ่มต้นของอุปกรณ์

สำคัญ:
เครื่องคำนวณพลังงานช่วยให้คุณสามารถคำนวณปริมาณการใช้กระแสไฟฟ้าของอุปกรณ์ในครัวเรือนยอดนิยมและพลังงานโดยประมาณของตัวปรับแรงดันไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้ามีกระแสสตาร์ทสูงกว่ากระแสที่ระบุมาก กำลังการทำงานของโคลงเมื่อใช้มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสคอมเพรสเซอร์ปั๊มควรสูงกว่ากำลังรับการจัดอันดับของผู้บริโภค 3-5 เท่า

เครื่องคิดเลขพลังงานออนไลน์

เครื่องคิดเลขพลังงานควบคุมแรงดันไฟฟ้าออนไลน์

ใช้เครื่องคำนวณกำลังไฟควบคุมแรงดันไฟฟ้าออนไลน์เพื่อคำนวณการใช้กระแสไฟของเครื่องใช้ในครัวเรือนแต่ละเครื่อง สำหรับอุปกรณ์ คุณสามารถดูการใช้พลังงานได้ในหนังสือเดินทาง และข้อมูลนี้จะถูกทำซ้ำบนอุปกรณ์ด้วย (ที่ด้านหลังของอุปกรณ์) นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงโหลดประเภทต่างๆด้วย โหลดมีทั้งแบบแอคทีฟและรีแอคทีฟ

มันคืออะไร?

เครื่องคำนวณพลังงานออนไลน์ช่วยให้คุณคำนึงถึงโหลดที่ใช้งานอยู่ได้อย่างถูกต้อง ดังนั้นโหลดแบบแอคทีฟจึงเรียกว่าแอคทีฟ เนื่องจากไฟฟ้าที่ใช้ไปทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นพลังงานประเภทอื่น (ความร้อน แสง ฯลฯ) อุปกรณ์และอุปกรณ์จำนวนมากมีเฉพาะโหลดที่ใช้งานอยู่เท่านั้น อุปกรณ์และอุปกรณ์ดังกล่าว ได้แก่ หลอดไส้ เครื่องทำความร้อน เตาไฟฟ้า เตารีด เป็นต้น หากการใช้พลังงานที่ระบุคือ 1 kW โคลง 1 kW ก็เพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับพวกมัน โหลดปฏิกิริยา อุปกรณ์ดังกล่าว ได้แก่ อุปกรณ์และผลิตภัณฑ์ที่มีมอเตอร์ไฟฟ้า ในบรรดาเครื่องใช้ในครัวเรือนมีอุปกรณ์ดังกล่าวมากมาย - เครื่องใช้ไฟฟ้าและเครื่องใช้ในครัวเรือนเกือบทั้งหมด พวกเขามีพลังเต็มที่และกระตือรือร้น

กำลังไฟฟ้าปรากฏคำนวณเป็น VA (โวลต์-แอมแปร์) กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานคำนวณเป็น W (วัตต์) กำลังไฟฟ้าที่ปรากฏ (โวลต์-แอมแปร์) และกำลังไฟฟ้าที่ใช้งาน (วัตต์) เชื่อมต่อกันด้วยสัมประสิทธิ์ cos f สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีส่วนประกอบของโหลดที่ทำปฏิกิริยามักระบุถึงการใช้พลังงานที่ใช้งานอยู่ในหน่วยวัตต์และ cos f เพื่อให้คุณสามารถคำนวณกำลังไฟฟ้าปรากฏใน VA ได้ คุณต้องหารกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานใน W ด้วย cos f

การคำนวณพลังงานตัวปรับแรงดันไฟฟ้า
การคำนวณกำลังของตัวปรับแรงดันไฟฟ้าเป็นเรื่องที่มีความรับผิดชอบมากและคุณต้องดำเนินการอย่างระมัดระวัง มิฉะนั้นคุณอาจเสี่ยงที่จะตกอยู่ในสถานการณ์ที่ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะปิดผู้บริโภคของคุณตลอดเวลา (นี่คือวิธีการทำงานของการป้องกันกระแสไฟฟ้า)

