Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Projekty zasilaczy - UEL, nie kumam nic

22 Wrz 2006 13:38 6768 25
  • Poziom 12  
    Witam,
    panowie pilny i duzy problem mam. Nie kumam nic z lekcji bo facet tak gmatwa wszystko, ze nie wiem co i jak. Tlumaczyl juz z 5 razy i nic nie kumam dalej. Pierwszy obrazek przedstawia schemat zasilacza, gdzie trzeba dobrac odpowiedni rezystor i diode prostownicza (z katalogu). Wyszlo, ze potrzebny bedzie rezystor o R=115Ω, mocy 99mW, co wg jakiegos szeregu daje nam rezystor o R=110Ω. Zas dioda to chyba (nie umiem sie polapac w notatkach :|) BZAP83-C12 badz BZP630-C12. Drugi obrazek to schemat zasilacza z tranzystorem. Tutaj wyszlo z kolei, ze dioda to BZP630-C13, a tranzystor to DC107. Rezystor mielismy sami wyliczyc bo podobno to banal. Ja tego wogole nie rozumiem. Moglby ktos krok po kroczku napisac jak sie wylicza te wszystkie prądy, spadki i wkoncu parametry potrzebnych elementow? Bede wdzieczny za wszelka pomoc. Aha, no i w klasie tez nikt nie rozumie goscia, wiec zapewne pomozecie wielu ludziom :)

    z góry dziekuje.


    Projekty zasilaczy - UEL, nie kumam nic
    Projekty zasilaczy - UEL, nie kumam nic



    pozdrawiam.
    [/img]
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Wszystko pięknie i ładnie tylko jakie jest napięcie wejściowe??
    A tok ogólnie to wzór na R dla schematu z diodą biedzi następujący
    R=U/I
    Gdzie:
    U to napięcia na rezystorze równe U=Uwe-Uwy
    A i to prąd płynący przez rezystor równy I=Iwy+Id
    Gdzie Id to minimalny prąd diody zenera typowo 5mA
    Czyli np. dla napięcia na wejściu równym Uwe=15V i Iwy=15mA
    R=(15V-12V)/(15mA+5mA)=3/20mA=150om i może to być zwykły rezystor małej mocy.
    Teraz trzeba dobrać diodę zenera.
    Dioda zenera powinna być dobrana tak by jaj napięcie zenera wynosiło 12V tyle ile napięcie wyjściowe.
    I o mocy większej niż Pd=Uwy*(Iwy+5mA)=12V*20mA=240mW=0.24W czyli trzeba jakaś diodę o mocy 0.5W np. BZX55C12
    I to tyle tych obliczeń.


    Jeśli chodno o zasilacz z tranzystorem to wartość R dobieramy prawie tak samo.
    R=(Uwe-Ud)/Ip
    Gdzie:
    Ud to napięcie zenera równe Uwy-0.66V czyli i tak nie mamy wyjścia i musi to być 12V.
    Ip=(Iwy/beta)+5mA gdzie Beta to wzmocnienie prądowe tranzystora.
    I tak jak poprzednio
    Dla Uwe=15V i Uwy=12V; Iwy=50mA i załóżmy ze beta nie będzie mniejsza niż 10A/A
    R=(15-12)/[(50/10)+5)=3V/10mA= 300om dajemy bardziej popularną wartość 330om
    Dioda zenera może być ta sama.
    A tranzystor o musi być dobrany tak by jego prąd kolektora był większy niż Iwy=50mA
    I o mocy większej niż Ptot=(Uwe-Uwy)*Iwy=150mW. Czyli np. BC547

    A jeśli chodzi o ten szereg. To sprawa jest prosta nie produkuje się wszystkich możliwych rezystancji tylko te zawarte w tym szeregu, najpopularniejszy szereg to E24
    E24: 10 11 12 13 15 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91
    I tak mogę kupić rezystor 0.10m, 1om, 1K, 2.2om itd. Ale nie ma rezystora 14om czy tez 17K bo nie występuje w szeregu
  • Pomocny post
    Poziom 23  
    Dioda BZAP83-C12 lub BZP630-C12 to jest dioda zenera.
    Z wartości rezystora 115ohm wnioskuje, że na kondensatorze masz napięcie w okolicy 13,7V
    Odnośnie tego pierwszego schematu to dioda musi wytrzymać moc 15mA*12V=180mW (nie znam szeregu diod zenera, ale myśle, że każda taką moc rozproszy)
    Co do prądów to nie mają zbyt wielkiego wyboru: przez rezystor 110ohm płynie 15mA (przy założeniu poprawnej pracy stabilizatora; nie przeciążaniu go), a w zależności od podpiętego odbiornika (oznaczmy Rodb) prąd ten bedzię się rozpływał na diode zenera (Idz) lub na odbiornik (Iodb).
    Idz + Iodb = 15mA
    w sytuacji przeciążenia prąd może płynąć wiekszy (przez diode zenera nie będzie płyną prąd), ale układ straci właściwości stabilizacyjne.

    Odnośnie drugiego schematu
    to musisz zastosować tranzystor, który wytrzyma przynajmniej 50mA w kolektorze.
    Rezystor dopasuj tak aby prąd płynący przez diode Zenera był kilkukrotnie większy od prądu bazy tranzystora
    Np. tranzystor ma 100 wzmoncnienia (β=100) prąd bazy w najgorszym przypadku 50mA/100=0,5mA -> prąd rezystora np 3mA.
    zapewni to stabilne napięcie na wyjściu.
    Dioda zenera najlepiej na 12,7V (z szeregu podajże 13V) gdyż spadek napięcia na złączu BE tranzystora.
  • Poziom 12  
    Po całym popoludniu pelnym rozmyslan na temat tych zasilaczy:
    - wiem jak obliczyc R - odnoszac sie do jednego z pytan: napiecie na wejsciu po przejsciu przez trafo ma 15V, czyli tak jak Jony przyjął.
    - nie wiem jak dobrac do konca diode, mam w notatkach takie rownanie:
    Iz=1,3*20mA=26mA,
    gdzie 1,3 to wspolczynnik bezpieczenstwa, a przy 20mA mam zapisane, ze tego nie mozna przekroczyc, ze to jest Imax diody. Pytanie dlaczego 20mA, czy to jakas umowna zasada czy nie? Wybieralismy wg tego wyniku, czyli wg 26mA, diode z 3 roznych:
    BZAP83-C12 o Iz=33mA
    BZP630-C12 o Iz=21mA
    BZP630-D12 o Iz=21mA.
    Wiem, ze wybralismy pierwsza kierujac sie wyliczonymi 26mA. Moze ktos mnie rozjasnic. Dlaczego 1,3*20mA i jaki ma zwiazek wynik tego rownania z wyborem diody?

    I jak jest z tym szeregiem E24 bo nie zrozumialem do konca - mam rezystancje 115?, dlaczego musze zastosowac 110?? Niby z tego szeregu mozna odczytac, ze nie istnieje rezystor o R=115?. Jak korzystac z tego szeregu?


    Co do drugiego ukladu. Nic wogole nie rozumiem.
    Facet powiedzial, ze mamy zaprojektowac zasilacz o Uwy=12V i Iwy=50mA. Powiedzial, ze nie ma diody na 50mA i trzeba wstawic tam tranzystor? Skad mam wiedziec, ze nie ma takiej diody? I mozna by jeszcze jasniej przedstawic obliczenia dla tego drugiego ukladu bo tu juz wogole wysiadlem?

    Dziekuje za pomoc,


    pozdrawiam.
  • Pomocny post
    Pomocny dla użytkowników
    Konkretny typ diody Zenera ma swoją moc maksymalną (czyli taką jaka może się wydzielić na diodzie bez jej uszkodzenia), np.

    BZAP83 ma moc maksymalną 400 mW

    Pdmax=Uz*Idmax

    gdzie

    Pdmax - moc maksymalna dla danego typu diody (bierzemy to z katalogu)
    Uz - napięcie Zenera
    Idmax - maksymalny prąd jaki może płynąć przez diodę by się zmieścić w mocy diody.

    Czyli Idmax=Pdmax/Ud

    Dla

    Uz=12V -> Idmax=0.4W/12V=33.3 mA
    Uz=5.6V -> Idmaz=0.4W/5.6V=71.4 mA

    Dla zachowania warunków stabilizacji prąd diody Zenera może się zmieniać od Idmin (brane z katalogu) do Idmax wyliczanego jak wyżej.

