دائرة ترانزستور زينر ديود للتعامل مع استقرار التيار العالي

يمكن استخدام دائرة 'زينر دايود' عالية الطاقة التي تستخدم منظم تحويل الترانزستور المقدم هنا للحصول على مخرجات عالية الدقة ومستقرة في درجة الحرارة والجهد من مصادر التيار العالي ، بأمان.

حدود زينر العادية

تم تحديد ثنائيات زينر منخفضة الطاقة التي نستخدمها عادةً في الدوائر الإلكترونية للعمل مع التيارات المنخفضة ، وبالتالي لا يمكن استخدامها لتحويل أو تثبيت إمدادات التيار العالي.

على الرغم من توفر ثنائيات زينر ذات التصنيف الأعلى ، إلا أنها قد تكون باهظة الثمن نسبيًا. ومع ذلك ، فمن الممكن في الواقع صنع الصمام الثنائي زينر عالي الطاقة القابل للتخصيص باستخدام ترانزستورات الطاقة ومنظم التحويل IC كما هو موضح أدناه:

مخطط الرسم البياني

استخدام منظم التحويلة

بالنظر إلى الشكل ، يمكننا أن نرى تورط منظم تحويل متخصص IC في شكل LM431 أو TL431 ، وهو في الأساس صمام زينر قابل للتعديل منخفض الطاقة.

بصرف النظر عن سمة الجهد المتغير ، يشتمل الجهاز أيضًا على ميزة إنتاج خرج ثابت درجة الحرارة ، مما يعني أن ظروف درجة الحرارة المحيطة لن تؤثر على أداء هذا الجهاز ، وهو أمر غير ممكن مع الثنائيات العادية.

ولكن فيما يتعلق بقدرة معالجة الطاقة ، فإن جهاز TL431 ليس أفضل من نظيره في الصمام الثنائي زينر التقليدي.

ومع ذلك ، عندما يتم دمجها مع ترانزستور طاقة مثل TIP147 الموضح ، يتم تحويل الوحدة إلى وحدة الصمام الثنائي زينر عالية الطاقة متعددة الاستخدامات ، قادرة على تحويل مصادر التيار العالي وتثبيتها دون التعرض للتلف.

تطبيق مثال

يمكن تصور مثال تطبيق كلاسيكي لهذه الدائرة في هذا دائرة منظم تحويلة دراجة نارية حيث يتم استخدام التصميم لتحويل وحماية مولد التيار المتردد للدراجات النارية من EMFs العكسي العالي.

يمكن أيضًا تجربة التصميم إمدادات الطاقة بالسعة عالية الحالية للحصول على ناتج مستقر بدون زيادة مفاجئة من هذه العناصر غير الآمنة إلى حد ما ولكنها مدمجة إمدادات الطاقة غير المحولات .

يمكن أن تكون التطبيقات المناسبة الأخرى لهذه الدائرة متعددة الاستخدامات السيطرة على مخرجات طاحونة الهواء وكمتحكم إلكتروني في الحمل تنظيم نواتج المولدات المائية .

بدون تكامل TIP147 ، تبدو مرحلة LM431 ضعيفة جدًا ، كما يتم تطوير التنظيم فقط عبر الأنود / الكاثود الخاص بالجهاز بدلاً من محطات الإمداد الرئيسية.

تحكم عالي الطاقة

مع دمج ترانزستور الطاقة ، يتغير السيناريو تمامًا والآن يحاكي الترانزستور نتائج منظم التحويلة ، ويحول التيار العالي من الإدخال إلى المستويات الصحيحة ، كما هو محدد بواسطة تكوينات LM431.

يحدد المقسم المحتمل باستخدام مقاومات 3k3 و 4k7 عند الإدخال المرجعي لـ IC بشكل أساسي عتبة التشغيل لـ IC ، وعادة ما يمكن تعديل المقاوم العلوي للحصول على أي خرج جهد ثابت من زينر مطلوب من دائرة الترانزستور.

يمكن تعلم الحسابات التفصيلية للمقاومات من هذا TL431 ورقة بيانات منظم التحويلة

ملاحظة: يجب أن يتم تركيب TIP147 على مبدد حراري من النوع ذي الزعانف الكبيرة إلى حد كبير لتمكين الأداء السليم والأمثل للدائرة.