การคำนวณพลังงานตัวปรับแรงดันไฟฟ้า

ลองคำนวณกำลังของตัวปรับแรงดันไฟฟ้าโดยใช้ตัวอย่าง

ตัวอย่าง: หากสว่านระบุว่า "700 W" และ "cos f = 0.7" หมายความว่ากำลังไฟฟ้าทั้งหมดที่เครื่องมือใช้จริงจะเป็น 700 / 0.7 = 1,000 VA หากไม่ได้ระบุ cos f แสดงว่ากำลังงานเฉลี่ยสามารถหารด้วย 0.7

กระแสเริ่มต้นสูง อุปกรณ์จำนวนมาก ณ เวลาที่เริ่มต้นระบบอาจใช้พลังงานมากกว่ากำลังไฟพิกัดหลายเท่า อุปกรณ์ดังกล่าวรวมถึงอุปกรณ์ทั้งหมดที่มีเครื่องยนต์

ตัวอย่างเช่น ปั๊มลึก ตู้เย็น ฯลฯ ต้องคูณการใช้พลังงานที่ระบุในหนังสือเดินทางด้วย 3-5 เท่า มิฉะนั้นคุณจะไม่สามารถเปิดอุปกรณ์เหล่านี้ผ่านโคลงได้เนื่องจากการป้องกันไฟเกินจะทำงาน

หลังจากที่คุณได้รับพลังงานรวมจากอุปกรณ์ทั้งหมดแล้ว คุณต้องคำนวณว่าอุปกรณ์ใดจะเปิดพร้อมกันและอุปกรณ์ใดที่มีกระแสไฟเริ่มต้น เฉพาะในกรณีนี้ คุณจะคำนวณพลังงานที่ถูกต้องของตัวปรับแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ในครัวเรือนของคุณอย่างถูกต้อง

ขอแนะนำให้เลือกรุ่นโคลงที่มีกำลังไฟ 20% ประการแรก คุณจะจัดให้มีโหมดการทำงานของโคลงแบบ "ประหยัด" ซึ่งจะช่วยเพิ่มอายุการใช้งานและประการที่สอง คุณจะสร้างพลังงานสำรองสำหรับการเชื่อมต่อเพิ่มเติมของอุปกรณ์ใหม่

ดังที่คุณทราบไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดทำงานได้หากไม่มีแหล่งพลังงานที่เหมาะสม ในกรณีที่ง่ายที่สุด หม้อแปลงแบบธรรมดาและสะพานไดโอด (วงจรเรียงกระแส) พร้อมตัวเก็บประจุแบบปรับเรียบสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานได้ อย่างไรก็ตามการมีหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการนั้นไม่อยู่ในมือเสมอไป และยิ่งกว่านั้นแหล่งจ่ายไฟดังกล่าวไม่สามารถเรียกว่าเสถียรได้เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าในเครือข่าย
วิธีแก้ไขปัญหาทั้งสองนี้คือการใช้สารเพิ่มความคงตัวสำเร็จรูปเช่น 78L05, 78L12 ใช้งานได้สะดวก แต่ก็ไม่ได้อยู่ในมือเสมอไป อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้พาราเมตริกโคลงกับซีเนอร์ไดโอดและทรานซิสเตอร์ แผนภาพแสดงไว้ด้านล่าง

