דיודת זנר כמווסת מתח

רוצה ליצור אתר? מצא ערכות נושא ותוספות וורדפרס בחינם. עבור יישומים רבים רצוי שאספקת DC תהיה יציבה וללא אדוות. רגולטורי מתח משמשים כדי להבטיח שהפלט של אספקת DC יציב ויחסית בלתי תלוי בעומס. המכשיר הנפוץ ביותר בשימוש בתוכניות ויסות מתח הוא דיודת זנר. דיודות זנר מיועדות ומיועדות לשימוש כאשר מוטה הפוך. המנגנון הבסיסי מאחורי אפקט ההתמוטטות ההפוכה של זנר תואר כאן. חשוב לזכור כי המנגנונים העומדים מאחורי תופעות ההתמוטטות ההפוכה של זנר ומפולת שלגים הם שונים. הבדל זה מהווה את ההבדל בטווח מתח הפירוק VZ שבתוכו כל אפקט שולט. עבור דיודות זנר, VZ בדרך כלל אינו גדול מ -5.6 V. מאפיין דיודה iv כללי, עם מתח קיזוז קדימה V𝛾 ומתח התמוטטות לאחור VZ. שים לב למדרון התלול של מאפיין iv ליד VZ, מה שמרמז שכאשר vD ≈ −VZ מתח הדיודה ישתנה מעט מאוד לשינויים גדולים בזרם הדיודה. המאפיין הזה הוא בדיוק שהופך את דיודת זנר לווסת מתח שימושי. אף על פי שהשיפוע של מאפיין iv אינו קבוע ליד −VZ, למען הפשטות בהצגת העקרונות הבסיסיים של ויסות המתח, השיפוע יחשב קבוע כך שניתן יהיה לדגמן דיודה של זנר עם אלמנטים ליניאריים כשהיא הפוכה -מוטיה ליד vD = −VZ. בדומה לדיודות אחרות, גם לדיודה זנר יש שלושה אזורי פעולה: כאשר vD ≥ Vγ, דיודת הזנר מוטה קדימה וניתנת לניתוח בעזרת המודל הלינארי הפרוסטיבי שמוצג באיור 1. איור 1 מודל דיודת זנר להטיה קדימה כאשר −VZ <vD <Vγ, דיודת הזנר מוטה לאחור אך לא הגיעה להתמוטטות. באזור זה, ניתן לעצב אותו כמעגל פתוח. עבור vD ≤ –VZ, דיודת הזנר היא מוטה לאחור והתפרקה. באזור זה, ניתן לעצב אותו באמצעות המודל הליניארי החתיך המוצג באיור 2. איור 2 מודל דיודות זנר להטיה הפוכה ניתן לאחד את ההשפעה המשולבת של הטיה קדימה ואחורה לדגם יחיד בעזרת דיודות אידיאליות, כפי שמוצג באיור 3. איור 3 דגם שלם עבור דיודת זנר כדי להמחיש את פעולתה של דיודת זנר כמווסת מתח, שקול את המעגל של איור 4(א), שבו מקור ה-DC הבלתי מווסת VS מווסת לערך של מתח הזנר VZ. שים לב כיצד יש לחבר את הדיודה הפוך כדי להשיג מתח מוסדר חיובי. שים לב גם שכאשר vS> VZ דיודת הזנר נמצאת בהתמוטטות הפוכה. (בפועל, חשוב ש- vS יישאר גדול מ- VZ.) התנגדות המקור RS חיונית מכיוון שהיא מאפשרת להפרש המתח vS -VZ להיות לא אפס. אם התנגדות הדיודה rZ קטנה בהשוואה ל-RS ו-R, ניתן להעריך את דגם דיודת הזנר של איור 2 כסוללה בעלת חוזק VZ, כפי שמוצג במעגל הפשוט של איור 4(ב).   איור 4 (א) תרשים מעגל ווסת מתח של דיודת זנר; ו-(ב) המעגל המקביל הפשוט ביותר מספיקות שלוש תצפיות כדי להבין את פעולתו של וסת מתח זה: 1.מתח העומס חייב להיות שווה ל-VZ כל עוד דיודת הזנר נמצאת במצב התמוטטות הפוך. ואז: i = VZR (1) i = VZR (1) 2. זרם הפלט הוא ההבדל הקבוע כמעט בין זרם האספקה ​​iS לזרם הדיודה iZ: i = iS − iZ (2) i = iS − iZ ( 2) כל זרם העולה על הנדרש לשמירה על העומס במתח הקבוע VZ נשלח לקרקע דרך הדיודה. לפיכך, דיודת זנר פועלת ככיור לכל זרם מקור לא רצוי. 3. זרם המקור הוא: iS = vS − VZRS (3) iS = vS − VZRS (3) ישנם שיקולים מסוימים שעולים בעיצוב של ווסת מתח מעשי. אחד השיקולים הללו הוא דירוג ההספק של הדיודה. ההספק PZ המתפזר על ידי הדיודה הוא: PZ = iZVZ (4) PZ = iZVZ (4) מכיוון ש- VZ קבוע פחות או יותר, דירוג ההספק קובע גבול עליון על זרם הדיודה המותר iZ. ניתן לחרוג ממגבלה זו אם מתח האספקה ​​יעלה באופן בלתי צפוי או אם העומס יוסר כך שכל זרם האספקה ​​שוקע דרך הדיודה. האפשרות של פלט במעגל פתוח חייבת להתאים בעיצוב של ווסת מתח מעשי. מגבלה משמעותית נוספת מתרחשת כאשר עמידות העומס קטנה, ובכך דורשת כמויות גדולות של זרם מהאספקה ​​הבלתי מוסדרת. במקרה זה, דיודת זנר כמעט ואינה חייבת במס כלל מבחינת פיזור הספק, אך ייתכן שהאספקה ​​הבלתי מוסדרת לא תוכל לספק את הזרם הנדרש לשמירה על מתח העומס. במקרה זה, הרגולציה לא מתקיימת. לפיכך, בפועל, טווח התנגדויות העומס שעבורן ניתן להשיג ויסות מתח עומס מוגבל למרווח סופי: Rmin≤R≤Rmax(5)Rmin≤R≤Rmax(5) כאשר Rmax מוגבל בדרך כלל על ידי דיודת הזנר דירוג הספק ו-Rmin לפי זרם האספקה ​​המרבי. האם מצאת APK עבור אנדרואיד?

השאר הודעה 

רשימת הודעות