    Jeżeli mamy dane

    Imax - maksymalny prąd wyjściowy
    Idmin - minimalny prąd diody Zenera gdy daje jeszcze ona napięcie Uz
    Uz - napięcie Zenera
    Uwemax - maksymalne napięcie z prostownika dla prądu Imax+Idmin

    to liczymy:

    Idmax=Imax+Idmin - to jest maksymalny prąd jaki popłynie przez diodę Zenera gdy układ stabilizatora jest nie obciążony.

    Dioda Zenera musi mieć dopuszczalną moc strat większą niż:

    Idmax*Uz - szukamy w katalogu diody o mocy większej niż ten iloczyn.

    Rezystor obliczamy z wzoru:

    R=(Uwemax-Uz)/Idmax

    i wybieramy najbliższą wartość z szeregu wartości produkowanych

    Rezystor musi mieć moc większą niż

    Prmin=(Uwemax-Uz)*Idmax

    Moce produkowanych rezystorów są też znormalizowane:

    0.0625W, 0,125W, 0,25W, 0.5W, 1W, 2W, 5W

    więc dobieramy najbliższą większą niż Prmin

    ============================================

    W przypadku drugiego układu problem jest prostszy ponieważ tranzystor pracuje jako wtórnik emiterowy co oznacza, że:

    Iwy=(β+1)*Ib

    gdzie

    Ib - prąd wpływający do bazy tranzystora pobierany z układu diody Zenera
    Iwy=Ie - prąd płynący do obciążenia
    β (obecnie oznaczane h21E) - wsp. wzmocnienia prądowego tranzystora

    ta transformacja o czynnik β+1 daje nam to, że prąd pobierany z układu
    diody Zenera nie zmienia się w zakresie od

    Idmin do Idmin+Imax

    a tylko w zakresie

    Od Idmin do Idmin+Imax/(β+1)

    Co oznacza, że do obliczeń rezystora używamy prądu: Idmin+Imax/(β+1)

    R=(Uwemax-Ud)/(Idmin+Imax/(β+1))

    Podobnie dioda Z. będzie miała mniejszą wymaganą moc maksymalną

    Pd> Uz*(Idmin+Imax/(β+1))

    Widać, że rezystor będzie miał większą wartość i wymaganą mniejszą moc
    maksymalną -

    układ z tranzystorem ma następujące zalety:

    - występują w nim mniejsze straty mocy przy zerowym prądzie obciążenia

    (Uwemax-Uz)*Idmin zamiast (Uwemax-Uz)*(Idmin+Imax)

    - lepsza jest stabilizacja napięcia w zakresie zmian prądu obciążenia ze względu na mniejszy zakres zmian prądu płynącego przez diodę Zenera

    W pierwszym układzie prąd diody Z. zmieniał się w zakresie od 5 do 20 mA (przy Imax=15 mA) a w drugim od 5 mA do 5,5 mA (przy założeniu β=100) i prądzie wyjściowym do 50 mA.


    - rezystor i dioda Zenera mogą być mniejszej mocy a więc tańsze.

    Napięcie wyjściowe w układzie z pojedyńczym tranzystorem wynosi:

    Uwy=Uz-Ube

    Jeżeli potrzebujemy większych prądów wyjściowych to zamiast pojedyńczego tranzystora dajemy podwójny w układzie Darlingtona,
    należy pamiętać, że wtedy:

    Uwy=Uz-2*Ube

    Oczywiście napięcie wyjściowe odbiega od powyższego wzoru ponieważ
    Ube tranzystora zmienia się z prądem obiązenia

    Tranzystor wykonawczy musi mieć moc większą niż:

    (Uwemax-Uz)*Imax

    przy większych mocach traconych tranzystor musi być zaopatrzony w radiator odprowadzajacy ciepło.

    ==============================================

    Szereg E24 oznacza, że w dekadzie są rozróżnialne 24 różne wartości rezystancji powstałe w przybliżeniu przez przemnożenie poprzedniej wartości przez 1.1, niektóre wartości są naciągane bo nie wynikają dokładnie z mnozenia.

    Ogólnie dla szeregu Exx mnożnik otrzymujemy przez obliczenie pierwiastka stopnia XX z 10 (lub podniesienie 10 do potęgi 1/xx)

    Taki szereg oznacza, że tylko wartości znormalizowane rezystorów są dostępne czyli tu:

    1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6,
    1.8, 2.0, 2.2, 2,4, 2.7, 3.0,
    3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1
    5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1

    Odpowiednie wartości otrzymujesz przez pomnożenie odpowiedniego mnożnika przez potęgę 10, np.

    0.12Ω, 1.2Ω, 12Ω, 120Ω, 1.2kΩ, 12kΩ, 120kΩ, 1,2MΩ, 12MΩ

    Rezystory szeregu E24 mają tolerancję ±5%, co oznacza, że jezeli kupisz kilka rezystorów 1200 Ω to ich rzeczywista wartość, z powodu rozrzutów produkcyjnych może wynosić od 0.95 do 1.05 wartości nominalnej czyli tu:
    od 1140Ω do 1260Ω

    Czyli rezystora 115Ω trzeba szukać wśród rezystorów 120Ω
    lub 110Ω
    Poniższa tabela podaje fabryczne wartości rezystancji szeregu E24,
    w zakresie od 1kΩ do 9,1kΩ oraz rozrzut tych wartości dla tolerancji
    ±5%, mnożnik pokazuje stosunek wartości danej do poprzedniej,
    widać tu, że nie odpowiada on dokładnie wartości teoretycznej = 1.1

    Code:
     
    
      R   mnożnik   Rmin      Rmax
     910
    1000   1.099    950      1050
    1100   1,100   1045      1155
    1200   1,091   1140      1260
    1300   1,083   1235      1365
    1500   1,154   1425      1575
    1600   1,067   1520      1680
    1800   1,125   1710      1890
    2000   1,111   1900      2100
    2200   1,100   2090      2310
    2400   1,091   2280      2520
    2700   1,125   2565      2835
    3000   1,111   2850      3150
    3300   1,100   3135      3465
    3600   1,091   3420      3780
    3900   1,083   3705      4095
    4300   1,103   4085      4515
    4700   1,093   4465      4935
    5100   1,085   4845      5355
    5600   1,098   5320      5880
    6200   1,107   5890      6510
    6800   1,097   6460      7140
    7500   1,103   7125      7875
    8200   1,093   7790      8610
    9100   1,110   8645      9555
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Maciej Zembaty napisał:
    .
    nie wiem jak dobrac do konca diode, mam w notatkach takie rownanie:
    Iz=1,3*20mA=26mA,
    gdzie 1,3 to wspolczynnik bezpieczenstwa, a przy 20mA mam zapisane, ze tego nie mozna przekroczyc, ze to jest Imax diody. Pytanie dlaczego 20mA, czy to jakas umowna zasada czy nie? Wybieralismy wg tego wyniku, czyli wg 26mA, diode z 3 roznych:
    BZAP83-C12 o Iz=33mA
    BZP630-C12 o Iz=21mA
    BZP630-D12 o Iz=21mA.
    Wiem, ze wybralismy pierwsza kierujac sie wyliczonymi 26mA. Moze ktos mnie rozjasnic. Dlaczego 1,3*20mA i jaki ma zwiazek wynik tego
    rownania z wyborem diody?

    Może od początku.
    Chyba nie musze tłumaczyć jak działa dioda zenera :?:
    Dioda zenera ma podane swoje napięcie przebicia Uz przy określonym prądzie Izmin (typowo 5mA).
    Jeśli prąd płynący przez diodę będzie mniejszy niż podane minimum to wtedy nie zachodzi zjawisko zenera i dioda jest zatkana tzn. nie przewodzi prądu, czyli nie spełnia sowiej roli.

