12 V - 9 V dönüşüm mantığını açıklayın

Aşağıdaki devre nasıl çalışır?

Dirençlerin, kapasitörlerin ve transistörlerin bir mikrodenetleyici kartında ne yaptığını ve onlarla oynadığını biliyorum, ancak devrenin mantığını anlamaya çalışıyorum.

22 ohm ve 470 ohm dirençler arasında bir ilişki olduğunu varsayıyorum.

converter 12v

— Web yığını
kaynak

IN757, voltajı düzenleyen transistör için bir voltaj referansıdır. Bu devre 7809. kullanın voltaj regülatörü için kötü bir bahane olduğunu circuitstoday.com/voltage-regulators

— Gerilim Spike

IMHO, yeni yaptığınız gibi, 4 gün sonra soruya yeni bir devre eklemek mantıklı değil. Sonuç, bazıları bir devreye atıf, bazıları diğer devreye atıfta bulunma ve böylece okuyucular için potansiyel karışıklığa yol açan cevapların bir karışımı olacaktır. Bu nedenle buradaki kural bir soru sormaktır , böylece cevaplar açıkça bu soruya atıfta bulunur. Sorunun önceki sürümüne geri dönmenizi (geri alma özelliğini kullanın) ve yine de yardıma ihtiyacınız varsa, yeni bir sorudaki yeni devre hakkında soru sorun (ilgili ise bu bağlantıya bağlantı verin).

— SamGibson

Her halükarda, aşağıdaki cevabımın ve diğerlerinin, bu ikinci (ilk) devrenin nasıl çalıştığını tam olarak anlamanız için yeterli bilgi verdiğini düşünüyorum. Başka bir soru olarak gönderirseniz, lütfen bununla bağlantı kurun ve aşağıdaki tüm açıklamalara göre anlamadığınızı tam olarak açıklayın.

— Transistör

Netlik için ekstra devreyi çıkardım. Tekrar teşekkürler.

— yığın web

Yanıtlar:

Her biri açıklanması nispeten kolay olan üç basit bölüme ayrılır:

schematic

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

İlk bölüm ters voltaj koruması sağlayan diyottur. Nedense giriş geriliminin polaritesi olması gerekiyordu ne tersini kablolu ise, bu engeller ve çıkış da esasen kapalı olacak. Sadece polarite doğruysa, devrenin geri kalanı ile birlikte çalışır. Bu ek korumayı dahil etmenin fiyatı belki de bir voltaj $D_1$ . (Bu voltaj düşüşünü şemada biraz abarttım. Ama bu noktaya değiniyor.) $700\:\text{mV}$

Bir sonraki bölüm bunun altında. Bir zener regülatörü. Direnç akımı sınırlamak için oradadır. Zener, yeterli voltajla ters yönde eğildiğinde (ve aynı voltaja sahip olma eğilimindedir. 'den fazla yeterli.) İle olan verildiği gibi, sen yaklaşık bir yerde olmak akımını beklediğiniz $11-13\:\text{V}$ $R_1$ ila $5\:\text{mA}$ . Bu, birçok zener için "normal" bir çalışma akımıdır. (Tam olarak, veri sayfasını aramak ve bulmak gidebiliriz. Burada rahatsız etmedi.) Zener üstündeki voltaj yakın olmalıdır Yani $10\:\text{mA}$ . Zenerden geçen kesin akımın bu konuda hafif bir etkisi olacaktır. Ama çok değil. (Kondansatör, , zener gürültüsünü "ortalamak" veya "yumuşatmak" için vardır. Kritik değildir. Ama yararlıdır.) $9.1\:\text{V}$ $C_1$

Sağdaki son bölüm mevcut uyumu "artırmak" içindir. Zener ile çalışmak için sadece birkaç miliamper bulunduğundan, bu eklenmiş bölümü eklemediyseniz, yükünüz zener'in düzenlenmiş voltajını bozmadan, yalnızca çok küçük birkaç miliamper çizebilir. Bundan daha fazlasını elde etmek için, mevcut bir güçlendirici bölüme ihtiyacınız var. Bu genellikle "yayıcı takipçisi" BJT olarak adlandırılan şeyden oluşur. Bu BJT'nin vericisi tabandaki voltajı "takip edecektir". Baz , ve baz verici voltaj düşüşü yaklaşık olacağından $9.1\:\text{V}$ , vericinin "takip etmesini" bekleyebilirsiniz, ancak burada biraz daha düşük bir voltajla (şematikte belirtildiği gibi.) Bu BJT, çok fazla kolektör akımına izin vermek için fazla taban akımı gerektirmez. Böylece buradaki BJT, çok daha küçük, minik bir taban akımı (zenerden "çalındı") çekerek kollektöründen "akım çekebilir" ve bu yüzden çok fazla olmasına izin verilemez) ve sonra iki toplam verici akımı olur. Bu yayıcı akım, baz akımın birkaç yüz katı kadar olabilir. Yani burada, BJT çizebilir $600-700\:\text{mV}$ baz akımı (birkaç kez olduğundan, tamamdır edilene kadar kullanılabilir bağlı ) belki de olduğu kadar ele üzere $1\:\text{mA}$ $R_1$ Verici akımının değeri. "Muhafazakar olma" fikrine uygun olarak şartnamede sadece $200\:\text{mA}$ - ve birisine bunun ne yapabileceğini söylerken gitmenin doğru yolu bu. Muhafazakar olun. $100\:\text{mA}$

$R_2$ $R_2$ $2\:\text{V}$ $\frac{2\:\text{V}}{22\:\Omega}\approx 100\:\text{mA}$ $R_2$

$C_2$ $C_2$ $4.7\:\text{k}\Omega$ $C_2$

— Jonk
kaynak

@stackweb evet. bir zener diyotu, gerçekten herhangi bir diyot, voltajı bazı sınırlar içinde korumak için direncini değiştiren bir cihaz olarak düşünülebilir.