วงจรโคลง

VD1-VD4 ในแผนภาพนี้เป็นสะพานไดโอดธรรมดาที่แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากหม้อแปลงเป็น DC ตัวเก็บประจุ C1 จะทำให้แรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมเรียบขึ้น โดยเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าจากการกระเพื่อมเป็นค่าคงที่ ควบคู่ไปกับตัวเก็บประจุนี้ควรใส่ฟิล์มขนาดเล็กหรือตัวเก็บประจุเซรามิกเพื่อกรองระลอกคลื่นความถี่สูงเพราะ ที่ความถี่สูง ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าทำงานได้ไม่ดี ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า C2 และ C3 ในวงจรนี้มีไว้เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน - ทำให้ระลอกคลื่นเรียบขึ้น โซ่ R1 - VD5 ทำหน้าที่สร้างแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรโดยตัวต้านทาน R1 ในนั้นจะตั้งค่ากระแสเสถียรภาพของซีเนอร์ไดโอด ตัวต้านทาน R2 กำลังโหลด ทรานซิสเตอร์ในวงจรนี้จะดูดซับความแตกต่างทั้งหมดระหว่างแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออก ดังนั้นจึงมีการกระจายความร้อนในปริมาณที่เหมาะสม วงจรนี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อโหลดที่ทรงพลัง แต่ควรขันสกรูทรานซิสเตอร์เข้ากับหม้อน้ำโดยใช้แผ่นนำความร้อน
แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของวงจรขึ้นอยู่กับการเลือกซีเนอร์ไดโอดและค่าของตัวต้านทาน ตารางด้านล่างแสดงค่าขององค์ประกอบในการรับ 5, 6, 9, 12, 15 โวลต์ที่เอาต์พุต

แทนที่จะเป็นทรานซิสเตอร์ KT829A คุณสามารถใช้อะนาล็อกที่นำเข้าได้เช่น TIP41 หรือ BDX53 อนุญาตให้ติดตั้งไดโอดบริดจ์ที่เหมาะกับกระแสและแรงดันไฟฟ้าได้ นอกจากนี้คุณยังสามารถประกอบได้จากไดโอดแต่ละตัว ดังนั้นเมื่อใช้ชิ้นส่วนขั้นต่ำจะได้รับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้ซึ่งสามารถขับเคลื่อนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ที่ใช้กระแสไฟฟ้าขนาดเล็กได้

รูปถ่ายของโคลงที่ฉันประกอบ:

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ มีการใช้ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบพาราเมตริกเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานต่ำ ปัจจุบันการใช้ตัวควบคุมการชดเชยสัญญาณรบกวนต่ำ เช่น ADP3330 หรือ ADM7154 มีราคาถูกกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก อย่างไรก็ตาม มีการใช้สารเพิ่มความคงตัวแบบพาราเมตริกในอุปกรณ์จำนวนหนึ่งที่ผลิตอยู่แล้ว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องคำนวณได้ วงจรโคลงพาราเมตริกที่พบมากที่สุดจะแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 โครงร่างของโคลงแบบพาราเมตริก

รูปนี้แสดงวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงบวก หากคุณต้องการรักษาแรงดันไฟฟ้าเชิงลบให้คงที่ ซีเนอร์ไดโอดจะอยู่ในทิศทางตรงกันข้าม แรงดันไฟฟ้าคงตัวถูกกำหนดโดยประเภทของซีเนอร์ไดโอด

การคำนวณโคลงด้วยวิธีนี้จะลดลงเป็นการคำนวณตัวต้านทาน ร 0 . ก่อนที่จะเริ่มการคำนวณจำเป็นต้องกำหนดปัจจัยที่ทำให้ไม่เสถียรหลัก:

• แรงดันไฟฟ้าขาเข้า;
• การบริโภคในปัจจุบัน

แรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่ไม่เสถียรและการใช้กระแสไฟคงที่มักปรากฏในแหล่งอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าสำหรับตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัลและดิจิทัลเป็นแอนะล็อก สำหรับพาราเมตริกโคลงที่ป้อนอุปกรณ์บางชิ้นจำเป็นต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟขาออกด้วย ในวงจรที่แสดงในรูปที่ 1 โดยมีแรงดันอินพุตคงที่คือกระแส ฉันจะมั่นคงตลอดไป หากโหลดกินกระแสน้อยลง ส่วนเกินจะเข้าสู่ซีเนอร์ไดโอด

