Стабилизатор для диодов: Стабилизатор напряжения 12 Вольт для светодиодов в авто купить
MBI6651GSD, Импульсный стабилизатор тока для мощных светодиодов, 1А, [TO-252-5L], Macroblock
Cветодиодные интегральные драйверы фирмы Macroblock находят широкое применение в управлении мощными осветительными и сверх яркими сигнальными светодиодами. Линейка представлена как многоканальными (16, 8, 4), так и одноканальными драйверами в различных корпусах для поверхностного монтажа, предназначенными для питания и управления, как отдельных светодиодов, так и групп светодиодов.
Драйверы представлены основными классами:
цифровые драйверы – драйверы, имеющие цифровой интерфейс (управление по шине): MBI5025, MBI5026, MBI5030, MBI5031, MBI5039, MBI5168, MBI5170;
мощные драйверы – драйверы для питания мощных осветительных или большого количества сверхъярких сигнальных светодиодов: MBI6651;
драйверы подсветки – предназначенные для питания светодиодов подсветки различных приборов и устройств: MBI1008.
Во всех драйверах установка значения выходного тока осуществляется внешним резистором, причем точность установки тока составляет не более +/-3% между каналами и +/-6% между отдельными корпусами микросхем.
Цифровые драйверы обладают малым значением времени отклика (200нс для тока до 60мА; 400нс для тока 60-100мА) и высокой тактовой частотой 25-30 МГц, что позволяет использовать их в системах с большим объемом данных, например в полноцветных информационных экранах, видеоэкранах, «бегущих строках», графических и символьных дисплеях.
Драйверы, также имеют ряд важных и полезных функций: Share-I-O™ — возможность по стандартной цифровой шине диагностировать и локализовать неисправности светодиодов, а также управлять яркостью свечения светодиодов, а наличие встроенного S-PWM (ШИМ со скремблированием), обеспечивает улучшение изображения видеодисплеев. Сurrent-Adjustment — Позволяет производить цифровую подстройку выходного тока микросхемы – баланса белого (MBI5030, MBI5031, MBI5039).
Стабилизатор для светодиодов 80W.
Артикул: 3734
00 рубОпт цена: 545.00 руб
680.00 руб
Товар есть в наличииСтабилизатор для светодиодов 80W
Описание:
Стабилизатор напряжения для светодиодов и других устройств. Допустимая нагрузка на стабилизатор — 80W. Стабилизатор напряжения сгладит скачки напряжения и существенно продлит «жизнь» светодиодам при неравномерном питании, например от бортовой сети автомобиля.
Потребляемый ток
- Максимальная нагрузка: 80W
Комплектация
- Количество в упаковке: 1 шт.
- Цена указана за:1 шт.
Отзывы об этом товаре:
Андрей, да конечно можно.
Здравствуйте, Алексей. Несомненно стабилизатор подойдет для Led габаритов.
Добрый день а для led габаритов подойдёт этот стабилизатор
Петр, здравствуйте.
стабилизатор устанавливается до контроллера DRL или после? Оставить свой отзыв: |
||||||||||||
04.2018
Стабилизатор можно установить как перед контроллером так и после, лучше конечно устанавливать перед контроллером — таким образом Вы обеспечите его защиту в том числе.Купить за 1 клик
Диод.
Светодиод. Стабилитрон / ХабрНе влезай. Убьет! (с)
Постараюсь объяснить работу с диодами, светодиодами, а также стабилитронами на пальцах. Опытные электронщики могут пропустить статью, поскольку ничего нового для себя не обнаружат. Не буду вдаваться в теорию электронно-дырочной проводимости pn-перехода. Я считаю, что такой подход обучения только запутает начинающих. Это голая теория, почти не имеющая отношения к практике. Впрочем, интересующимся теорией предлагаю
эту статью. Всем желающим добро пожаловать под кат.
Это вторая статья из цикла электроники. Рекомендую к прочтению также
первую, которая повествует о том, что такое электрический ток и напряжение.
Диод – полупроводниковый прибор, имеющий 2 вывода для подключения. Изготавливается, упрощенно говоря, путем соединения 2х полупроводников с разным типом примеси, их называют донорной и акцепторной, n и p соответственно, поэтому диод содержит внутри pn-переход. Выводы, обычно состоящие из луженой меди, называют анод (А) и катод (К).
Эти термины пошли еще со времен электронных ламп и используются в письменном виде, для обозначения направленности диода. Гораздо проще графическое обозначение. Названия выводов диода запомнятся сами собой при применении на практике.
Как я уже писал, мы не будем использовать теорию электронно-дырочной проводимости диода. Просто инкапсулируем эту теорию до черного ящика с двумя зажимами для подключения. Примерно так же программисты инкапсулируют работу со сторонними библиотеками, не вдаваясь в е… подробности их работы. Или, например, когда, пользуясь пылесосом, мы не вдаёмся в подробности, как он устроен внутри, он просто работает и нам важно одно из свойств пылесоса – сосать пыль.
Рассмотрим свойства диода, самые очевидные:
- От анода к катоду, такое направление называется прямым, диод пропускает ток.
- От катода к аноду, в обратном направлении, диод ток не пропускает. (Вообще-то нет. Но об этом позже.)
- При протекании тока, в прямом направлении, на диоде падает некоторое напряжение.
Возможно эти свойства вам и так хорошо известны. Но есть некоторые дополнения. Что же считать прямым, а что обратным направлением? Прямым называют такое включение, когда на аноде напряжение больше, чем на катоде. Обратное, наоборот. Прямое и обратное включение – это условность. В реальных схемах напряжение на одном и том же диоде может меняться с прямого на обратное и наоборот.
Кремниевый диод начинает пропускать хоть какой-либо значимый ток только тогда, когда на аноде напряжение будет больше примерно на 0,65 В, чем на катоде. Нет, не так. При протекании хоть какого-либо тока, на диоде образуется падение напряжения, примерно равное 0,65 В и выше.
Напряжение 0,65 В – называют прямым падением напряжения на pn-переходе. Это лишь примерная средняя величина, она зависит от тока, температуры кристалла и технологии изготовления диода. При изменении протекающего тока, она изменяется нелинейно. Чтобы как-то обозначить эту нелинейность графически, производители снимают вольтамперные характеристики диода.
В мощных высоковольтных диодах падение напряжения может быть больше в 2, 3 и т.д. раза. Это означает, что внутри диода включено несколько pn-переходов последовательно.
Для определения падения напряжения можно использовать вольтамперную характеристику (ВАХ) диода в виде графика. Иногда эти графики приводятся в дата-листах (datasheets) на реальные модели диода, но чаще их нет. На первом мне попавшемся графике ниже приведены ВАХ КД243А, хотя это не важно, они все примерно похожи.
На графике Uпр – это прямое падение напряжения на диоде. Iпр – протекающий через диод ток. График показывает какое падение напряжения на диоде будет, при протекании n-го тока. Но чаще всего в даталистах не показываются реальные ВАХ, а приводится прямое падение напряжения, указанное при определенном токе. В английской литературе падение напряжения обозначается как forward voltage.
Как применять
Падение напряжения на диоде – для нас плохая характеристика, поскольку это напряжение не совершает полезной работы и рассеивается в виде тепла на корпусе диода.
Чем меньше падение, тем лучше. Обычно падение напряжения на диоде определяют исходя из тока, протекающего через диод. Например, включим диод последовательно с нагрузкой. По сути это будет защита схемы от переплюсовки, на случай, если блок питания отсоединяемый. На рисунке ниже в качестве защищаемой схемы взят резистор 47 Ом, хотя в реальности это может быть все, что угодно, например, участок большой схемы. В качестве блока питания – батарея на 12 В.
Допустим, нагрузка без диода потребляет 255 мА. В данном случае это можно посчитать по закону Ома: I= U / R = 12 / 47 = 0,255 А или 255 мА. Хотя обычно потребление сферической схемы в вакууме уже известно, хотя бы по максимальным характеристикам блока питания. Найдем на графике ВАХ, указанный выше, падение напряжения для диода КД243А при 0,255 А протекающего тока, при 25 градусах. Оно равно примерно 0,75 В. Эти 0,75 В упадут на диоде, и для питания схемы останется 12 — 0,75 = 11,25 В — иногда может и не хватить. Как бонус, можно найти мощность, в виде тепла и потерь выделяющуюся на диоде по формуле P = I * U = 0,75 * 0,255 = 0,19 Вт, где I и U – ток через диод и падение напряжения на диоде.