— Trevor_G

@Trevor_G Doğru. Orada R2 ile bir miktar paylaşım var. Yaygınlığı tartışma fikrini düşünmüştüm, ancak bunun uygun bir cevabın kapsamı dışında olduğuna karar verdim. Ana noktaları bile köreltebileceğinden veya zarar görebileceğinden endişelendim. Bu yüzden fikri bıraktım.

— jonk

@Trevor_G Evet. Burada "kramp" kelimesini seçtim. Kesin detaylar çok zor değil. Ancak bu, anlamak için iyi bir başlangıç devresidir ve direncin doygunluğu zorladığı ve doygunluğun baz akımda hızlı bir artışa neden olduğu ve daha sonra zener'in akımının büyük bir kısmını veya tamamını kaldırabilecek nüanslar "çok fazla ayrıntı" olmaya başlar ve bu nedenle yine kafa karıştırıcı. Bu yüzden şimdilik "kramplara" döndüm.

— jonk

:) iyi adam. Şahsen ben "boğulma" kelimesini tercih ederim. Bence çok daha iyi bir görsel, ama bu Freudcu ya da Sadist bir şey olabilir .. hakkımda LOL

— Trevor_G

@Trevor_G Dürüst olmak gerekirse, yeterince iyi "acemi devreleri" yoktur. Bu gerçekten harika bir "tatlı noktaya" oturur ve aşağıdakileri sağlar: (1) faydalı bir devre; (2) bir breadboard üzerinde imal edilebilir ve test edilebilir; (3) neredeyse herkes ortak becerileri kullanarak ucuz alabilirsiniz temel bir metre ile kontrol edilebilir; (4) kullanımı ve kötüye kullanımı nispeten güvenli hale getirmek için yeterli koruma fikirleri içerir ; ve (5) anlaşılması gereken küçük bir mücadele olabileceği noktada, ancak birkaç temel fikri olanlar için hala erişilebilir.

— jonk

TIP41A bir voltaj takipçisi olarak yapılandırılmıştır. Verici voltajı, taban voltajı eksi yaklaşık 0.7 V'ye eşit olacaktır.
470 is direnç, transistörü açmak ve tabanı besleme voltajına doğru çekmek için taban akımını sağlar.
Taban voltajı 9.1 V'un (arıza voltajı) üzerine çıkarsa zener diyot açılır. Bu nedenle üs 9,1 V'ta tutulacak.
470 across direnç boyunca yaklaşık 3 V düşecektir, böylece akım olacaktır. $\frac {3}{470} = 6 \ \mathrm {mA}$
$IR = 0.1 \cdot 22 = 2.2\ \mathrm V$ $I^2R = 0.1^2 \cdot 22 = 0.22 \ \mathrm W$
Voltajın çoğunu direnç boyunca düşürmek, transistörde harcanan gücü azaltır. Buna geri döneceğiz.
1N4007, devreyi ters voltaj giriş bağlantısından korumak içindir. Karşılığında yaklaşık 0,7 V kaybedeceğiz.

Transistöre geri dönelim: maksimum 14 V giriş için çalışalım.

Vin = 14 V.
1N4007'den sonra V = 13,3 V.
100 mA'da 22 Ω dirençten sonra V = 13.3 - 2.2 = 11.1 V.
Transistör boyunca V = 11.1 - 8.5 = 2.6 V (baz ve verici arasında yaklaşık 0.6 V voltaj düşüşüne izin verir).
$= VI = 2.6 \cdot 0.1 = 0.26\ \mathrm W$
$(2.2 + 2.6)0.1 = 0.46\ \mathrm W$

22ohm ve 470 ohm arasında bir ilişki olduğunu varsayıyorum.

Pek sayılmaz. Bağımsız işlevlere hizmet ediyorlar ve etkileşime girmiyorlar.

— transistor
kaynak

+1 olsa da gerçekten 8.5V bir regülatör ve çok iyi değil.

— Trevor_G

Bu devrenin +9 V çıkışına neden olan anahtar elemanı zener diyot 1N757'dir. Devreye güç verildiğinde (+12 ila +14 V) 1 µF kapasitör deşarj olur ve transistör kapatılır. Bir miktar gecikmeyle, 1 µF kapasitör 470 ohm dirençten zener diyotun nominal voltajına yüklenir ve transistörü 9 V çıkış voltajına sahip yayıcısına açar.

Buradaki 22 ohm direnç, bir şeyler ters giderse akımı sınırlar (kısa süre için eksiklik / aşırı akımdan koruyacaktır, ancak daha uzun süreler için transistör aşırı ısınabilir ve kızarır). Anladığım kadarıyla 1N4007 diyot, AC giriş voltajını yanlışlıkla bağlarsanız, devrenin voltajı negatif olarak kızartmamasını sağlamaktır.

— Anonim
kaynak