ฉัน = ฉันเซนต์ + ฉัน n (1)

ดังนั้นกระแสโหลดสูงสุดต้องไม่เกินกระแสสูงสุดของซีเนอร์ไดโอด หากแรงดันไฟฟ้าอินพุตไม่คงที่ (และสถานการณ์นี้เกิดขึ้นบ่อยมาก) ช่วงที่อนุญาตของความแปรผันของกระแสโหลดจะลดลงอีก ความต้านทานของตัวต้านทาน ร 0 คำนวณตามกฎของโอห์ม การคำนวณใช้ค่าต่ำสุดของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า

(2)

ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงสุดสามารถกำหนดได้ตามกฎของ Kirchhoff หลังจากแปลงร่างแล้วสามารถลดขนาดลงได้เป็นสูตรต่อไปนี้:

(3)

ดังนั้นการคำนวณค่าโคลงแบบพาราเมตริกจึงค่อนข้างง่าย นี่คือสิ่งที่ทำให้มันน่าสนใจ อย่างไรก็ตาม เมื่อเลือกประเภทของโคลง เราควรคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าซีเนอร์ไดโอด (แต่ไม่ใช่สเตบิสเตอร์) เป็นแหล่งกำเนิดของสัญญาณรบกวน ดังนั้นจึงไม่ควรใช้โคลงที่อธิบายไว้ในอุปกรณ์วิทยุที่สำคัญ ฉันขอย้ำอีกครั้งว่าเมื่อออกแบบอุปกรณ์ใหม่ ตัวป้องกันเสถียรภาพการชดเชยสัญญาณรบกวนต่ำขนาดเล็ก เช่น ADP7142 จะเหมาะกว่าในการเป็นแหล่งพลังงานสำรอง

วรรณกรรม:

1. ซาจเนฟ เอ.เอ็ม., โรกูลิน่า แอล.จี., อับรามอฟ เอส.เอส. “ แหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์และระบบสื่อสาร”: หนังสือเรียน / GOU VPO SibGUTI โนโวซีบีสค์, 2551 - 112 น.
2. อาลีฟ ไอ. หนังสืออ้างอิงไฟฟ้า. - ฉบับที่ 4 ถูกต้อง - อ.: IP Radio Soft, 2549 - 384 หน้า
3. เกย์เทนโก อี.เอ็น. แหล่งที่มาของแหล่งจ่ายไฟสำรอง วงจรและการคำนวณ บทช่วยสอน - ม., 2551. - 448 น.
4. แหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์และระบบโทรคมนาคม: หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย / V.M. Bushuev, V.A. เดมินสกี้, แอล.เอฟ. Zakharov และคนอื่น ๆ - M. , 2009 – 384 น.
5. ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแบบพาราเมตริก การคำนวณโคลงพาราเมตริกที่ง่ายที่สุดบนซีเนอร์ไดโอด (http://www.radiohlam.ru/)

สำหรับวงจรไฟฟ้าและวงจรไฟฟ้าจำนวนมาก แหล่งจ่ายไฟแบบธรรมดาก็เพียงพอแล้วซึ่งไม่มีเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร แหล่งที่มาดังกล่าวส่วนใหญ่มักประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าแรงดันต่ำ สะพานไดโอดเรกติไฟเออร์ และตัวเก็บประจุที่ทำหน้าที่เป็นตัวกรอง

แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า โดยปกติแล้ว แรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายในครัวเรือนจะมีเสถียรภาพปานกลาง และเครือข่ายไม่ได้ผลิตไฟ 220 โวลต์ตามที่ต้องการ ค่าแรงดันไฟฟ้าสามารถลอยได้ในช่วง 200 ถึง 235 V ซึ่งหมายความว่าแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของหม้อแปลงจะไม่เสถียรเช่นกันและแทนที่จะเป็น 12 V มาตรฐานจะเปลี่ยนจาก 10 ถึง 14 โวลต์