Что же делать, когда график ВАХ недоступен? Например, для популярного диода 1n4007 указано только прямое напряжения forward voltage 1 В при токе 1 А. Нужно и использовать это значение, либо измерить реальное падение. А если для какого-либо диода это значение не указано, то сойдет среднее 0,65 В. В реальности проще это падение напряжения измерить вольтметром в схеме, чем выискивать в графиках. Думаю, не надо объяснять, что вольтметр должен быть включен на постоянное напряжение, если через диод течет постоянный ток, а щупы должны касаться анода и катода диода.
Немного про другие характеристики
В предыдущем примере, если перевернуть батарейку, я имею ввиду поменять полярность, см. нижний рисунок, ток не потечет и падение напряжения на диоде в худшем случае составит 12 В — напряжение батареи. Главное, чтобы это напряжение не превышало напряжение пробоя нашего диода, оно же обратное напряжение, оно же breakdown voltage. А также важно еще одно условие: ток в прямом направлении через диод не превышал номинальный ток диода, он же forward current.
Это два основных параметра по которых выбирается диод: прямой ток и обратное напряжение.
Иногда в даталистах также указывается рассеиваемая мощность диодом или номинальная мощность (power dissipation). Если она указана, то ее нельзя превышать. Как ее посчитать, мы уже разобрались на предыдущем примере. Но если мощность не указана, тогда надо ориентироваться по току.
Говорят, что в обратном направлении ток через диод не течет, ну или почти не потечет. На самом деле через него протекает ток утечки, reverse current в английской литературе. Этот ток очень маленький, от нескольких наноампер у маломощных диодов до нескольких сот микроампер, у мощных. Также этот ток зависит от температуры и приложенного напряжения. В большинстве случаем ток утечки не играет никакой роли, например, в как в предыдущем примере, но, когда вы будете работать с наноамперами и поставите какой-либо защитный диод на входе операционного усилителя, тогда может случиться ой… Схема поведет себя совсем не так, как задумывалась.
У диодов так же есть некоторая маленькая паразитная емкость capacitance. Т.е., по сути, это конденсатор, параллельно включенный с диодом. Эту емкость надо учитывать при быстрых процессах при работе диода в схеме с десятками-сотнями мегагерц.
Также несколько слов по поводу термина «номинал». Обычно номинальные ток и напряжение обозначают, что при превышении этих параметров производитель не гарантирует работу изделия, если не сказано другое. И это для всех электронных компонентов, а не только для диода.
Что еще можно сделать
Применений диодов существует множество. Разработчики-радиоэлектронщики обычно выдумывают свои схемы из кусочков других схем, так называемых строительных кирпичиков. Вот несколько вариантов.
Например, схема защиты цифровых или аналоговых входов от перенапряжения:
Диоды в этой схеме при нормальной работе не пропускают ток. Только ток утечки. Но когда по входу возникает перенапряжение с положительной полуволной, т.е. напряжение входа становится больше чем Uпит плюс прямое падение напряжения на диоде, то верхний диод открывается и вход замыкается на шину питания.
Если возникает отрицательная полуволна напряжения, то открывается нижний диод и вход замыкается на землю. В этой схеме, кстати, чем меньше утечки и емкость у диодов, тем лучше. Такие схемы защиты уже, как правило, стоят во всех современных цифровых микросхемах внутри кристалла. А внешними мощными сборками TVS-диодов защищают, например, USB порты на материнских платах.
Также из диодов можно собрать выпрямитель. Это очень распространённый тип схем и вряд ли кто-то из читателей про них не слышал. Выпрямители бывают однополупериодные, двухполупериодные и мостовые. С однополупериодным выпрямителем мы уже познакомились в нашем самом первом многострадальном примере, когда рассматривали защиту от переплюсовки. Никакими особыми плюсами не обладает, кроме плюса на батарейке. Один из самых важных минусов, который ограничивает применение схемы однополупериодного выпрямителя на практике: схема работает только с положительной полуволной напряжения. Отрицательное напряжение напрочь отсекает и ток при этом не течет.
«Ну и что?», скажете вы, «Такой мощности мне будет достаточно!». Но нет, если такой выпрямитель стоит после трансформатора, то ток будет протекать только в одну сторону через обмотки трансформатора и, таким образом, трансформаторное железо будет дополнительно подмагничиваться. Трансформатор может войти в насыщение и греться намного больше положенного.
Двухполупериодные выпрямители этого недостатка лишены, но им необходим средний вывод обмотки трансформатора. Здесь при положительной полярности переменного напряжения открыт верхний диод, а при отрицательной – нижний. КПД трансформатора используется не полностью.
Мостовые схемы лишены обоих недостатков. Но теперь на пути тока включены два диода в любой момент времени: прямой диод и обратный. Падение напряжения на диодах удваивается и составляет не 0,65-1В, а в среднем 1,3-2В. С учетом этого падения считается выпрямленное напряжение.
Например, нам надо получить 18 вольт выпрямленного напряжения, какой трансформатор для этого выбрать? 18 вольт плюс падение на диодах, возьмем среднее 1,4 В, равно 19,4 В.
Мы знаем из
, что амплитудное значение переменного напряжения в корень из 2 раз больше его действующего значения. Поэтому во вторичной цепи трансформатора переменное действующее напряжение равно 19,4 / 1,41 = 13,75В. С учетом того, что напряжение в сети может гулять на 10%, а также под нагрузкой напряжение немного просядет, выберем трансформатор 230/15 В.
Мощность требуемого нам трансформатора можно посчитать от тока нагрузки. Например, мы собираемся подключать к трансформатору нагрузку в один ампер. Это если с запасом. Всегда оставляйте небольшой запас, в 20-40%. Просто по формуле мощности можно найти P = U * I = 15 * 1 = 15 ВА, где U и I – напряжение и ток вторичной обмотки. Если вторичных обмоток несколько, то их мощности складываются. Плюс потери на трансформацию, плюс запас, поэтому выберем трансформатор 20-40 ВА. Хотя часто трансформаторы продаются с указанием тока вторичных обмоток, но проверить по габаритной мощности не помешает.
После выпрямительного моста необходим сглаживающий конденсатор, на рисунке не показан.
Не забывайте про него! Есть умные формулы по расчету этого конденсатора в зависимости от количества пульсаций, но порекомендую такое правило: ставить конденсатор 10000мкФ на один ампер потребления тока. Вольтаж конденсатора не меньше, чем выпрямленное без нагрузки напряжение. В данном примере можно взять конденсатор с номиналом 25В.
Диоды в этой схеме выберем на ток >=1А и обратное напряжение, с запасом, больше 19,4 В, например, 50-1000 В. Можно применить диоды Шоттки. Это те же диоды, только с очень маленьким падением напряжения, которое часто составляет десятки милливольт. Но недостаток диодов Шоттки – их не выпускают на более-менее высокие напряжения, больше 100В. Точнее с недавнего времени выпускают, но их стоимость заоблачная, а плюсы уже не так очевидны.
Светодиод
Внутри устроен совсем по другому, чем диод, но имеет те же самые свойства. Только еще и светится при протекании тока в прямом направлении.
Все отличие от диода в некоторых характеристиках.
Самое важное – прямое падение напряжения. Оно гораздо больше, чем 0,65 В у обычного диода и зависит в основном от цвета светодиода. Начиная от красного, падение напряжения которого составляет в среднем 1,8 В, и заканчивая белым или синим светодиодом, падение у которых около 3,5 В. Впрочем, у невидимого спектра эти значения шире.
По сути падение напряжения здесь – минимальное напряжение зажигания диода. При меньшем напряжении, у источника питания, тока не будет и диод просто не загорится. У мощных осветительных светодиодов падение напряжения может составлять десятки вольт, но это значит лишь, что внутри кристалла много последовательно-параллельных сборок диодов.
Но сейчас поговорим об индикаторных светодиодах, как наиболее простых. Их выпускают в различных корпусах, наиболее часто в полуокруглых, диаметром 3, 5, 10 мм.
Любой диод светится в зависимости от протекающего тока. По сути это токовый прибор. Падение напряжения получается автоматически. Ток мы задаем сами.
Современные индикаторные диоды более-менее начинают светиться при токе 1 мА, а при 10 мА уже выжигают глаза. Для мощных осветительных диодов надо смотреть документацию.
Применение светодиода
Имея лишь соответствующий резистор можно задать нужный ток через диод. Конечно, понадобится еще и блок питания постоянного напряжения, например, батарейка 4,5 В или любой другой БП.
Например, зададим ток 1мА через красный светодиод с падением напряжения 1,8 В.