    Naszym zadaniem jest takie dobranie wartości rezystora R aby nawet przy maksymalnym prądzie obciążenia Iomax, przez diodę płyną ten minimalny prąd Izmin.
    Ty masz za zadanie tak dobrać wartość rezystora R, który umożliwi przepływ prądu obciążenia Iomax=15mA. A napięcie wyjściowe ma wynosić 12V.
    Ze schematu od razu widzimy że prąd Ip płonący przez rezystor R jest równy sumie prądów
    obciążenia i prądu diody zenera Ip=Izmin+Iomax.
    Czyli przyjmując minimalny prąd płynący przez diodę Izmin=5mA rezystor R musi dostarczyć łącznie 20mA Ip=15mA+5mA=20mA.
    Żeby zabezpieczyć się przed rzutem produkcyjnym czyli tolerancją elementów itp.
    Wasz nauczyciel przyjął współczynnik bezpieczeństwa równy 1.3 czyli 30 procentowy współczynnik bezpieczeństwa. Trzydzieści procent z 20mA to właśnie 6mA.
    Czyli ostatecznie przyjmujemy ze prąd płynący przez rezystor R będzie wynosił 26mA.
    Teraz możemy przystąpić do obliczania tegoż ze rezystora R.
    Napięcie Uwy=15V a nasze napięcie Uwy=12V z tego wynika ze na rezystorze musi „odłożyć” się 3V i ma płynąc przez niego prąd równy 26mA wiec ostatecznie.
    R=U/I=3V/26mA=115om patrzymy teraz na szereg E24 i widzimy ze nie ma tam liczmy 11.5 tylko najbliższa to 11 lub 12 czyli ostatecznie dajemy rezystor albo 110om albo 120om

    Zgodnie z katalogiem dioda BZAP83-C12 ma maksymalną moc strat równą Ptot=400mW=0.4W
    Co oznacza ze przy napiciu przebicia równym Uz=12V może przez nią płynąc prąd niewiększy niż Izmax=Ptot/Uz=0.4W/12V=33mA

    A dioda BZP630-C12 ma Ptot=0.25W i może przez nią plunąć maksymalny prąd równy
    Izmax=Ptot/Uz=0.25W/12V=21mA

    W naszym układzie gdy prąd obciążenia Io (u ciebie Iwy) wynosi 0A .
    To cały prąd płynący przez rezystor R wpływa do diody zenera.
    W naszym układzie prąd ten wynosi Ip=26mA czyli dioda BZP630 się nie nadaje bo maksymalny prąd jaki może przez nią płynąc wynosi 21mA czyli zostaje nam tylko dioda BZAP83 o Izmax=33mA i to właśnie ją trzeba wybrać. I taką wybraliście na lekcji.

    Sowią drogą to diod tych dawno już sie nie produkuje. Dlatego w swoim pierwszym poście podałem inny typ diody obecnie dostępny w sklepie.

    Do podobnego wniosku doszli byśmy gdybyśmy obliczyli moc strat wydzieloną w diodzie przy braku prądu obciążenia.
    Moc obliczamy z tego wzoru P=U*I
    Napięcie na diodzie to oczywiście 12V a prąd to nasz Ip=26mA czyli moc strat wyniesie
    Pz=12V*26mA=312mW=0.312W Wynika z tego że musimy zastosować diodę o mocy strat większej nic 0.312W czyli diody BZP630 o mocy strat 0.25W odpadają od razu. A dioda BZAP83 nadaje się znakomicie bo ma moc strat równą 0.4W.
    I co wszystko jasne :?:

    Maciej Zembaty napisał:

    I jak jest z tym szeregiem E24 bo nie zrozumialem do konca - mam rezystancje 115?, dlaczego musze zastosowac 110?? Niby z tego szeregu mozna odczytac, ze nie istnieje rezystor o R=115?. Jak korzystac z tego szeregu?


    To proste można kupić rezystora o wartości 18om, 180om, 180k, bo cyfra 18 występuje w szeregu E24, natomiast nie można kupić rezystora o wartości 190om czy 0.019om, 1.9K bo w szeregu E24 nie występuje cyfra 19(lub jak w zapisie u kolego Paweł Es 1.9 ) tak samo jak nie występuje cyfra 11.5 (1.15) i dlatego nie można kupić rezystora 115om lub 0.115 albo 1.15K.

    Maciej Zembaty napisał:

    Co do drugiego ukladu. Nic wogole nie rozumiem.
    Facet powiedzial, ze mamy zaprojektowac zasilacz o Uwy=12V i Iwy=50mA. Powiedzial, ze nie ma diody na 50mA i trzeba wstawic tam tranzystor? Skad mam wiedziec, ze nie ma takiej diody? I mozna by jeszcze jasniej przedstawic obliczenia dla tego drugiego ukladu bo tu juz wogole wysiadlem?

    A w ogóle rozumiesz jak ten stabilizator ma działa i jak zachowuje się tranzystor :?:
  • Pomocny post
    Poziom 23  
    Co do diody zenera to są takie które wytrzymają więcej niż 20mA przecież to jest zaledwie 12V * 20mA = 240mW. Ale pomijając to.
    Te 1,3 (współczynnik bezpieczeństwa) to prawdopodobnie chodzi o to, aby układ miał w miare sensowną stabilizacje napięcia. Jeżeli zakładasz prąd wyjściowy np. 50mA to pasowałoby podać na diodę 65mA, tak aby po podpięciu odbiornika na wyjściu i obciązeniu stabilizatora 50mA zostało jeszcze te 15mA (65mA-50mA=15mA) płynące przez diodę i ustalające napięcie zenera. 1,3 to jest też kwestia gustu, im większy ten współczynnik tym lepsza stabilizacja napięcia.

    Mam nadzieje, że takie rzeczy jak np. Ir = Idz + Ib lub Ube + Uwy = Udz są dla ciebie jasne.
    Poczytaj coś na temat tranzystora, zasady działania.
    Ib + Ic = Iwy
    Tranzystor można tak jakby traktować jako zawór. Prąd kolektora sterowany jest poprzez wielokrotnie mniejszy prąd bazy. Można także przyjąć, że napięcie złącza baza-emiter jest takie samo jak dla zwyklej diody (zwykłe złącze PN) około 0,7V.
    Aby mógł płynąc prąd z kolektora do emitera musisz dostarczać prąd do bazy przynajmniej beta krotnie mniejszy. β jest to wzmocnienie tranzystora β=Ic/Ib.
    w tym układzie można zastosować tranzystor np. BC547 (max prąd kolektora 100mA, minimalne wzmocnienie 100)
    Aby uzyskać 50mA na wyjściu (maxymalne obciążenie wyjścia) musisz do bazy dostarczyć przynajmniej 50mA / 100 = 0,5mA w innym przypadku napięcie na wyjściu będzie mniejsze od 12V.
    aby zachować ten współczynnik bezpieczeństwa (1,3) podany przez ciebie
    należałoby dobrać tak R aby Ir wyniósł 0,65mA.
    Nie da się uzyskać w tym układzie Uwy=12V, gdyż nie ma diod zenera o napięciu 12,7V (są na 13V). Co da nam na wyjściu napięcie 12,3V
    Ur = Uwe - Udz Zakładam Uwe=15V Ur=15V-13V=2V
    R=2V/0,65mA=3077ohm (z szeregu dobierasz 3kohm)
    Projekty zasilaczy - UEL, nie kumam nic
    Pewne rozważania:
    jeśli Iwy=0A to Ib=0A ; Ir=Idz=0,65mA
    jeśli Iwy=20mA to Ib=0,2mA ; Ir=0,65mA ; Idz=0,45mA
    jeśli Iwy=50mA to Ib=0,5mA ; Ir=0,65mA ; Idz=0,15mA

    Wzmocnienie przyjąłem 100, ale z tym róznie bywa tranzystory małej mocy takie jak BC557 mają wzmocnienie w szerokim zakresie 100..800.
    Lepiej przyjąć mniejsze, gdy okaże się wieksze układ poprawi stabilność.

    Pewne rozważania dla wzmocnienia 200:
    jeśli Iwy=0A to Ib=0A ; Ir=Idz=0,65mA
    jeśli Iwy=20mA to Ib=0,1mA ; Ir=0,65mA ; Idz=0,55mA
    jeśli Iwy=50mA to Ib=0,25mA ; Ir=0,65mA ; Idz=0,40mA

    Napięcie Ube w pewnym stopniu się zmienia (przy extremalnych warunkach nawet 0,5..1,2V) i wartość 0,7V jest jedynie wartością książkową, ale dla uproszczenia można przyjąć ją jako stałą.