การทำงานของวงจรโคลง

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่ไวต่อแรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อยสามารถผ่านแหล่งจ่ายไฟแบบธรรมดาได้ และอุปกรณ์ที่ไม่แน่นอนมากขึ้นจะไม่สามารถทำงานได้อีกต่อไปหากไม่มีแหล่งจ่ายไฟที่เสถียรและอาจทำให้ไฟไหม้ได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีวงจรปรับแรงดันไฟฟ้าเสริมที่เอาต์พุต

ลองพิจารณารูปแบบการทำงานที่ทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่บนทรานซิสเตอร์และซีเนอร์ไดโอดซึ่งมีบทบาทเป็นองค์ประกอบหลักเท่ากันจะกำหนดว่าจะปรับแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟให้เท่ากันหรือไม่

เรามาดูการพิจารณาเฉพาะเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้าของโคลงทั่วไปสำหรับการปรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงให้เท่ากัน

• มีหม้อแปลงสเต็ปดาวน์พร้อมเอาต์พุต AC 12V
• แรงดันไฟฟ้าดังกล่าวถูกส่งไปยังอินพุตของวงจรและโดยเฉพาะอย่างยิ่งไปยังสะพานไดโอดเรกติไฟเออร์รวมถึงตัวกรองที่ทำบนตัวเก็บประจุ
• วงจรเรียงกระแสที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของสะพานไดโอดจะแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงอย่างไรก็ตามจะได้ค่าแรงดันฉับพลัน
• ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ควรทำงานที่กระแสสูงสุดโดยมีค่าสำรอง 25% กระแสดังกล่าวสามารถสร้างแหล่งจ่ายไฟได้
• แรงดันย้อนกลับต้องไม่ลดลงน้อยกว่าแรงดันเอาต์พุต
• ตัวเก็บประจุซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกรองชนิดหนึ่ง จะปรับกำลังไฟฟ้าที่ลดลงเหล่านี้ให้เท่ากัน โดยแปลงรูปคลื่นของแรงดันไฟฟ้าให้เป็นรูปร่างกราฟที่เกือบจะสมบูรณ์แบบ ความจุของตัวเก็บประจุควรอยู่ในช่วง 1-10,000 ไมโครฟารัด แรงดันไฟฟ้าจะต้องสูงกว่าค่าอินพุตด้วย

เราต้องไม่ลืมผลกระทบต่อไปนี้คือหลังจากตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า (ตัวกรอง) และบริดจ์ไดโอดเรกติไฟเออร์ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจะเพิ่มขึ้นประมาณ 18% ซึ่งหมายความว่าผลลัพธ์ไม่ใช่ 12 V ที่เอาต์พุต แต่ประมาณ 14.5 V

การกระทำของซีเนอร์

ขั้นตอนต่อไปของการทำงานคือการทำงานของซีเนอร์ไดโอดเพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าคงที่ในการออกแบบโคลง มันคือลิงค์การทำงานหลัก เราต้องไม่ลืมว่าซีเนอร์ไดโอดสามารถทนต่อความเสถียรที่แรงดันไฟฟ้าคงที่เมื่อเชื่อมต่อแบบย้อนกลับได้ภายในขอบเขตที่กำหนด หากคุณจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับซีเนอร์ไดโอดจากศูนย์ถึงค่าคงที่ แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น

เมื่อถึงระดับคงที่ มันจะคงที่ โดยเพิ่มขึ้นเล็กน้อย สิ่งนี้จะเพิ่มกระแสที่ไหลผ่าน

ในวงจรที่พิจารณาของโคลงทั่วไปซึ่งแรงดันเอาต์พุตควรเป็น 12 V ไดโอดซีเนอร์ถูกกำหนดไว้สำหรับค่าแรงดันไฟฟ้า 12.6 V เนื่องจาก 0.6 V จะเป็นการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าที่ทางแยกทรานซิสเตอร์ฐานตัวปล่อย แรงดันเอาต์พุตบนอุปกรณ์จะเป็น 12 V พอดี และเนื่องจากเราตั้งค่าซีเนอร์ไดโอดเป็น 13 V เอาต์พุตของยูนิตจะอยู่ที่ประมาณ 12.4 โวลต์