На схеме показаны узловые потенциалы, т.е. напряжения относительно нуля. В каком направлении включать светодиод нам подскажет лучше всего мультиметр в режиме прозвонки, поскольку иногда попадаются напрочь китайские светодиоды с перепутанными ногами. При касании щупов мультиметра, в правильном направлении, светодиод должен слабо светиться.
Поскольку применен красный светодиод, то на резисторе упадет 4,5 — 1,8 = 2,7В. Это известно по второму закону Кирхгофа: сумма падений напряжения на последовательных участках схемы равно ЭДС батарейки, т.
е. 2,7 + 1,8 = 4,5В. Чтобы ограничить ток в 1мА, резистор по закону Ома должен обладать сопротивлением R = U / I = 2,7 / 0,001 = 2700 Ом, где U и I – напряжение на резисторе и необходимый нам ток. Не забываем переводить величины в единицы СИ, в амперы и вольты. Поскольку выпускаемые номиналы сопротивлений стандартизованы выберем ближайший стандартный номинал 3,3кОм. Конечно, при этом ток изменится и его можно пересчитать по закону Ома I = U / R. Но зачастую это не принципиально.
В этом примере ток, отдаваемый батарейкой, мал, так что внутренним сопротивлением батареи можно пренебречь.
С осветительными светодиодами все тоже самое, только токи и напряжения выше. Но иногда им уже не требуется резистор, надо смотреть документацию.
Что-то еще про светодиод
По сути, светить – это основное назначение светодиода. Но есть и другое применение. Например, светодиод может выступать в качестве источника опорного напряжения. Они необходимы, например, для получения источников тока.
В качестве источников опорного напряжения, как менее шумные, применяют красные светодиоды. Их включают в схему так же, как и в предыдущем примере. Поскольку напряжение батарейки относительно постоянное, ток через резистор и светодиод тоже постоянный, поэтому падение напряжения остается постоянным. От анода светодиода, где 1,8В, делается отвод и используется это опорное напряжение в других участках схемы.
Для более надежной стабилизации тока на светодиоде, при пульсирующем напряжении источника питания, вместо резистора в схему ставят источник тока. Но источники тока и источники опорного напряжения – это тема еще одной статьи. Возможно, когда-нибудь я ее напишу.
Стабилитрон
В английской литературе стабилитрон называется Zener diode. Все тоже самое, что и диод, в прямом включении. Но сейчас поговорим только про обратное включение. В обратном включении под действием определенного напряжения на стабилитроне возникает обратимый пробой, т.е. начинает течь ток. Этот пробой полностью штатный и рабочий режим стабилитрона, в отличие от диода, где при достижении номинального обратного напряжения диод просто выходил из строя.
При этом, ток через стабилитрон в режиме пробоя может меняться, а падение напряжение на стабилитроне остается практически неизменным.
Что нам это дает? По сути это маломощный стабилизатор напряжения. Стабилитрон имеет все те же характеристики, что и диод, плюс добавляется так же напряжение стабилизации Uст или nominal zener voltage. Оно указывается при определенном токе стабилизации Iст или test current. Также в документации на стабилитроны указываются минимальный и максимальный ток стабилизации. При изменении тока от минимального до максимального, напряжение стабилизации несколько плавает, но незначительно. См. вольт-амперные характеристики.
Рабочая зона стабилитрона обозначена зеленым цветом. На рисунке видно, что напряжение на рабочей зоне практически неизменно, при широком диапазоне изменения тока через стабилитрон.
Чтобы выйти на рабочую зону, нам надо установить ток стабилитрона между [Iст. min – Iст. max] с помощью резистора точно так же, как это делалось в примере со светодиодом (кстати, можно также с помощью источника тока).
Только, в отличие от светодиода, стабилитрон включен в обратном направлении.
При меньшем токе, чем Iст. min стабилитрон не откроется, а при большем, чем Iст. max – возникнет необратимый тепловой пробой, т.е. стабилитрон просто сгорит.
Расчёт стабилитрона
Рассмотрим на примере нашего рассчитанного трансформаторного БП. У нас есть блок питания, выдающий минимум 18 В (по сути там больше, из-за трансформатора 230/15 В, лучше мерить в реальной схеме, но суть сейчас не в этом), способный отдавать ток 1 А. Нужно запитать нагрузку с максимальным потреблением 50 мА стабилизированным напряжением 15 В (например, пусть это будет какой-нибудь абстрактный операционный усилитель – ОУ, у них примерно такое потребление).
Такая слабая нагрузка выбрана неспроста. Стабилитроны довольно маломощные стабилизаторы. Они должны проектироваться так, чтобы через них мог проходить без перегрева весь ток нагрузки плюс минимальный ток стабилизации Iст. min. Это необходимо, потому что ток после резистора R1 делится между стабилитроном и нагрузкой.
В нагрузке ток может быть непостоянным, либо нагрузка может выключаться из схемы совсем. По сути это параллельный стабилизатор, т.е. весь ток, который не уйдет в нагрузку, примет на себя стабилитрон. Это как первый закон Кирхгофа I = I1 + I2, только здесь I = Iнагр + Iст. min.
Итак, выберем стабилитрон с напряжением стабилизации 15 В. Для установки тока через стабилитрон всегда необходим резистор (или источник тока). На резисторе R1 упадет 18 – 15 = 3 В. Через резистор R1 будет протекать ток Iнагр. + Iст. min. Примем Iст. min = 5 мА, это примерно достаточный ток для всех стабилитронов с напряжением стабилизации до 100 В. Выше 100 В можно принимать 1мА и меньше. Можно взять Iст. min и больше, но это только будет бесполезно греть стабилитрон.
Итак, через R1 течет Ir1 = Iнагр. + Iст. min = 50 + 5 = 55 мА. По закону Ома находим сопротивление R1 = U / I = 3 / 0,055 = 54,5 Ом, где U и I – напряжение на резисторе и ток через резистор. Выберем из ближайшего стандартного ряда сопротивление 47 Ом, будет чуть больше ток через стабилитрон, но ничего страшного.
Его даже можно посчитать, общий ток: Ir1 = U / R = 3 / 47 = 0,063А, далее минимальный ток стабилитрона: 63 — 50 = 13 мА. Мощность резистора R1: P = U * I = 3 * 0,063 = 0,189 Вт. Выберем стандартный резистор на 0,5 Вт. Советую, кстати, не превышать мощность резисторов примерно Pmax/2, дольше проживут.
На стабилитроне тоже рассеивается мощность в виде тепла, при этом в самом худшем случае она будет равна P = Uст * (Iнагр + Iст.) = 15 * (0,050 + 0,013) = 0,945 Вт. Стабилитроны выпускают на разную мощность, ближайшая 1Вт, но тогда температура корпуса при потреблении около 1Вт будет где-то 125 градусов С, лучше взять с запасом, на 3 Вт. Стабилитроны выпускают на 0,25, 0,5, 1, 3, 5 Вт и т.д.
Первый же запрос в гугле «стабилитрон 3Вт 15В» выдал 1N5929BG. Далее ищем «datasheet 1N5929BG». По даташиту у него минимальный ток стабилизации 0,25 мА, что меньше 13 мА, а максимальный ток 100 мА, что больше 63 мА, т.е. укладывается в его рабочий режим, поэтому он нам подходит.
В общем-то, это весь расчёт.
Да, стабилизатор это неидеальный, внутреннее сопротивление у него не нулевое, но он простой и дешевый и работает гарантировано в указанном диапазоне токов. А также поскольку это параллельный стабилизатор, то ток блока питания будет постоянным. Более мощные стабилизаторы можно получить, умощнив стабилитрон транзистором, но это уже тема следующей статьи, про транзисторы.
Проверить стабилитрон на пробой обычным мультиметром, как правило, нельзя. При более-менее высоковольтном стабилитроне просто не хватит напряжения на щупах. Единственное, что удастся сделать, это прозвонить его на наличие обычной диодной проводимости в прямом направлении. Но это косвенно гарантирует работоспособность прибора.
Еще стабилитроны можно использовать как источники опорного напряжения, но они шумные. Для этих целей выпускают специальные малошумящие стабилитроны, но их цена в моем понимании зашкаливает за кусочек кремния, лучше немного добавить и купить интегральный источник с лучшими параметрами.
Также существует много полупроводниковых приборов, похожих на диод: тиристор (управляемый диод), симистор (симметричный тиристор), динистор (открываемый импульсно только по достижении определенного напряжения), варикап (с изменяемой емкостью), что-то еще.