    Sprecyzuj czego dokładnie nie rozumiesz.

    Pozdrawiam.
  • Poziom 12  
    Pierwszy układ rozumiem w 100% :)

    Drugi stanowi nadal dla mnie problem.
    Tak wyglada schemat z lekcji:
    Projekty zasilaczy - UEL, nie kumam nicUwe to 15V oczywiscie.

    Wg. oczka wyliczylismy chyba napiecie na diodzie:
    Uwy+0,7-Ud=0
    12V+0,7V-Ud=0
    Ud=12,7V
    (0.7V to zapewne Ube, bynajmniej takie mam wrazenie).

    Wybieralismy z dwoch diod:
    BZAP 83 - C13 Iz=31mA
    BZP 630 - C13 Iz=19mA
    wybralismy drugą, nie wiem czemu i dlaczego na 13V, skoro w poprzednim ukladzie szukalismy diody ktora ma Ud takie jak wyjsciowe, czyli 12V, a tu nagle 13V. Skads w notatkach dodatkowo mi sie wziela wartosc 12,3V na wyjsciu.

    Cytat:
    Nie da się uzyskać w tym układzie Uwy=12V, gdyż nie ma diod zenera o napięciu 12,7V (są na 13V). Co da nam na wyjściu napięcie 12,3V

    dwpl, mozna jasniej? po co 12.7V? w jaki sposob da nam 12.3V? podejrzewam, ze tu jest odpowiedz na moje pytanie, ale nicht verstehst du.

    Mam takie obliczenia:
    Ic=1.3*50mA=65mA
    Uce=1.3*(15.3V-12.3V)=3,9V
    Ptot=(15.3V-12.3V)*50mA=150mW
    15.3V to gorna odchylka Uwe. Nie wiem skad to 12.3V.
    Wg. tych obliczonych wartosci wybralismy tranzystor BC107 o:
    Uce=45V
    Ic=0.1A
    Ptot=0.3W
    mam jeszcze takie cos:
    h21e=110÷480
    Ib=Ic/h21e=0,45mA≈0,5mA
    h21e to inaczej β chyba.

    Caly wieczor w plecy. Nie rozumiem dalej tego drugiego ukladu.
    Czytalem Wasze posty po 10 razy i dalej ciemno. Pytania:
    Co ja mam pokolei robic? Czy mozna od myslnikow napisac od czego zaczynamy i na czym konczymy, co uwzgledniamy prostym jezykiem?
    Skad to 12.3V?
    Nie rozumiem istoty prądu 65mA, ktory jest wykorzystany u dwpl m.in. do obliczenia R.
    skad mam wiedziec, ze nie ma diody na 50mA i że dlatego trzeba zastosowac tranzystor? tranzystor wzmacnia, ale skad wiadomo, ze nie ma diody na 50mA?

    Dziękuje za otrzymana i przyszla pomoc :)


    pozdrawiam serdecznie.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Może tak.
    Oczywiście ze są diody zenera na prąd 50mA.
    Ale po co stosować taką diodę która jest wiesz i droższa jak można wstawić tranzystor i zastosować diodę o mocy 0.25W zamiast wiesz o mocy ponad 0.65W (P=12V*50mA).
    I właśnie dlatego dajemy tranzystor.

    Obrazowo można powiedzieć ze tranzystor włączony tak jak na schemacie zachowuje się jak wtórnik emiterowy (WK) Który powtarza na wyjściu aktualnie występujące napięcie na bazie minus spadek napięcia na złączu baza-emiter Ube.
    Uwy=Ud-Ube
    I dzięki temu ze prąd kolektora jest beta (hfe, H21) razy większy niż prąd bazy znacznie mniej obciąża to diodę zenera.
    Np. zaprojektujmy zasilacz o napięciu 10V i o prądzie Iwy=100mA napięcie wejściowe to Uwe=25V i minimalny prądzie diody równym Idmin=10mA.
    Według schematu pierwszego.
    Wiadomo musimy mieć diodę zenera o napięciu Ud=10V i prądzie ponad 100mA czyli na diodzie wydzieli się moc strat równa Pd=10V*0.11A=1.1W

    Teraz wstawmy tranzystor do tego układu o wzmocnieniu prądowym równym h21=100.

    Teraz gdy prąd obciążenia a tym samym i kolektora Iwy wynosi 100mA prąd bazy ma wartość Ib=Ic/h21=1mA czyli po zastosowaniu tranzystora maksymalny prąd diody będzie wynosił Idmax=Idmin+Ibmax=10mA(bo taką wartość sobie założyliśmy) + 1mA (Ib=Ic/h21)=11mA
    czyli moc strat w diodzie wyniesie tylko Pd=10V*11mA=110mW=0.11W
    Teraz chyba rozumiesz co daje tranzystor.
    W układzie bez tranzystora potrzebujemy diody zenera o mocy większej niż 1.1W a w układzie z tranzystorem już tylko większej od 0.11W

    Twój nauczyciel mówiąc ze nie ma takiej diody o prądzie 50mA. Miał pewnie na mysi te same diody co w przykładzie pierwszym czyli o mocy 0.25W lub 0.4W które nie nadają się do układu o poborze prądu równym 50mA bo potrzebujemy diodę o mocy ponad 0.65W.

    Teraz druga sprawa.
    Obwód baza- emiter zachowuje się jak zwykła dioda o napięciu przewodzenia ok. 0.7V i nie da się zmienić tak już jest zawsze i wszędzie.
    I mamy takie równanie dla oczka
    Uwy=Ud-Ube czyli dla uzyskania na wyjściu napięcia 12V obliczy napięcie diody zenara.
    Ud=Uwy+Ube
    Ud=12V+0.7V=12.7V
    Napięcie diody zenara musiało by wynosić 12.7V ale nie produkuje się takiej diody.
    Dlatego zmuszeni jesteśmy dąć diodę na napięcie 13V
    Obliczmy teraz napięcie wyjściowe jak zastosujemy diodę znera na napięcie 13V
    Uwy=Ud-Ube=13V-0.7V=12.4V i tu masz te swoje 12.3V mi wyszło 12.4V ale po prostu nauczyciel przyjął ze napięcie Ube wynosi 0.6V a ja 0.7V co nie stanowi większego problemu. Bo tan naprawdę nie jesteśmy w stanie podąć dokładnej wartości Ube tylko możemy przyjąć ze będzie gdzieś w granicy 0.5V do 0.8V. A w obliczeniach najczęściej przyjmuje się albo 0.6V albo tak jak ja zrobiłem 0.7V

    I jak tak lepiej, czy jeszcze jakieś niejasności :?:

    Maciej Zembaty napisał:
    Pierwszy układ rozumiem w 100%


    Skoro rozumiesz w 100% to odpowiedz mi na dwa pytania.
    Mamy stabilizator jak na schemacie pierwszym o tych samych parametrach.
    Czyli Uwy=Ud=12V; Uwe=15V; R=110.
    Moje pytanie jest następujące. Jaki będzie płynęła prąd przez diodę zenera Id i ile będzie wynosił prąd Iwy otraz jakie bedzie Uwy gdy do wyjścia podłączymy rezystor RL o wartości:
    A) Równy RL=1K
    B) Równy RL=110
    Czy jesteś w stanie to obliczyć :?:
  • Poziom 12  
    jony, nie probowalem jeszcze bo siedze nad drugim ukladem wciaz, ale napewno sie zaangazuje w to.
    Skad wzielo sie to 0.65mA?
    Cytat:
    Aby uzyskać 50mA na wyjściu (maxymalne obciążenie wyjścia) musisz do bazy dostarczyć przynajmniej 50mA / 100 = 0,5mA w innym przypadku napięcie na wyjściu będzie mniejsze od 12V.
    aby zachować ten współczynnik bezpieczeństwa (1,3) podany przez ciebie
    należałoby dobrać tak R aby Ir wyniósł 0,65mA.
    Nie da się uzyskać w tym układzie Uwy=12V, gdyż nie ma diod zenera o napięciu 12,7V (są na 13V). Co da nam na wyjściu napięcie 12,3V
    Ur = Uwe - Udz Zakładam Uwe=15V Ur=15V-13V=2V
    R=2V/0,65mA=3077ohm (z szeregu dobierasz 3kohm)
    dwpl moglbys jeszcze jasniej napisac o istocie tego pradu 0.65mA? Jak dokladnie to rozumowales bo ja nadal nie łapie :| dlaczego akurat wziales 100 (beta) a nie np. 200? skad wiedziales, ze tranzystor, ktorego uzyjemy bedzie mial 100? sorry jak zaczynam denerwowac, ale czytam wszystko po kilka razy i nadal nic. Aha, i dlaczego wzielismy diode BZP630-C13 o Iz=19mA? Nigdzie w notatkach nie mam zapisane zebysmy wyliczali Iz... W pierwszym ukladzie Id byl rowny Iwy+minimalny prad diody (5mA). A tutaj jest inaczej bo jakby chcial tak samo zrobic to potrzebowalibysmy diody w sumie o 55mA + uwzglednic wspolczynnik 1.3...