ซีเนอร์ไดโอดต้องมีการจำกัดกระแส ซึ่งช่วยป้องกันความร้อนที่มากเกินไป เมื่อพิจารณาจากแผนภาพ ฟังก์ชันนี้ดำเนินการโดยความต้านทาน R1 เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับซีเนอร์ไดโอด VD2 ตัวเก็บประจุอีกตัวหนึ่งซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกรองเชื่อมต่อแบบขนานกับซีเนอร์ไดโอด จะต้องทำให้พัลส์แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเท่ากัน แม้ว่าคุณจะสามารถทำได้โดยไม่มีมันก็ตาม

แผนภาพแสดงทรานซิสเตอร์ VT1 ที่เชื่อมต่อกับตัวสะสมทั่วไป วงจรดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะด้วยการขยายกระแสที่สำคัญ แต่ไม่มีการขยายแรงดันไฟฟ้า ตามมาว่าแรงดันไฟฟ้าคงที่จะเกิดขึ้นที่เอาต์พุตของทรานซิสเตอร์ซึ่งมีอยู่ที่อินพุต เนื่องจากทางแยกตัวส่งสัญญาณใช้เวลา 0.6 V เอาต์พุตของทรานซิสเตอร์จึงมีเพียง 12.4 V

เพื่อให้ทรานซิสเตอร์เปิดได้ จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานเพื่อสร้างไบแอส ฟังก์ชันนี้ดำเนินการโดยความต้านทาน R1 หากคุณเปลี่ยนค่าคุณสามารถเปลี่ยนกระแสไฟขาออกของทรานซิสเตอร์และผลที่ตามมาคือกระแสไฟขาออกของโคลง จากการทดลอง คุณสามารถเชื่อมต่อตัวต้านทานปรับค่าได้ 47 kΩ แทน R1 คุณสามารถเปลี่ยนกระแสไฟขาออกของแหล่งจ่ายไฟได้โดยการปรับเปลี่ยน

ในตอนท้ายของวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะมีการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุไฟฟ้าขนาดเล็ก C3 อีกตัวซึ่งจะทำให้พัลส์แรงดันไฟฟ้าเท่ากันที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ที่เสถียร ตัวต้านทาน R2 ถูกบัดกรีในวงจรขนานซึ่งปิดตัวปล่อย VT1 ไปที่ขั้วลบของวงจร

บทสรุป

วงจรนี้เป็นวงจรที่ง่ายที่สุดโดยมีองค์ประกอบน้อยที่สุดสร้างแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรที่เอาต์พุต สำหรับการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายชนิดโคลงนี้ก็เพียงพอแล้ว ทรานซิสเตอร์และซีเนอร์ไดโอดดังกล่าวได้รับการออกแบบสำหรับกระแสสูงสุด 8 A ซึ่งหมายความว่าสำหรับกระแสดังกล่าวจำเป็นต้องใช้หม้อน้ำทำความเย็นเพื่อขจัดความร้อนออกจากเซมิคอนดักเตอร์

สำหรับซีเนอร์ไดโอด ทรานซิสเตอร์ และสเตบิสเตอร์ที่ใช้บ่อยที่สุด มีประสิทธิภาพลดลง ดังนั้นจึงใช้ในวงจรไฟฟ้าต่ำเท่านั้น ส่วนใหญ่มักใช้เป็นแหล่งของแรงดันไฟฟ้าหลักในวงจรชดเชยของตัวปรับแรงดันไฟฟ้า ตัวปรับเสถียรภาพแบบพาราเมตริกดังกล่าว ได้แก่ สะพาน หลายขั้นตอน และขั้นตอนเดียว เหล่านี้เป็นวงจรโคลงที่ง่ายที่สุดที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของซีเนอร์ไดโอดและองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