Первые вам понадобятся в силовой электронике при постройки управляемых выпрямителей или регуляторов активной нагрузки. А с последними я уже лет 10 не сталкивался, поэтому оставляю эту тему для самостоятельного чтения в вики, хотя бы про тиристор.
Стабилизатор тока для светодиода (LED) на микросхеме LM317
Бытует неправильное мнение, что для светодиода важным показателем является напряжение питания. Однако это не так. Для его исправной работы существенен прямой ток потребления (Iпотр.), который обычно бывает в районе 20 миллиампер. Величина номинального тока обусловлена конструкцией LED, эффективностью теплоотвода.
А вот величина падения напряжения, в большинстве своем определяется материалом полупроводника, из которого изготовлен светодиод, может доходить от 1,8 до 3,5В.
Отсюда следует, что для нормальной работы LED необходим именно стабилизатор тока, а не напряжения. В данной статье рассмотрим стабилизатор тока на lm317 для светодиодов.
Стабилизатор тока для светодиодов — описание
Конечно же, самым простым способ ограничить Iпотр. для LED является последовательное включение добавочного резистора. Но следует отметить, что данный способ малоэффективен по причине больших энергетических потерь, и подходит лишь только для слаботочных LED.
Формула расчета необходимого сопротивления: Rд= (Uпит.-Uпад.)/Iпотр.
Пример: Uпит. = 12В; Uпад. на светодиоде = 1,5В; Iпотр. cветодиода = 0,02А. Необходимо рассчитать добавочное сопротивление Rд.
В нашем случае Rд = (12,5В-1,5В)/0,02А= 550 Ом.
Но опять, же повторюсь, данный способ стабилизации годится только для маломощных светодиодов.
Следующий вариант стабилизатора тока на микросхеме LM317 более практичен. В ниже приведенной схеме, LM317 ограничивает Iпотр. LED, который задается сопротивлением R.
Силиконовый коврик для пайки
Размер 55 х 38 см, вес 800 гр….
Для стабильной работы драйвера светодиода на LM317, входное напряжение должно превышать напряжение питания светодиода на 2-4 вольта.
Диапазон ограничения выходного тока составляет 0,01А…1,5А и с выходным напряжением до 35 вольт.
Формула для расчета сопротивления резистора R: R=1,25/Iпотр.
Пример: для LED с Iпотр. в 200мА, R= 1,25/0, 2А=6,25 Ом.
Калькулятор стабилизатора тока на LM317
Для расчета сопротивления и мощности резистора просто введите необходимый ток:
Не забывайте, что максимальный непрерывный ток, которым может управляться LM317 составляет 1,5 ампер с хорошим радиатором. Для более больших токов используйте стабилизатор LM338, который рассчитан на 5 ампер, а с хорошим радиатором до 8 ампер.
Если необходимо регулировать яркость свечения светодиода, то в статье светодиодный диммер приведен пример схемы с использованием стабилизатора напряжения LM2941.
Стабилизатор напряженияс использованием стабилитрона
ТЕМА: Стабилизатор напряжения с использованием стабилитронаВВЕДЕНИЕ:
Обычно мы используем стабилизаторы напряжения для обеспечения постоянного напряжения от источника постоянного тока на нагрузке.
Стабилитрон можно использовать как регулятор напряжения.
Правильно легированный кристаллический диод, который имеет резкое напряжение пробоя, известен как стабилитрон. Он всегда работает в режиме обратного смещения в области пробоя.
Пробой стабилитрона происходит в очень тонких переходах.Когда обе области P и n сильно легированы, обедненный слой становится очень узким. В очень тонком обедненном слое электрическое поле через обедненный слой достигает 107 В · м-1 только при небольшом приложенном напряжении. Электрическое поле такой большой величины оказывает сильное воздействие на валентные электроны атомов в обедненном слое. Следовательно, ковалентные связи разрываются и образуется большое количество электронно-дырочных пар. Затем эти носители ускоряются приложенным напряжением.Следовательно, обратный ток быстро увеличивается. Этот процесс, при котором ковалентные связи в обедненной области непосредственно разрушаются сильным электрическим полем, называется пробоем стабилитрона, а обратное напряжение, при котором происходит пробой, называется напряжением стабилитрона (Vz).
Путем тщательной настройки легирования характеристика за пределами напряжения пробоя получается почти вертикальной. Другими словами, в этой области обратное напряжение на диоде остается почти постоянным при большом изменении обратного тока.Так что стабилитрон можно использовать как стабилизатор напряжения. Поэтому интересно найти изменение выходного напряжения при разных входных напряжениях в стабилизаторе напряжения.
AIM
Построить стабилизатор напряжения и изучить его характеристики.
МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ
Подключения выполняются, как показано на рисунке.
Picture-1
R — токоограничивающий резистор, который удерживает ток через стабилитрон в допустимых пределах, а RL — нагрузка, на которой мы получаем регулируемый выход.Для этого подключения необходимы внешний источник постоянного тока, реостат, два вольтметра, стабилитрон, резистор и ключ.
Входное (постоянное) напряжение подается на стабилитрон. Таким образом, диод имеет обратное смещение.
Напряжение на RL всегда будет Vz, напряжение стабилитрона предусмотренного диода, входное напряжение не опускается ниже Vz, стабилитрон Напряжение. Измеряется выходное напряжение для различных входных напряжений на стабилитроне.
СОБРАННЫЕ ДАННЫЕ
Выходные напряжения на стабилитроне для различных входных напряжений приведены ниже:
Напряжение стабилитрона = 6 В
Сопротивление резистора = 330 Ом.
Таблица-1
Из приведенного выше наблюдения мы могли понять, что напряжение на RL (нагрузка) всегда будет Vz (здесь ˜6V) стабилитрон диода при условии, что входное напряжение не опускается ниже Vz, напряжение стабилитрона. .Если входное напряжение меньше напряжения стабилитрона, на выходе отображается то же напряжение, что и на входе. Но если входное напряжение больше, чем напряжение стабилитрона, на выходе будет только напряжение стабилитрона. Таким образом, стабилитрон можно использовать в качестве регулятора напряжения для обеспечения постоянного напряжения от источника постоянного тока на нагрузке RL.
? Предположим, что входное напряжение Vi превышает значение Vz. Так как стабилитрон находится в области пробоя. Напряжение на стабилитроне и, следовательно, выходное напряжение на нагрузке остается постоянным, как Vz.Превышение напряжения Vi-Vz. падает на токоограничивающий резистор R., если I — ток от источников.
Vi- Vz = IR
Другими словами, когда Vi увеличивается за пределы Vz, увеличивается I = IL + IZ. Стабилитрон будет проводить увеличение тока I, в то время как ток нагрузки IL остается постоянным. Следовательно, выходное напряжение на RL = I L X RL остается постоянным независимо от изменения входного напряжения Vi.
? Предположим, что сопротивление нагрузки RL изменяется. Тогда также выходное напряжение остается постоянным на Vz.
В случае, если нагрузка Rl увеличивается, происходит уменьшение тока источника I при постоянном VI.
Можно показать, что ток нагрузки. IL уменьшается, и это уменьшение связано с уменьшением полного тока I и увеличением тока стабилитрона Iz.
Таким образом, напряжение на нагрузке остается постоянным как VZ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Стабилизаторы напряжения (стабилитроны) могут использоваться в качестве регулятора напряжения для обеспечения постоянного напряжения от источника постоянного тока на нагрузке RL.
Используя стабилизаторы напряжения, мы можем значительно сэкономить на нашем электрическом оборудовании. Потому что всякий раз, когда входное напряжение в цепи увеличивается, из-за грохота, короткого замыкания или любым другим способом, стабилитрон передает на прибор только свое напряжение стабилизации в качестве выходного напряжения. В противном случае приборы перегорят из-за высокого напряжения.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ
• Стабилитрон должен иметь обратное смещение.
• Слой истощения должен быть очень тонким.
• Стабилитрон должен подключаться параллельно нагрузке.
• Используя стабилизаторы напряжения в электроприборах, мы можем в значительной степени уберечь их от ударов, короткого замыкания и т.
Д. —
СПРАВОЧНИК
Основы ФИЗИЧЕСКОГО КЛАССА XII BY Была опубликована.
Практические занятия по физике XI и XII, Сунил А Пиллай — Публикация Анамики.
NCERT Текст класса XII.
Плюс две физики Ксавьера и Роя.