    pozdrawiam serdecznie.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    No dobra kolega dwpl pomylił się dobierając ten prąd Ir bo zapomniał o minimalnym prądzie diody zenera Idmin. Ale pisał to w nocy wiec można mu to wybaczyć.
    Co do wzmocnienia prądowego tranzystora H21.
    Współczesne tranzystory małej mocy będą miały bete niemniejszą niż 50.
    A my z reguły do obliczeń przyjmujemy właśnie 100 lub mniej.
    Co zresztą wychodzi na dobre bo jak zastosuje się tranzystor o większej becie to tylko poprawią się parametry układu. Bo zmalej prąd bazy. Dlatego przy obliczeniach przyjmujemy gwarantowaną przez producenta minimalną wartość bety. Najczęściej cos w okolicy 100.

    Wiec mamy zaprojektować układ o prądzie Iwy=50mA.
    Prąd bazy będzie nie mniejszy niż Ic/h21min czyli Ib=50mA/100=500uA
    I teraz ponieważ wspomniałeś cos o tym współczynniku bezpieczeństwa równym 1.3 czyli przyjmujemy ze prąd bazy może być większy o 30% od 0.5mA czyli właśnie 1.3*0.5mA=0.65mA (choć wcale tak nie musimy robić mogli byśmy przyjąć po prostu Ib=0.5mA)
    I teraz obliczamy wartość rezystora R przyjmujemy minimalny prąd diody zenara to 5mA.
    R=(Uwe-Ud)/(Id+Ib)=(15-13V)/(5mA+0.65mA)=350om czyli najbliższa z szeregu to 330om lub 360
    I taką ja wybieramy R=330om
    Zresztą w praktyce nikt nie bawi się w takie aptekarskie obliczenia.
    Głownie z powodu nieznajomości dokładnej wartości bety.
    W praktyce obliczenia by przebiegały następująco
    Maksymalny prąd bazy dla Ic=50mA wynosi 500uA. Minimalny prąd diody przyjmujemy w przedziale od 2mA do 10mA. I w zależności od wielkości prądu kolektora przyjmujemy wartość bety z przedziału od 10 do 200. i liczymy R.
    Następnie budujemy układ i sprawdzamy czy spełnia nasze założenia projektowe.
    Jak nie spełnia to korygujemy wartości elementów, Jak spełnia to cieszymy się z sukcesu i testujemy układ do granic możliwości żeby poznać jego faktyczne parametry.
    A tak naprawdę to głównym ograniczeniem prądu Iwy będzie moc strat w tranzystorze i „sztywność” napięcie transformatora.
    I chciałem zaznaczyć ze niema tylko jednej jedynej słusznej drogi projektowania.
    Można to zrobić na wiele alternatywnych sposobów.
    Np. Można przyjąć współczynnik bezpieczeństwa równy 0 bądź 1.5. To wszystko zależy od konstruktora jego wiedzy i umiejętności lub przyzwyczajeń.
    Wiec nie przejmuj się jak nie rozumiesz skąd się wzięło te 0.65mA czy tez 1.3.
    Ty możesz przyjąć 0.5mA lub 0.25mA i tez będzie dobrze.
    Ważne jest to żebyś rozumiał jak taki układ dział i jak można obliczyć czy tez dobrać poszczególne elementy i nie ma znaczenia czy przyjmiesz bete równa 100 czy 200.

    Ale chyba to nic ci nie pomoże w zrozumieniu tego wszystkiego a tylko zaszkodzi.
  • Pomocny post
    Poziom 23  
    Wiedziałem, że 100 z doświadczenia, wszystkie takie malutkie mają zwykle przynajmniej 100. Zwróć uwagę, że jeśli nawet wzmocnienie będzie większe to nic złego się nie stanie, wręcz przeciwnie, układ poprawi stabilność.
    Jednakże nie wykluczam iż przy stosowaniu danego tranzystora konieczne jest odczytanie jego podstawowych parametrów.

    Istota 0,65mA

    Przede wszystkim ten prąd ustalamy tak, aby uzyskać zadowalającą nas stabilność napięcia wyjściowego

    I tak wracając do powyższego układu Iwymax=50mA

    zakładając że wzmocnienie 100 to baza w najgorszym przypadku (to jest iwy=50mA) nam zabierze 0,5mA (to chyba jasne)

    Jak by było wzmocnienie 200 to baza bym nam zabrała 0,25mA

    Także widzisz im mniejsze wzmocnienie tym dla nas gorzej.

    Cały myk polega na tym, żeby prąd diody zenera zmieniał się jak najmniej, wtedy uzyskamy minimalne zmiany napięcia na diodzie zenera.

    Ja założyłem ten jakiś wymyślny współczynnik 1,3 i dlatego dałem Ir=0,65mA ( 0,5mA*1,3=0,65mA)

    Istota 5,5mA

    Ale można to zrobić inaczej czyli odnieść się do tego minimalnego prądu diody (5mA) przy którym zjawisko zenera się stabilizuje, tak się domyślam.

    W tej sytuacji należałoby ustalić Ir na 5,5mA

    Ib zabierze nam max 0,5mA i na Id zostanie nam 5mA

    Maxymalna zmiana prądu Id 5...5.5mA -> całkiem niezła stabilizacja


    Całkiem inny przykład


    tranzystor - wzmocnienie 40
    Iwy max = 160mA
    Uwe = 10V
    Uwy = 5V

    zastosowana dioda zenera 5,6V (wybierasz z szeregu diod zenera)

    Ib max = 160mA / 40 = 4mA

    Aby zapewnić sensowną stabilizację napięcia załóżmy, żeby przez diodę zenera zawsze płynął prąd przynajmniej 5mA.

    co daje nam w sumie 9mA

    Ur = 10V - 5,6V = 4,4V

    R = Ur/Ir
    R = 4.4V / 9mA ≈ 489ohm (z szeregu było by 470ohm)

    maxymalna zmiana prądu na diodzie zenera 5...9mA przy zmianie obciążenia 0...160mA (nawet nawet stabilizacja)


    W tym przypadku ja bym zapodał na diode ok. 20mA.

    Wszystko zależy jak dobrą stabilizacje chcesz uzyskać.

    Domyślam się, że wasz nauczyciel wpaja wam pewien schemat ustalania wartości rezystancji tego nieszczęsnego R i wedle niego musicie się uczyć.

    A teraz troche inne podejście


    Nie zastosujemy się do tych zaleceń i damy R = 2,2kOhm

    co da nam Ir= 4,4V / 2,2kOhm = 2mA

    A efekt będzie taki, że do prądu wyjściowego 80mA (Ib=2mA * 40; Idz=0mA !)
    układ będzie stabilizował napięcie. A potem napięcie zamiast 5V poleci w dół.

    Przykładowo przy 120mA, baza będzie ciągła 3mA (120 /40 = 3)
    3mA * 2,2kOhm = 6,6V

    Uwy = Uwe - (Ur + Ube)
    Uwy = 10V - (6,6V + 0,6V) = 2,8V

    Efekt widać odrazu zamiast 5V masz 2,8V

    Spróbuj pomyśleć na różne sposoby (co by było gdyby.........), poczytaj co nieco o tranzystorze.

    I mam nadzieje, że prawa Kirchhoffa masz w paluszku.

    Pozdrawiam, nie poddawaj się.

