Dobór opornika i diody Zenera do stabilizatora napięcia 3V - wzory obliczeń

witam
chcialbym na podstawy elektroniki zbudowac prosty stabilizator napiecia. Schemat przedstawiam ponizej. Pytania brzmią: jaki mam uzyc opornik i jaka diode zenera oraz jakie sa wzory zeby to obliczyc (tak zebym mogl sam pozniej obliczyc dla wartosci np. 3V na wyjsciu (zamiast 6).

Witam,
tak, to jest najprostszy schemat stabilizatora parametrycznego przy wykorzystaniu Diody Zenera.
Lecz bym mógł odpowiedzieć na Twoje pytania, to muszę znać:
- wartość stabilizowanego napięcia (podobno 3,0V),
- maksymalną wartość prądu, jaki chcesz z tego stabilzatora pobierać.
Więcej pytań nie mam ...

Pozdrawiam

Witam

Sprawa jest dość prosta. Musisz niestety na początku poczynić jakieś założenia projektowe. Musisz określić napięcie jakie chcesz mieć na wyjściu i wiedzieć jaki prąd z takiego zasilacza pobierać. Te dwa parametry pozwolą określić jaką rezystancję i moc będzie miał rezystor oraz jaką moc powinna mieć dioda zenera. Dodam jeszcze, że układy nie nadają się do zbyt dużysh prądów. Najbezpieczniej i najrozsądniej byłoby projektować takie zasilacze o wydajności kilkunastu, kilkudziesięciu mA. Spowodowane o jest tym, że w chwili odłączenia obciążenia cała moc będzie się wydzielać w diodzie zenera.

Przykład:

- napięcie wejściowe: 9V
- napięcie wyjściowe 6V
- prąd wyjściowy 30mA

Najbardziej zbliżoną diodą zenera, która pozwoli na uzyskaniezbliżonego napięcia będzie dioda 6.2V

Całkowity prąd powinien wynieść minimum 35mA (30mA prąd wyjściowy + 5mA prądu dla diody zenera)

Dla założonego prądu wartość rezystora wyniesie: (9V-6.2V)/0.035A=80 ohm. Jako, że takiej wartości w typowym szeregu nie ma to wybierz najbliższą wartość ale mniejszą od obliczonej czyli będzie to 75 ohm a nie 82 ohmy.

Moc diody jaką należy zastosować powinna wynosić: 6.2V*0.035A = 0.22W czyli z typowego szeregu będzie to dioda o mocy 0.4W

Moc rezystora wyniesie: (9-6.2V)*0.035A=0.1W

Tak z grubsza liczy się stabilizatory parametryczne

--
pozdrawiam

dzieki za odp. teraz juz jest wszystko jasne.

1. Należy zastosować diodę BZ...6V2, stabilizowane będzie napiecie ok. 6,2V +/- 10%. Dobór typu diody zależy od tego, jaki prąd ma być stabilizowany, zwykle dobiera się tak, żeby dopuszczalny prąd diody był wiekszy, niż prąd odbierany na wyjściu.
2. Przez opornik R płynie suma prądów: diody i prąd odbierany. Opornik należy wyliczyć z prawa Ohma: różnica napięć przed opornikiem i po oporniku, podzielona przez sumę prądów płynacych przez opornik.
Tak prosty stabilizator stosuje się raczej prowizorycznie, natomiast dobrą praktyką jest stosowanie stabilizatorów scalonych, np. LM7806, które dają wielokrotnie lepsza stabilność napiecia na wyjsciu, przy znacznie wiekszej wydajności prądowej, a cena takiego stabilizatora jest ok. 1,50 zł.

Jaka dioda Zenera - takie napięcie. Dla 6V dioda o typowej wartości to 6,2V (np. BZP630C6V2). Dla 3V - C3V3. Rezystor taki, aby dla wymaganego poboru prądu ze stabilizatora spadek napięcia na rezystorze był mniejszy niż Ubaterii-Uzenera. Natomiast przy braku poboru prądu moc wydzielana w diodzie nie może jej przeciążyć. Nie zawsze oba warunki da się spełnić - moc diody może okazać się za mała.
Np.: Ubaterii=9V, Uzenera=3,3V spadek na rezystorze=5,7V. Dla zapotrzebowania na prąd równego 20mA R<285omów (max. 270omów - typowa wartość). Sprawdzamy, jaka moc wydzieli się w diodzie przy 270omach: 5,7/270=21mA i to razy 3,3V czyli ok. 70mW - każda dioda wytrzyma. Ale nie zawsze wyjdzie tak różowo. Od razu widać, że rezystor powinien być mniejszy, tak, aby układ działał jeszcze przy 6,5V na słabej baterii - proszę policzyć rezystor, i dla uzyskanej wartości oporu moc traconą na diodzie przy zasilaniu 9,6V (nowa bateria). Dalej w oparciu o charakterystykę prądowo napięciową diody można ustalić, że prąd diody nie powinien być niższy niż np. 2mA (poniżej tego napięcie stabilizacji spada - ten prąd doliczamy do wymaganego poboru na wyjściu - i znów rezystor jeszcze mniejszy, i kolejna strata sprawności.