Понять принцип действия диода стабилизации напряжения и диода TVS
1.Стабилитрон
Стабилитрон — это своего рода диод, который ИСПОЛЬЗУЕТ переход PN, чтобы напряжение обратного пробоя оставалось неизменным, но ток может изменяться в определенном диапазоне значений. Диод регулятора напряжения имеет состояние высокого сопротивления перед напряжением обратного пробоя, а за пределами этой критической точки он находится в состоянии низкого сопротивления. Диод регулятора напряжения широко используется в различных схемах регулятора напряжения, компонентах опорного напряжения и других случаях, его можно использовать последовательно, чтобы можно было получить более высокое значение регулятора напряжения.
Стабилитрон «lh-zd» обычно используется в схеме, основными несколькими параметрами являются: значение напряжения на стабилитроне, мощность рассеивания, максимальный рабочий ток, при разработке схемы мы должны полностью учитывать эти три фактора.
Следующая диаграмма представляет собой схему понижающего сопротивления емкости, выходное напряжение 12 В, с использованием 1 стабилитрона n4742a, значение напряжения составляет 12 В, 1 Вт.
2. TVS диод
Диоды подавления переходных процессов, трубка TVS представляет собой своего рода полупроводниковое устройство со способностью поглощения перенапряжения, его быстрое время отклика, достигающее наносекунды, поэтому, как только схема получает мгновенный высокоэнергетический удар, когда она может сдерживаться, подавайте энергию, поглощая из цепь мгновенного большого тока, зажим высокого напряжения, в результате защищает заднюю часть устройства или цепи.
TVS-диод является однонаправленным и двунаправленным, односторонним для постоянного тока, двусторонним, используемым в цепях переменного тока, и должен находиться в середине схемы защиты цепи параллельно, когда мгновенное напряжение превышает нормальное рабочее напряжение цепи, TVS-диод и лавинный эффект, обеспечивает мгновенный ток с низким сопротивлением, чтобы устройство или оборудование защиты не повреждались.
Следовательно, TVS-диод очень подходит для цепей, чувствительных к электростатическому разряду, и цепей перенапряжения. Как показано ниже, однонаправленный TVS подключен к цепи с полярностью, противоположной полярности входа питания, для работы схемы. Принцип работы и характеристики стабилитронов
Стабилитроны — это диоды, которые действуют как стабилизаторы.Используя состояние обратного пробоя PN-перехода, ток стабилитронов можно изменять в широком диапазоне, в то время как напряжение остается неизменным.
Каталог
I Принцип стабилитронов
Стабилитроны — это диоды, которые действуют как регуляторы. Используя состояние обратного пробоя PN-перехода, ток стабилитронов можно изменять в широком диапазоне, в то время как напряжение остается неизменным. Этот диод представляет собой полупроводниковый прибор с очень высоким сопротивлением вплоть до критического обратного напряжения пробоя.
В этой критической точке пробоя обратное сопротивление снижается до очень небольшого значения. В этой области с низким сопротивлением ток увеличивается, а напряжение остается постоянным. Стабилитрон разделен по напряжению пробоя. Из-за этой характеристики стабилитрон в основном используется в качестве регулятора напряжения или опорного элемента напряжения. Стабилитроны могут быть подключены последовательно для использования при более высоких напряжениях, а более стабильные напряжения могут быть получены путем последовательного подключения.
Прямая характеристика характеристической кривой вольт-ампер стабилитрона аналогична характеристике обычного диода.Обратной характеристикой является то, что когда обратное напряжение ниже, чем обратное напряжение пробоя, обратное сопротивление очень велико, а обратный ток утечки чрезвычайно мал. Однако, когда обратное напряжение приближается к критическому значению обратного напряжения, обратный ток внезапно увеличивается, что называется пробоем.
В этой критической точке пробоя обратное сопротивление внезапно падает до очень небольшого значения. Хотя ток варьируется в большом диапазоне, напряжение на диодах стабильно вблизи напряжения пробоя, что обеспечивает стабилизацию напряжения на диодах.Полупроводниковые диоды предотвращают обратный ток, но если приложенное обратное напряжение становится слишком высоким, может произойти преждевременный пробой или повреждение.
Стабилитроны аналогичны стандартным диодам с PN переходом, но они специально разработаны для обеспечения низкого заданного напряжения обратного пробоя. Он использует любое обратное напряжение, приложенное к нему. Стабилитрон ведет себя как обычный диод общего назначения, который сделан из кремниевой структуры PN. При прямом смещении анод расположен относительно своего катода и ведет себя как нормальный сигнальный диод, пропускающий номинальный ток.Однако, в отличие от обычных диодов, которые предотвращают прохождение любого тока через себя при обратном смещении, катод становится более положительным, чем анод, и как только обратное напряжение достигает заданного значения, стабилитрон начинает проводить обратное.
Это связано с тем, что, когда обратное напряжение на стабилитронах превышает номинальное напряжение устройства, происходит процесс, называемый Лавинный пробой . Слой обеднения полупроводника и ток начинают течь через диоды, чтобы ограничить рост напряжения.
II ВАХ стабилитронов
Рисунок 1. ВАХ стабилитронов
Стабилитроны используются в режиме « обратного смещения » или в режиме обратного пробоя, где подключен анод диода к отрицательному питанию. Из приведенной выше кривой ВАХ видно, что область характеристики обратного смещения стабилитрона представляет собой почти постоянное отрицательное напряжение, которое не имеет ничего общего с величиной тока, протекающего через диод, и остается почти неизменным, даже если ток сильно меняется.Ток стабилитрона остается между током пробоя I Z (мин.) И максимальным номинальным током I Z (макс.).
Эта способность управления может использоваться для регулирования или стабилизации источника напряжения для предотвращения изменений мощности или нагрузки.
Тот факт, что напряжение на диоде в области пробоя почти постоянно, оказался важной особенностью стабилитронов, поскольку его можно использовать в простейших приложениях регулятора напряжения.
Регулятор должен обеспечивать постоянное выходное напряжение на нагрузку, подключенную параллельно.Несмотря на колебания напряжения питания или изменение тока нагрузки, стабилитрон будет продолжать регулировать напряжение до тех пор, пока ток диода не упадет ниже минимального значения IZ (min) в области обратного пробоя.
III Стабилитрон-стабилизатор
Стабилитроны можно использовать для получения стабильного выходного напряжения с низкой пульсацией при переменных токах нагрузки. Пропуская небольшой ток от источника напряжения через диод через подходящий токоограничивающий резистор (RS), стабилитрон будет проводить ток, достаточный для поддержания падения напряжения Vout.
Помните, что выходное напряжение постоянного тока полуволнового или двухполупериодного выпрямителя содержит пульсации, наложенные на постоянное напряжение и среднее выходное напряжение при изменении значения нагрузки.
Подключив к выходу выпрямителя простую схему стабилитрона, как показано ниже, можно получить более стабильное выходное напряжение.
Рисунок 2. Схема стабилитрона
Резистор RS соединен последовательно со стабилитроном для ограничения тока через диод, а VS соединен в комбинации.Регулируемое выходное напряжение Vout снимается с стабилитрона. Катодный вывод стабилитрона подключен к положительной шине источника питания постоянного тока, поэтому он имеет обратное смещение и будет работать в состоянии пробоя. Затем выберите резистор RS, чтобы ограничить максимальный ток, протекающий в цепи.
Без нагрузки, подключенной к цепи, ток нагрузки будет нулевым (IL = 0), и весь ток схемы проходит через стабилитрон, который, в свою очередь, потребляет максимальную мощность. Когда небольшая часть сопротивления нагрузки RLRS приведет к большему току подключения диода, потому что это увеличит требования к рассеиваемой мощности диода.Выбор соответствующего значения последовательного сопротивления таким образом, чтобы при отсутствии нагрузки или в условиях высокого импеданса не превышалась максимальная номинальная мощность стабилитрона.
Нагрузка подключена параллельно стабилитрону, поэтому напряжение на RL всегда совпадает с напряжением стабилитрона (V — [R = V ž). Существует минимальный ток Зенера, при котором стабилизация напряжения эффективна, и ток Зенера всегда должен оставаться выше этого значения при работе под нагрузкой в области ее пробоя.Верхний предел тока зависит, конечно, от номинальной мощности устройства. Напряжение питания VS должно быть больше VZ.
Одна небольшая проблема такая же, как и в схеме стабилитрона на стабилитроне. Иногда диод генерирует электрический шум поверх источника постоянного тока, потому что он пытается стабилизировать напряжение. Обычно это не проблема для большинства приложений, но может потребоваться добавить большой развязывающий конденсатор на выходе стабилитрона для достижения сглаживания.