    Dodano po 10 [minuty]:

    Jony:
    Nie pomyliłem, chociaż faktycznie mogłem.
    Nie znałem owego magicznego 5mA.
    Dobrze, że mnie poprawiłeś.
    Ja mam całkiem inne podejście do spraw stabilizacji.
    Zwykle zwracam uwagę na sprawy termiczne.
    I diody zenera rzadko używam.
    I zaznaczam, że jestem początkującym elektronikiem, nie mam wielkiego doświadczenia elektronika serwisanta.

    Pozdrawiam

    Dodano po 6 [minuty]:

    Maciej:
    Może jest w klasie jakiś mózg, który ci pomoże.
    Żądaj także pomocy od nauczycieli, niech się troche wysilą, a nie jadą z tematem do przodu.

    P.S. Są dwa powody dla których praca nauczyciela jest przyjemna
    Lipiec i Sierpień
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Tak jak już pisałem wcześniej. Jest wiele dróg prowadzących do celu. I niema tylko jednej jedynej słusznej drogi.
    I kto w dzisiejszych czasach buduje taki „prymitywny stabilizator”
    Jak można kupić gotowe scalone stabilizatory o niebo lepszych parametrach .
    A diody zenera to obecnie stosuje wyłącznie jako źródło napięcia odniesienia.
    Ale oczywiście trzeba rozumieć jak takie proste układu działają.

    P.S. Ja jestem tylko amatorem, i nie skończyłem żadnej szkoły związanej z elektroniką.
    Do wszystkiego doszedłem sam czytając książki i budując by sprawdzić teorie z praktyką przeróżne układy. Raz nawet popełniłem taki prościutki stabilizator na tranzystorze i zenerce.
  • Pomocny post
    Pomocny dla użytkowników
    Wszystko się zaczyna od charakterystyki diody Zenera w funkcji prądu płynącego przez nią. Załączony wykres pokazuje:

    Uz=f(Iz) w zakresie Iz od -20 mA do +50 mA

    dodatni prąd wpływa do diody spolaryzowanej zaporowo (stabilizacja)
    ujemny prąd wypływa z diody spolaryzowanej w kierunku przewodzenia

    Wykres dotyczy przykładowej diody BZX84 C12 (moc 1W, Uz=12V dla Iz=5 mA)

    I cóż my widzimy na tym wykresie:

    1. W kierunku przewodzenia dioda Zenera zachowuje się jak zwykła dioda
    2. W kierunku zaporowym:

    a) napięcie nominalne 12V (lub inne) występuje dla określonej wartości
    prądu diody Zenera (tu Iz(12V)=5mA)

    b) poniżej prądu IzUz (tak go tu nazwę) charakterystyka zagina się w dół i napięcie spada

    c) powyżej punktu IzUz charakterystyka jest nachylona pod małym kątem i napięcie Uz powoli rośnie ze wzrostem prądu.

    Wnioski:

    Dioda stabilizuje napięcie i pracuje poprawnie dla prądów:

    Iz(Uz) do Iz=Pz/Uz

    Praca poniżej punktu Iz(Uz) nie ma sensu ze względu na kolano charakterystyki i jej ostry spadek, napięcie Zenera będzie się ostro
    zmieniać ze zmianami prądu płynącego przez diodę.

    Praca w punkcie Iz(Uz) jest możliwa (daje nam dokładnie napięcie nominalne diody) przy założeniu, że prąd diody będzie się zmieniał stosunkowo mało. W szczególności chodzi o odchyłkę prądu Iz poniżej IzUz gdzie wchodzimy w zakres kolana charakterystyki

    Taki tryb pracy jest wskazany gdy napięcie do obciążenia nie jest pobierane bezpośrednio z zacisków diody Zenera tylko jest powtarzane przez układ separujący (wtórnik emiterowy, wtórnik na wzmacniaczu operacyjnym). Chodzi o to by punkt pracy diody IzUz nie zmieniał się ze zmianami prądu obciążenia.

    Praca powyżej punktu IzUz ma zastosowanie w układzie pierwszym (sama dioda), występują tu dwa ograniczenia:

    1. Prąd diody nie może być niższy niż Iz(Uz) (tu 5 mA, przy którym jest 12V), bo wejdziemy w zagięcie chcarkterystyki i napięcie Uz spadnie przy dużym prądzie obciążenia (dioda niestabilizuje)

    2. Prąd diody musi być mniejszy niż:

    Iz=Pz/Uz

    gdzie

    Pz - moc maksymalna strat dla danego typu diody
    Uz - napięcie Zenera danej diody


    3. W układzie z wtórnikiem napięcia ze wzgledu na mniejsze zmiany prądu Iz napięcie zmienia się w mniejszym stopniu niż w układzie bezpośrednim

    4. W układzie z wtórnikiem mamy pewną mozliwość (wąską i zależną od konkretnego typu diody) regulacji napięcia Uz poprzez dobór pradu Iz


    5. Należy pamietać, że elementy półprzewodnikowe mają pewien rozrzut produkcyjny wartości co oznacza, że dioda z podanym napięciem Uz=12V dla Iz=5mA, może mieć zależnie od egzemplarza napięcie Uz np. od 11.4 do 12.8V co daje nam pewne możliwości wpływu na napięcie wyjściowe wtórnika z tranzystorem przez dobór konkretnego egzemplarza diody i wybranie jej prądu roboczego.

    6. W układach precyzyjnych należy też pamiętać, że napięcie diody Zenera przy stałym prądzie przez nią płynącym zmienia się z temperaturą
    Diody Zenera o napięciu nominalnym Uz w okolicach 5-6V (zależnie od typu) mają praktycznie zerowy współczynnik temperaturowy napięcia Zenera. Poniżej tej wartości Uz występuje ujemny wsp. temp. (napięcie Uz maleje ze wzrostem temp., powyżej zwykle występuje dodatni wsp. temp Uz (napięcie Uz rośnie ze wzrostem temperatury).
    Konkretne wartości dla danego typu diody podają katalogi.
    Czasami to zjawisko Uz=f(temp) można wykorzystać do pomiaru temperatury. Wtedy wybieramy diodę o najwyższym współczynniku teperaturowym (dodatnim) i zasilamy ją w układzie stałym prądem Iz.
  • Poziom 12  
    Poddaje sie z tym drugim ukladem. Nie umiem wyznaczyc tych pradów i dobrac tranzystora i diode. Poprostu nie umiem tego zrozumiec :|

    dzieki za wszystkie odpowiedzi,
    pozdrawiam serdecznie.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Maciej Zembaty napisał:
    Poddaje sie z tym drugim ukladem. Nie umiem wyznaczyc tych pradów i dobrac tranzystora i diode. po prostu nie umiem tego zrozumiec :|
    .


    Domyślam się ze głównym powodem tego stanu rzeczy wynika z nieznajomości zasady działania tranzystora a w szczególności wtórnika emiterowego (WK,OC).
    A uwierz mi jest to bajecznie prosty schemat.
    Ponieważ układ drugi działa tak samo jak układ pierwszy tylko dodany jest ten felerny wtórnik emiterowy, którego nie rozumiesz.
    Ja ze sowiej strony mogę polecić ci znakomite artykuły o zasadzie działania tranzystora dzięki którym poczułem intuicyjnie jak działa tranzystor gdy czytałem te artykuły w 1998r.
    A teraz dostępne w postaci pdf pod poniższym linkiem.
    http://www.edw.com.pl/index.php?module=Conten...ndex&func=display&ceid=60&meid=13#K2poznajemy
    „Tranzystory dla początkujących” na początek zacznij czytać od 1czesci do 6 a potem od 10 do końca. I dopiero jak przeczytasz wszystkie to możesz przeczytać części od 7 do 9.

    pozdrawiam
  • Pomocny post
    Pomocny dla użytkowników
    Czego ty piętrzysz sobie problemy z tym drugim układem ?

    Tam jest tak:

    Wtórnik emiterowy odseparowuje obciążenie od obwodu diody Zenera ze względu na wzmacniające własności tranzystora !

    Prąd płynący przez obciążenie jest równy prądowi emitera tranzystora.

    Ie=(β+1)*Ib

    Z tego wynika, że przy zadanym maksymalnym prądzie obciążenia, wymagany prąd bazy będzie wynosił.