Стабилитроны всегда работают в условиях обратного смещения.Стабилитрон можно использовать для разработки схемы регулятора напряжения для поддержания постоянного выходного напряжения постоянного тока на нагрузке в случае изменения входного напряжения или тока нагрузки.
Стабилизатор напряжения Зенера состоит из токоограничивающего резистора RS, включенного последовательно с входным напряжением V S. В этом состоянии обратного смещения стабилитрон включен параллельно нагрузке RL. Стабильное выходное напряжение всегда выбирается таким же, как напряжение пробоя VZ диода.
Пример
5.От входа постоянного тока 12 В требуется стабильное питание 0 В. Стабилитроны имеют максимальную номинальную мощность PZ 2 Вт. Рассчитано с использованием схемы стабилитрона выше:
a). Максимальный ток, протекающий через стабилитрон.
б). Минимальное значение последовательного сопротивления, RS
c). Ток нагрузки IL, если 1k & Omega; нагрузочный резистор подключен через стабилитрон.
г). Ток стабилитрона IZ, при полной нагрузке.
IV Напряжение стабилитрона
Помимо генерации одного стабильного выходного напряжения, стабилитроны также могут быть подключены последовательно с обычными кремниевыми сигнальными диодами для получения различных выходных значений опорного напряжения, как показано ниже.
Стабилитроны, подключенные последовательно
Рис. 3. Стабилитроны, подключенные последовательно
Значение каждого стабилитрона может быть выбрано в соответствии с приложением, тогда как у кремниевых диодов всегда падает примерно 0,6-0,7 V при переадресации. Напряжение питания Vin, конечно, должно быть выше максимального выходного опорного напряжения, которое в приведенном выше примере составляет 19 В.
Типичная электронная схема типичного стабилитрона — 500 мВт, серия BZX55 или 1.3W, серия BZX85. Например, C7V5 — это диод на 7,5 В, а ссылочный номер диода — BZX55C7V5.
Стабилитроны серии 500 мВт имеют диапазон напряжений приблизительно от 2,4 до 100 В и обычно имеют ту же последовательность значений для серии резисторов 5% (E24). Эти небольшие, но очень полезные диоды имеют разные номиналы напряжения, как показано в таблице ниже.
BZX55 Номинальная мощность стабилитрона 500 мВт | | ||||||||||||||||||||||||||||||||
2. | 2,7 В | 3,0 В | 3,3 В | 3,6 В | 3,9 В | 4,3 В | 4,3 В | В | 5,6 В | 6,2 В | 6,8 В | 7,5 В | 8,2 В | 9,1000 | 9.1000 | 12В | 13В | 15В | 16В | 18В | 20В | 33В | 36В | 39В | 43В 902 01 | 47V | |||||||
BZX85 Номинальная мощность стабилитрона 1. | 4,3 В | 4,7 В | 5,1 В | 5,6 | 6,2 В | ||||||||||||||||||||||||||||
6.8 В | 7,5 В | 8,2 В | 9,1 В | 10 В | 11 В | 12 В | 12 В | 18V | 20V | 22V | 24V | 27V | 30V | 30V | 43V | 47V | 51V | 56V | 62V | ||||||||||||||
4 В
3W V стабилитрон цепи
DC мы изучили, как до сих пор, стабилитрон цепи фиксатора постоянного тока источник питания.
Но как стабилитрон реагирует на сигнал изменения , если входной сигнал не является установившимся постоянным током, а имеет форму волны переменного и переменного тока.
Схема ограничения и ограничения диодов используется для формирования или изменения формы входного сигнала переменного тока (или любой синусоидальной волны) и создания выходных сигналов различной формы в соответствии с расположением схемы. Цепи диодного ограничителя также называют ограничителями, потому что они ограничивают положительную (или отрицательную) часть входного сигнала переменного тока. Поскольку стабилитроны ограничивают или отсекают часть формы сигнала, они в основном используются для защиты схем или схем формирования сигналов.
Например, если мы хотим ограничить выходной сигнал до +7,5 В, мы будем использовать стабилитрон на 7,5 В. Если форма выходного сигнала пытается превысить предел 7,5 В, стабилитрон «отсекает» перенапряжение на входе, создавая форму волны с плоской вершиной и сохраняя постоянный выход на уровне + 7,5 В.
Обратите внимание, что в условиях прямого смещения стабилитрон остается диодом. Когда выходной сигнал переменного тока ниже -0,7 В, стабилитрон будет «проводить», как любой нормальный кремниевый диод, и ограничивать выход до -0.7V, как показано ниже.
Рис. 4. Фиксирующая схема стабилитрона
Стабилитроны, соединенные встречно-встречно, можно использовать в качестве того, что вырабатывает регулятор напряжения переменного тока, так называемый «генератор прямоугольной волны Пура». С помощью этой конфигурации мы можем вырезать форму волны между положительным значением + 8,2 В и отрицательным значением -8,2 В для стабилитрона 7,5 В
Так, например, если мы хотим обрезать форму выходного сигнала между двумя разными минимумами и максимальные значения, такие как + 8V и -6V, нам нужно использовать только два стабилитрона с разными номиналами.Обратите внимание, что выходной сигнал ограничивает форму волны переменного тока в диапазоне от + 8,7 В до -6,7 В из-за увеличения смещенного напряжения на диоде.
Другими словами, размах напряжения составляет 15,4 вольт вместо ожидаемых 14 вольт, поскольку падение напряжения прямого смещения на диоде увеличивается на 0,7 вольт в каждом направлении.
Этот тип конфигурации ограничителя довольно распространен для защиты электронных схем от перенапряжений. На клеммы ввода питания обычно ставят два стабилитрона.Во время нормальной работы один из стабилитронов выключен, и диод мало влияет. Однако, если форма волны входного напряжения превышает его предел, стабилитрон включается и фиксирует вход для защиты схемы.
VI Применение стабилитронов
1. Типичная схема последовательного регулятораРисунок 5. Типичная схема последовательного регулятора
В этой схеме база транзистора T стабилизирована на уровне 13 В. стабилитроном D, то его эмиттер будет выдавать постоянное напряжение 13-0.7 = 12,3 В. В пределах определенного диапазона, независимо от того, увеличивается или уменьшается входное напряжение, независимо от того, изменяется сопротивление нагрузки, а выходное напряжение остается неизменным.
Эта схема используется во многих ситуациях. 7805 — это последовательная схема встроенного регулятора напряжения, которая может выдавать 5 В. 7805-7824 может выводить напряжение 5-24 В. Он применяется на многих устройствах.
Рисунок 6. Схема встроенного регулятора напряжения серии 7805
2. Схема защиты от перенапряжения в телевизореРисунок 7.Схема защиты от перенапряжения в телевизоре
115В — основное напряжение питания телевизора. Когда выходное напряжение источника питания слишком высокое, включается D и включается транзистор T. Его коллекторный потенциал изменится с исходного высокого уровня (5 В) на низкий уровень. Подача напряжения через линию управления режимом ожидания переводит телевизор в режим защиты в режиме ожидания.
3. Схема гашения дугиРисунок 7. Схема гашения дуги
Когда соответствующий стабилитрон подключен параллельно катушке индуктивности (принцип также может быть подключен к обычному диоду) , и катушка отключена во включенном состоянии, высокое напряжение, генерируемое высвобождением ее электромагнитной энергии, принимается диодом.
Таким образом, когда переключатель выключен, дуга переключателя устраняется. Эта прикладная схема чаще используется в промышленности, например, в некоторых более мощных схемах электромагнитного управления.
Рекомендуемый артикул:
Введение в типы диодов
Что такое лазерные диоды?
Стабилитрон делает паршивый стабилизатор
Стабилитрон часто используется для создания опорного напряжения. В учебных пособиях и даже учебных пособиях упоминается создание стабилизатора на основе стабилитрона.Идея в том, что стабилитрон поддерживает известное падение напряжения. Проблема в том, что текущее имеет значение. В этом посте представлен краткий обзор стабилитронов и показано, что произошло, когда я попытался запитать микроконтроллер с помощью «стабилизатора на стабилитронах».
Обзор стабилитронов Просто краткий обзор, если вы не знакомы с стабилитронами. Как и обычные диоды, стабилитроны имеют низкое прямое напряжение.
Обычно у вас напряжение около 0,7. Однако разные наборы материалов могут иметь разное прямое напряжение.
Также, как и в обычных диодах, существует обратное напряжение пробоя. Если вы посмотрите на здоровенный диод, такой как 1n4001, вы обнаружите, что напряжение пробоя начинается с 50 вольт.
1n4001 Напряжение обратного пробоя
Стабилитроныуникальны тем, что их обратное напряжение пробоя относительно низкое. Например, у меня есть такие, которые на 3,3, 5,0, 9,1 и 12 вольт. (Интересные цифры, не правда ли?)
Кривая показывает, что выше прямого напряжения и «ниже» обратного напряжения диод проводит.Я поместил ниже в кавычки, потому что это предполагает отрицательный потенциал. Этот комментарий не означает, что вам нужен источник отрицательного напряжения, просто диод имеет обратное смещение. Также известен как обернулся.
Стабилитрон
Как уже упоминалось, идея стабилитрона заключается в том, что на диоде падает стабильное напряжение при обратном смещении.
Более того, с такими значениями, как 3.3 и 5.0, о которых я упоминал ранее, это начинает звучать как хороший вариант, не так ли?
BZX79C3V3 от Fairchild (на полу)
Давайте возьмем BZX79C3V3 в качестве примера стабилитрона.Обратите внимание в таблице характеристик, что обратное напряжение составляет 3,3 В при 5,0 мА.
Идея состоит в том, что вы выбираете номинал резистора, возможно, даже прецизионное значение, чтобы создать достаточный ток для обратного смещения стабилитрона на 5,0 мА.
Однако есть проблема с этой базовой схемой. Ток, протекающий через нагрузку, также должен протекать через резистор. Согласно закону Ома, падение напряжения на резисторе изменяется в зависимости от протекающего тока.
Питание ESP8266 с стабилитроном
Используя приведенную выше схему, я попытался запитать ESP8266 с помощью 5.Питание 0 вольт. Перед построением этой схемы я измерил, что ток, потребляемый ESP8266, составляет 60 мА при питании от источника питания 3,3 В.
При использовании стабилитрона 3,3 В на последовательном резисторе падает 1,7 В. При 60 мА на нагрузке и 5 мА для стабилитрона закон Ома говорит нам, что нам нужен резистор 28 Ом. Ближайшее значение, которое у меня есть, 22 Ом.
Когда я подключил схему, с ESP8266 ничего не произошло. Узел VOUT измерял около 0,9 вольт. Что еще хуже, независимо от того, какое напряжение источника я сделал, узел VOUT оставался на 0.9 вольт.
Догадываясь, я уменьшил сопротивление резистора примерно на 10 Ом.
Когда я измерил мультиметром, то увидел на делителе всего 1,8 вольта. Однако ESP8266 работал. После сброса ESP8266 увидел 2,5 вольта. И в зависимости от того, какой вес был на моей левой или правой ноге, любое промежуточное значение.
Так что, черт возьми, здесь происходит? Что ж, во-первых, спасибо, что продолжаете читать, прежде чем переходить к комментариям, чтобы сказать следующее утверждение.Вы не можете рассматривать микроконтроллер, особенно систему на кристалле (SOC), как постоянную нагрузку.
Когда я нажимаю и удерживаю кнопку «СБРОС», узел Vout переходит на хорошие чистые 3,4 вольта. В этот момент большинство активных цепей в микросхеме выключено.
Поскольку ESP8266 был нагрузкой с высоким импедансом, почти весь ток в этой цепи протекает через последовательный резистор и ESP8266. Величина тока была ошеломляющей, почти 200 мА. Что ж, ошеломляюще, когда можно было ожидать только около шестидесяти.
Другие проблемы стабилизатора стабилитрона
Все это упражнение было направлено на то, чтобы показать, почему стабилитрон — плохой стабилизатор. Падение напряжения слишком сильно зависит от тока, протекающего через переход. Это означает, что «схема регулятора» зависит от постоянной нагрузки. Любое активное устройство вызовет нестабильность узла VOUT.
Так что же хорошего в этой схеме стабилитрона? Ну это не регулятор. Вместо этого это ссылка.
Например, вы можете использовать аналогичную схему на AREF Arduino.Допустим, вы используете аналоговый датчик, который выдает максимум 3 В. Использование опорного стабилитрона может дать АЦП больше разрешения.
Вы можете использовать стабилитрон в качестве эталона для операционного усилителя. Эта схема не слишком отличается от того, как работают линейные регуляторы.
Урок здесь в том, что если вы хотите использовать схему стабилизатора на стабилитроне, вам необходимо пересмотреть свою конструкцию. В некоторых очень редких или сложных случаях он сработает нормально.
Если вы использовали стабилитрон в качестве регулятора, а не для справки, оставьте комментарий ниже.Я хотел бы услышать, как вы это использовали.
Лазерный диод с волоконно-оптической связью на 1064 нм
Стабилизированный по длине волны одномодовый лазерный диод с оптоволоконной связью, 20 мВт @ 1064 нм, QFBGLD-1060-20PM
| Прейскурантная цена: 1640,00 $ |
| Интернет-цена: $ 1540,00 |
Технические характеристики
Условия испытаний: температура 25 o C, режим CW
Параметр | Обозначение | мин. | Тип | Макс | Блок |
Выходная мощность от пигтейла | П ф | 16 | 20 | 30 | мВт |
Длина волны | l c | 1055 | 1064 | 1075 | нм |
Длина волны v / s температурный коэффициент | — | 0.01 | нм / o C | ||
Спектральная ширина (FWHM) | Dl | 2 | 10 | МГц | |
Коэффициент подавления боковой моды | SMSR | 35 | дБ | ||
Прямой ток | Я ф | 120 | 180 | мА | |
Пороговый ток | Я -й | 30 | мА | ||
Прямое напряжение | V f | 1.5 | 2,0 | V | |
Время нарастания в импульсном режиме | т г | 0,5 | нс | ||
Ток монитора при В rPD = 5 В | Я м | 0.2 | 1,3 | мА | |
ТЭК ток | Я ТЕС | 1.2 | A | ||
Напряжение ТЕС | В ТЭК | 2,4 | V | ||
Термистор B постоянный | 3800 | 4100 | K | ||
Сопротивление термистора | 9.5 | 10,0 | 10,5 | КОм | |
Температура хранения | T stg | -40 | 70 | o C | |
Рабочая температура корпуса | Т с | 0 | 60 | o C | |
Обратное напряжение PD | V RPD | 5 | 20 | V | |
Температура пайки свинцом при 10 с | — | 260 | o C |
Спектр
Конфигурация контактов
Дополнительная информация
Доступен выбор длины волны Нет отзывовСтабилитрон
как регулятор напряжения, работа, ограничения
СтабилитронСтабилитрон
Стабилитрон можно использовать как диод D.C. Регулятор или стабилизатор напряжения для обеспечения постоянного напряжения от источника, напряжение которого изменяется в широком диапазоне. Это связано с характеристиками стабилитрона , т.е. если стабилитрон работает при пробивном напряжении, напряжение на нем остается постоянным.
Принципиальная схемаСхема расположения схем показана на рис. Стабилитрон стабилитрона считается смещенным. Он подключен параллельно к нагрузке (R L ), на которой требуется постоянное напряжение.R S — последовательное сопротивление для поглощения колебаний выходного напряжения.
Операция
Нерегулируемое постоянное напряжение (V i ) подается на стабилитрон в обратном смещении и последовательном сопротивлении (R S ). Сопротивление нагрузки (R L ) подключено параллельно с обратным смещением стабилитрона , и на резисторе нагрузки получается регулируемое постоянное напряжение (В или ).
Если входное напряжение (V i ) увеличивается, то увеличивается ток через (R S ) и, следовательно, ток (I z ) через стабилитрон.Это увеличивает падение напряжения на (R S ), но не изменяется напряжение на стабилитроне . Это связано с тем, что в области пробоя, хотя ток через стабилитрон изменяется, падение напряжения на стабилитроне остается неизменным при (V Z ). Таким образом, выходное напряжение на нагрузочном резисторе остается постоянным на уровне V o = V z .
Аналогично, если входное напряжение (V i ) уменьшается, ток, протекающий через (R s ) и стабилитрон , также уменьшается.Падение напряжения на (R s ) уменьшается, но напряжение на стабилитроне не изменяется. Таким образом, ясно, что любое увеличение или уменьшение входного напряжения приводит к увеличению или уменьшению падения напряжения на (R s ), но напряжение на стабилитроне остается постоянным и, следовательно, выходное напряжение остается постоянным. Это означает, что стабилитрон действует как регулятор напряжения.
Ограничения
Стабилитрон имеет следующие недостатки:
Имеет низкий КПД при больших токах нагрузки.Это связано с тем, что при большом токе нагрузки будут учитываться потери мощности в последовательном ограничивающем сопротивлении.
Выходное напряжение немного изменяется при изменении нагрузки.