    Ib=Iwy/(β+1)

    Wzmocnienie tranzystora BC 107 odczytane z katalogu (parametr hFE, dawniej oznaczany jako β) wynosi minimum 110 (ale może wynosić i 300)

    z tego wynika, że przy prądzie obciążenia Iwy=50 mA

    prąd bazy tranzystora

    Ib=Ie/(β+1)= 50 mA/(111) ≈ 450 µA

    to jest prąd maksymalny jaki wtórnik emiterowy będzie pobierał z obwodu diody Zenera. Maksymalny ponieważ, jeżeli β danego tranzystora
    będzie większa to ten prąd bazy przy tym samym prądzie obciążenia będzie mniejszy.

    Ponieważ dla poprawnej stabilizacji dioda powinna mieć minimum 5 mA prądu (a więc może mieć wiecej) to przy obliczeniu rezystora trzeba uwzględnić ten prąd bazy tranzystora jako ten, który nie popłynie przez diodę.

    Ponieważ napięcie wyjściowe wtórnika jest o jakieś 0.6-0,7 V (ten spadek napięcia rośnie z prądem obciążenia) niższe od napięcia na bazie czyli dioda powinna mieć napięcie stabilizacji większe o 0.7V od wymaganego wyjściowego.

    Jeżeli mamy potrzebujemy napięcia Uwy=12V to dioda musi
    mieć napięcie Zenera równe 12.7V. Takie diody nie są produkowane.
    Najbliższa większa dostępna wartość to 13V. Można tez próbować wybrać diodę na 12V, ze względu na rozrzut produkcyjny może nam się trafić np. dioda o napięciu 12.7V. Możemy też podciągnąć napięcie diody Zenera zwiększając prąd spoczynkowy diody (ale to się dobiera doświadczalnie dla konkretnego egzemplarza diody Z. i ma tę wadę, że przy wymianie elementu cała regulacja bierze w łeb i trzeba bawić się od nowa.)

    W naszym przypadku zakadamy, że dioda ma 13V i liczymy

    Rmax=(Uwe-Uz)/(Izmin+Ibmax)

    Uwe=15V
    Uz=13V
    Izmin=5 mA
    Ibmax=450 µA =0.45 mA

    Rmax=(15-13)/(5.45 mA)=366 Ω

    To jest maksymalna wartość rezystora szeregowego diody.

    Najbliższa wartość z szeregu E24 to 360 Ω (szukamy w dół).

    Ze względu jednak na różne rozrzuty elementów (dioda Zenera ma np. +5% odchyłki napięcia Zenera czyli ma 13.7V, rezystory maja tolerancję np. 5% czyli 360Ω może mieć na prawdę od 340 do 378 co już jest większe niż obliczone 366 Ω ) lepiej wybrać jeszcze mniejszy rezystor. Możemy wybrać 330, 300, 270, 240 czy nawet 220 Ω
    byle więcej niż 60 Ω (bo wtedy pracujemy już na granicy maksymalnej mocy diody przyjętej tu jako 0.4W)

    Przykładowo

    Rmin=(Uwe-Uz)/(Pzmax/Uz)=(15-13)/(0.4W/12V)= 60Ω

    Oczywiście dobieramy raczej z tych większych wartości, by ograniczyć straty mocy na diodzie Zenera.

    Czyli rezystor trzeba wybrac z zakresu R ε (60Ω ... 366Ω) i najlepiej wybrać wartość posiadaną w szufladzie by nie latać do sklepu :)

    Moc wydzielana na tranzystorze:

    P=(Uwe-Uwy)*Iwymax=(15-12)*0.05A=150 mW i jest mniejsze od maksymalnej mocy dopuszczalnej dla tranzystora BC107 (300 mW)


    I co tu jest problemem ? :)

    PS. Diody Zenera są przeważnie produkowane na napięcia:

    2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2,
    6.8, 7.5, 8.2, 9.1, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22 i 24 V

    tolerancje napięcia (rozrzut produkcyjny) może być +/-5 % ale są
    też diody produkowane z tolerancją Uz dwu i jedno procentową

    czyli Uz może być od 0.95 do 1.05 wartości nominalnej.

    Ogólnie w tym układzie nie ma co się silić na precyzję obliczeń wartości elementów, właśnie ze względu na rozrzuty produkcyjne elementów.
    Wartości policzone dla konkretnych egzemplarzy okażą się niezbyt trafione dla innych (co wychodzi przy wymianie elementu uszkodzonego).

    Należy też pamiętać, że napięcie wyjściowe będzie się zmieniać z prądem obciążenia ze względu na wzrost napięcia Ube tranzystora ze wzrostem prądu emitera.

    Dla większych prądów obciążenia stosujemy tranzystory o większej mocy np. z serii BD. Należy pamiętać, że mają one mniejsze wzmocnienie
    niż seria BC. Można też zrobić układ Darlingtona (dwa tranzystory pierwszy steruje drugi - jeden np BC107 a drugi jakiś BD czy nawet 2N3055) Przy dużych róznicach napięć wejściowego i wyjściowego (duża moc wydzielana na tranzystorze) należy umieścić go na odpowiedniej wielkości radiatorze.
  • Poziom 12  
    Zrozumialem oby dwa uklady:!: :D

    teraz problem z zasilaczem z wykorzystaniem ukladu Darlingtona.
    Projekty zasilaczy - UEL, nie kumam nic
    chcialbym, zeby ktos sprawdzil moje wypociny.

    1) obliczam Ud diody z oczka:
    Uwy+Ube1+Ube2-Ud=0
    12V+0,7V+0,7V=Ud
    Ud=13,4V <- nie znalazłem w katalogu diod ani na 13,5V, ani na 14V, więc przyjmuję, że
    Ud=15V

    2) obliczam Uwy z zastosowaniem diody o Ud=15V z oczka:
    Uwy+Ube1+Ube2-Ud=0
    Uwy+0,7V+0,7V-15V=0
    Uwy=13,6V

    3) obliczam potrzebne do znalezienia tranzystora T1 parametry, a więc Uce1; Ic1 oraz Ptot1:
    Uce1=(Uwe max-Uwy)*1,3=(15.3V-13,6V)*1,3=2,21V
    Ic1=Ie*1,3=5A*1,3=6,5A
    Ptot=Uce*Ic=1,7V*5A

    wybieram wg tych wartosci tranzystor T1, padło na BDAP85 o h21e=30÷200A/A

    4) obliczam Ib1
    Ib1=Ic/h21e=5A/30A/A=166mA

    Ib1=Ie2

    5) znajac Ie2 obliczam potrzebne do znalezienia tranzystora T2 parametry
    Uce2=(Uwe max-Uwy)*1,3=(15.3V-13,6V)*1,3=2,21V
    Ic2=Ie*1,3=166mA*1,3=216mA
    Ptot2=Uce2*Ic=282,2mW

    wybralem wg tych wartosci tranzystor BC337 o h21e=60÷400A/A

    6) obliczam Ib2
    Ib2=Ic2/h21e=166mA/60A/A=2,77mA

    7) zakladam minimalny prad diody Izmin=5mA, wiec Ir=Ib2+Izmin=5mA+2,77mA

    8) obliczam R
    R= (Uwe min-Ud)/Ir = (14,3V-15V)/7.77mA=90Ω, przyjałem wg szeregu rezystor 82Ω

    tu mam pytanie czy Ur jest dobrze wyliczone, w sumie wychodzi minusowa wartosc napięcia :?:

    9) obliczam prad diody, ktory moze pojsc na nia gdy odlaczymy obciążenie
    Iz=Ir*1,3=7,77mA*1,3=10,1mA

    10) szukam diody na 15V i o pradzie Iz wiekszym od 10,1mA
    znalazłem BZP630 - C15 o Iz=17mA.


    Mógłby to ktoś sprawdzic bo ja tego goscia wogole nie czaje.