Следовательно, использование этой схемы ограничено только приложениями, в которых изменения тока нагрузки и входного напряжения малы.
Читайте также
Yb: KYW фемтосекундная лазерная частотная гребенка с диодной накачкой и стабилизированной частотой смещения несущей и огибающей
Дж.Л. Холл, Rev. Mod. Phys. 78 , 1279 (2006)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
T.W. Hänsch, Rev. Mod. Phys. 78 , 1297 (2006)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
H.R. Telle, G. Steinmeyer, A.E. Dunlop, J. Stenger, D.H. Sutter, U. Keller, Appl. Phys. В 69 , 327 (1999)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Д.Дж. Джонс, С.А. Диддамс, Дж. К. Ранка, А. Стенц, Р. Windeler, J.L. Hall, S.T. Cundiff, Science 288 , 635 (2000)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
А. Бартельс, Р. Гебс, М. Киршнер, С. Диддамс, Опт. Lett. 32 , 2553 (2007)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
J. Stenger, H. Schnatz, Ch. Тамм, H.R. Telle, Phys.Rev. Lett. 88 , 073601 (2002)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Л.-С. Ма, З. Би, А. Бартельс, Л. Робертссон, М. Зукко, Р.С. Винделер, Г. Уилперс, К. Оутс, Л. Холлберг, С.А. Диддамс, Science 303 , 1843 (2004)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
А. Бартельс, К. В. Оутс, Л. Холлберг, С. Диддамс, Опт. Lett. 29 , 1081 (2004)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
J.J. Макферран, Э. Иванов, А. Бартельс, Г. Вильперс, К.У. Оутс, С.А. Диддамс, Л. Холлберг, Elect. Lett. 41 , 650 (2005)
Артикул Google ученый
У. Моргнер, Р. Элл, Г. Мецлер, Т. Щибли, Ф. Кртнер, Дж. Фудзимото, Х.А. Хаус, Э. Иппен, Phys. Ред.Lett. 86 , 5462 (2001)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
О. Mücke, R. Ell, A. Winter, J.-W. Ким, Дж. Бирге, Л. Матос, Ф. Кертнер, Опт. Экспресс 13 , 5163 (2005)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Т. Фортье, А. Бартельс, С. Диддамс, Опт. Lett. 31 , 1011 (2006)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
М.С. Киршнер, Т. Фортье, А. Бартельс, С.А. Диддамс, Опт. Экспресс 14 , 9531 (2006)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Ф. Таузер, А. Лейтенсторфер, В. Цинт, Опт. Экспресс 11 , 594 (2003)
ADS Статья Google ученый
Ф.-Л. Хонг, К. Миносима, А. Онаэ, Х. Инаба, Х. Такада, А. Хираи, Х. Мацумото, Т. Сугиура, М.Ёсида, Опт. Lett. 28 , 1516 (2003)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Б. Вашберн, С. Диддамс, Н. Ньюбери, Дж. У. Николсон, М.Ф. Ян, К. Йоргенсен, Г. Карстен, Опт. Lett. 29 , 250 (2004)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
T.R. Щибли, К. Миношима, Ф.-Л. Хонг, Х. Инаба, А. Онаэ, Х. Мацумото, И. Хартл, М.Э. Ферманн, Опт. Lett. 29 , 2467 (2004)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
ТУАЛЕТ. Суонн, Дж. Дж. Макферран, И. Коддингтон, Н. Ньюбери, И. Хартл, М. Ферманн, П. Вестбрук, Дж. Николсон, Ф. Федер, К. Лангрок, М.М. Fejer., Opt. Lett. 31 , 3046 (2006)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
И. Коддингтон, У.К. Суонн, Л. Лорини, Дж. К. Бергквист, К.С. Feder, Y. Le Coq, J.W. Николсон, К.В. Оутс, К. Кураиши, П.С. Wesbrook, S.A. Diddams, N.R. Ньюбери, Nature Photonics 1 , 283 (2007)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Т. Уилкен, Т. Хенш, Р. Хольцварт, П. Адель, М. Мей, представлены на CLEO / QELS 2007, документ CMR3
Н.Р. Ньюбери, W.C. Суонн, J. Opt. Soc. Являюсь. В 24 , 1756 (2007)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Я.Хартл, М.Э. Ферманн, П. Пал, W.H. Нокс, в Conference on Lasers and Electro-Optics / Quantum Electronics and Laser Science Conference and Photonic Applications Systems Technologies , OSA Technical Digest Series (CD) (Optical Society of America, 2007), paper CMU2
I. Hartl, A. Marcinkevicius, M.E. Fermann, T.R. Щибли, Д. Hudson, D.C. Yost, J. Ye, чтобы появиться в Opt. Lett.
К. Хеннингер, Р. Пашотта, М. Граф, Ф. Морье-Жену, Г.Чжан, М. Мозер, С. Бисвал, Дж. Нис, А. Браун, Г.А. Mourou, I. Johannsen, A. Giesen, W. Seeber, U. Keller, Appl. Phys. В 69 , 3 (1999)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
А. Лагацкий, К. Браун, В. Сиббетт, Опт. Экспресс 12 , 3928 (2004)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Х. Лю, Дж. Нис, Г. Моуру., Opt. Lett. 26 , 1723 (2001)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Ф. Бруннер, Г.Дж. Sphler, J. Aus der Au, L. Krainer, F. Morier-Genoud, R. Paschotta, N. Lichtenstein, S. Weiss, C. Harder, A.A. Лагацкий В.А., Абдолванд А.В., Кулешов Н.В., Келлер У. // Опт. И спектр. Lett. 25 , 1119 (2000)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
П. Клопп, В. Петров, У.Грибнер, Г. Эрберт, Опт. Экспресс 10 , 108 (2002)
ADS Google ученый
А.А. Лагацкий, Э. Рафаилов, К. Леберн, C.T.A. Браун, Н. Сян, О.Г. Охотников, В. Сиббетт, Элект. Lett. 39 , 1108 (2003)
Артикул Google ученый
Ф. Бруннер, Т. Зюдмайер, Э. Иннерхофер, Ф. Морье-Жену, Р. Пашотта, В. Кисель, В.Щербицкий Г., Кулешов Н.В., Гао Дж., Контаг К., Гизен А., Келлер У., Опт. И спектр. Lett. 27 , 1162 (2002)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Y. Deng, F. Lu, W. Knox, Opt. Экспресс 13 , 4589 (2005)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
J. Teipel, D. Türke, H. Giessen, A. Killi, U. Morgner, M. Lederer, D. Kopf, M. Kolesik, Opt.Экспресс 13 , 1477 (2005)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
У. Келлер, К.Дж. Weingarten, F.X. Кертнер, Д. Копф, Б. Браун, И.Д. Юнг, Р. Флак, К. Хенигер, Н. Матушек, J. Aus der Au, IEEE J. Quant. Избрать. 2 , 435 (1996)
Артикул Google ученый
Диддамс С.А., Ж.-К. Diels., J. Opt. Soc. Являюсь. В 13 , 1120 (1996)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Дж.Н. Эймс, С. Гош, Р.С. Винделер, А.Л. Гаэта, С. Cundiff, Appl. Phys. В 77 , 279 (2003)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Мейер С.А., Дж.А. Squier, S.A. Diddams, представленный на CLEO / Europe-IQEC , плакат JSIII-2-MON
К.Л. Корвин, Н. Ньюбери, Дж.М. Дадли, С. Коэн, С.А. Диддамс, Б. Вашберн, К. Вебер, Р.С. Windeler, Appl. Phys. В 77 , 267 (2003)
ADS Google ученый
W.К. Суонн, Б. Вашберн, Н. Ньюбери, Опт. Экспресс 13 , 10622 (2005)
Артикул Google ученый
J.J. Макферран, W.C. Суонн, Б. Вашберн, Н. Ньюбери, Appl. Phys. В 86 , 219 (2006)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
Л. Крайнер, Р. Пашотта, С. Леконт, М. Мозер, К.Дж. Weingarten, U. Keller, IEEE J. Quant.Избрать. 38 , 1331 (2002)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый
К.В. Юмашев, Н. Поснов, П. Прокошин, В. Калашнов, Ф. Меджид, И.Г. Полойко, В. Михайлов, В. Козич., Опт. Квантовая электроника. 32 , 43 (2000)
Артикул Google ученый
Р. Десальво, А.А. Саид, Д.Дж. Hagan, E.W. Van Stryland, M. Sheik-Bahae, IEEE J.Quant. Избрать. 32 , 1324 (1996)
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google ученый