    Z góry dziękuje,
    pozdrawiam serdecznie.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Oczywiście nie może być wartości ujemnej. Bo dla Uwe=14.3V dioda jest zatkana i układ zachowuje się jak zwykły wtórnik. Po prostu musisz dąć diodę na napięcie 13V.
    A wygląda to na dobrze policzy układ, dokładnie nie wiem bo nie sprawdzałem.
  • Poziom 12  
    Wszystko już jasne jest. Tylko kwestia jeszcze jakiegos zabezpieczenia pradowego na wyjsciu, o ktorym nie mam zielonego pojecia. W jaki sposob go zrobic? Wiem, ze ma to byc rezystor na wyjsciu i zabezpieczac przed wiekszym pradem wyjsciowym niz wyliczony.
    w jaki sposob sie za to zabrac?

    pozdrawiam serdecznie.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Najprostszy sposób to rezystor w kolektorze lub dodatkowy tranzystor na wyjściu plus rezystor w roli czujnika prądu.
  • Poziom 12  
    Witam,
    kolejny problem, juz mniejszy, ale problem.
    Dotyczy on zasilacza kompensacyjnego, taki jak na schemacie.
    Projekty zasilaczy - UEL, nie kumam nic
    Mam takie pytania:
    1.facet powiedział, że do obliczenia R4 jest potrzebny prąd Iz, w tym celu przyjał takie rownanie:
    Iz=(5÷10)xIb1
    mowil cos, ze im wieksze Iz tym lepsza stabilizacja, ale to zalozenie jest dla mnie nadal niejasne
    2. podobna sytuacja przy pradzie I2. Facet zalozyl:
    I2=(10÷20)Ib2
    tutaj juz nic nie wiem, powiedzial, ze tak poprostu musi byc :|

    3. aby znalezc tranzystor T2 obliczylismy Uce2, Ic2, Ptot2.
    pytanie:
    dlaczego jest tak:
    Ic2=1,3*6,7mA :?:
    z naszych obliczen wyszlo, ze 6.7mA to jest prąd Ir3 (5mA+Ib1, czyli 1.7mA), ja do tego wzialbym Ic=5mA bo przeciez na kolektor nie idzie caly prad Ir3, lecz na baze idzie 1.7mA, a na kolektor Izmin=5mA.
    Dodam że przy obliczeniu Ptot2, rowniez facet wzial 6.7mA zamiast 5mA

    4. na niebiesko zaznaczone jest zabezpieczenie, moze mi ktos wytlumaczyc jak to jest zrobione? tlumaczyl mi to 5 razy, ale ja ni w ząb nie rozumiem. Dlaczego spadek jest 0.6V? Dlaczego trzeba właczyc taki sam tranzystor T2?

    5. czy moglby ktos mi obrazowo napisac jak te prady tam plyna w tym ukladzie bo ja jakos nie potrafie zrozumiec dzialania tego ukladu.

    nasze obliczenia:
    Uce1=1.3*(Uwemax-Uwy)=1.3*3,3V=4,3V
    Ic1=1.3*Ie=1.3*100mA=130mA
    Ptot1=Uce1*Ic1=3,3V*100mA=330mW
    BC337 h21e1=60

    Ib1=Ic1/h21e1=100mA/60=1.7mA

    R3=(Uwemin-Ur3)/(Ib1+Izmin)=(14,3V-12,7V)/(1,7mA+5mA)=238Ω≈220Ω

    Uce2=1,3*(Ur3-Ud)=1,3*(12.7V-6,8V)=7,67V
    Ic2=1,3*Ir3=1,3*6,7mA=8,7mA
    Ptot2=Ir3*Uce2=6,7mA*5,9V=39,5mW
    BC107 h21e2=110

    Iz=(5÷10)*Ib1
    Iz=8,5÷17mA

    R4=(Uwy-Ud)/Iz
    R4=(12V-6,8V)/8,5÷17mA
    R4=305÷611Ω
    R4=470Ω

    Ib2=Ic2/h21e1=6,7mA/110=61µA

    I2=(10÷20)*Ib2
    R2=Ur2/I2=7.5V/(10÷20)*61µA
    R2=12,29kΩ÷6,15kΩ
    R2=10kΩ

    12V/7,5V=R1+R2/R2
    R1=6kΩ≈6,2kΩ

    zabezpieczenie
    R=U/I
    R=0,6V/100mA=6Ω

    I=U/R
    I=0,7V/6Ω=116mA <- Iwymax


    za pomoc serdeczne dziekuje


    pozdrawiam serdecznie.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Witam

    AD5
    Zobacz tu na opis tego stabilizatora
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=3060193&highlight=#3060193

    A czy wiesz jak działa uproszczone wersja tego stabilizatora (dołączam schemat)
    Bo to jest uproszczona do minimum wersja twojego schematu.
    Czy jednak kolejny wykład z układów elektronicznych??

    Ad3
    To jest akurat i takmało istotny szczegół, bo większość tranzystorów małe mocy ma Icmax=100mA wiec można wstawić dowolny tranzystor małej mocy np. BC547 a T1 to BD139
    Nie wykonując żadnych obliczeń na Ptot
    A czemu wasz nauczyciel przyjął akurat 6.7mA.??
    Ano np. dlatego ze gdy stabilizator nie jest obciążony ( do wyjścia dołączona jest duża rezystancja), lub pobierany jest bardzo mały prąd wyjściowy.
    To wtedy prąd bazy T1 będzie znikomy i praktycznie cały prąd Ir3 popłynie do kolektora T3
    Prąd bazy równy 1.7mA jest dla Ic=100mA a jak Ic będzie równe 10mA
    To prąd bazy będzie bardzo mały Ib=170uA czyli prąd kolektora Ic2 będzie wynosił
    Ic2=Ir3-Ib1=6.5mA czyli można przyjąć do obliczeń właśnie 6.7mA.
    Bo powinniśmy wykonywać obliczenia dla najgorszego przypadku.

    A jeśli chodzi o pytanie czwarte to sprawa jest prosta.
    Do włączenia tranzystora bipolarnego bjt miedzy baza a emiterem napięcie musi wynosić ok. 0.6V.
    Prąd płynący przez rezystor R powoduje powstanie na nim spadku napięcia równego
    UR=Iwy*R i gdy ten spadek napięcia przekroczy 0.6V tranzystor T2 zostanie otwarty.
    Otwarcie T2 powoduje odprowadzenie prądu z węzła gdzie dołączony jest kolektor T2.
    A tym samym maleje prąd bazy T1 a tym samym prąd kolektora.
    Bo dla przewodzącego T2 mamy taką sytuacje.
    Ir3=Ib1+Ic+Ic2

    AD2
    To tez jest proste.
    Chcemy żeby dzielnik napiec zachowywał się tak jak by był nieobciążony żadnym prądem wyjściowym.
    Czyli napięcie na R2 ma być niezależne od prądu bazy T,2 co będzie miało miejsce gdy prąd płynący przez dzielnik będzie znacznie większy niż prąd bazy
    Przeanalizuj sobie schemat z dzielnikami który dołączyłem.
    I zauważ ze gdy prąd płynący przez dzielnik jest znacznie większy niż prąd wyjściowy to napięcie jest bardzo zbliżone do teoretycznego 5V

    Ad1
    Tu jest tak samo jak z dzielnikiem tylko chodzi o napięcie na diodzie zenera żeby zmieniał się nieznacznie wraz ze zmianami prądu Ic

    Pozdrawiam
  • Poziom 12  
    jony, wielkie, wielkie dzięki :) teraz facet powiedzial, ze takie zasilacze/stabilizatory robione sa jako scalaki... bardzo smieszne, a on mi dupe zawraca obliczeniami takich rzeczy :D nie no żartuje, fajnie jest umiec i rozumiec takie rzeczy, jakby co to sie odezwe o pomoc napewno, poki co dziękuje serdecznie wszystkim :)

    pozdrawiam serdecznie.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Tak robi się scalaki najpopularniejsze to 78XX gdzie XX to wartość napięcia wyjściowego.
    Np. 7812 to stabilizator o napięciu wyjściowym 12V
    I co ciekawe w obudowie ( TO-92; TO-220) takiej samej jak tranzystory czyli tylko trzykońcówkowe.

    No i LM317 o regulowanym napięciu wyjściowym za pomocą dzielnika napięć.
    Ale niekiedy przydają się takie dyskretne stabilizatory bo te układy mają Iwymax ok. 1.5A

    Jak cię temat interesuje to poczytaj sobie to
    http://www.edw.com.pl/pdf/k01/09_03.pdf
    http://www.edw.com.pl/pdf/k01/10_09.pdf
  • Pomocny post
    Poziom 13  
    Podaj mi maila na pm to wyśle Ci ładny opis jak i co po kolei robić!dasz rade,to proste!Pozdro