ஒரு உறுதிப்படுத்தப்பட்ட பெஞ்ச் மின்சாரம் வழங்கல் சுற்று வடிவமைப்பது எப்படி

அனைத்து வகையான மின்னணு திட்டங்களையும் முன்மாதிரிகளையும் பாதுகாப்பாக சோதிப்பதற்காக எந்தவொரு மின்னணு பொழுதுபோக்கினாலும் ஒரு பயனுள்ள மற்றும் திறமையான, இன்னும் மலிவான மற்றும் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட பெஞ்ச் மின்சாரம் எவ்வாறு வடிவமைக்கப்படலாம் என்பதை இந்த இடுகையில் விவாதிக்கிறோம்.

ஒரு பெஞ்ச் மின்சாரம் இருக்க வேண்டிய முக்கிய அம்சங்கள்:

• மலிவான மற்றும் எளிதில் கிடைக்கக்கூடிய கூறுகளுடன் கட்டப்பட வேண்டும்
• அதன் மின்னழுத்தம் மற்றும் தற்போதைய வரம்புகளுடன் நெகிழ்வானதாக இருக்க வேண்டும், அல்லது மாறி மின்னழுத்தம் மற்றும் மாறக்கூடிய தற்போதைய வெளியீடுகளின் வசதியைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.
• அதிக நடப்பு மற்றும் அதிக சுமை பாதுகாக்கப்பட வேண்டும்.
• சிக்கல் ஏற்பட்டால் எளிதில் சரிசெய்யக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும்.
• அதன் சக்தி வெளியீட்டில் நியாயமான முறையில் திறமையாக இருக்க வேண்டும்.
• விரும்பிய விவரக்குறிப்பின் படி எளிதில் தனிப்பயனாக்க வசதி செய்ய வேண்டும்.

பொது விளக்கம்

இதுவரை பெரும்பாலான மின்சாரம் வடிவமைப்புகள் ஒரு நேரியல் தொடர் நிலைப்படுத்தியை இணைத்துள்ளன. இந்த வடிவமைப்பு ஒரு பாஸ் டிரான்சிஸ்டரைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஒரு மாறி மின்தடையம் போல செயல்படுகிறது, இது ஜீனர் டையோடு கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

தொடர் மின்சாரம் வழங்கல் முறை மிகவும் பிரபலமானது, இது மிகவும் திறமையானதாக இருப்பதால் இருக்கலாம். ஜீனர் மற்றும் ஃபீட் மின்தடையில் சில சிறிய இழப்புகளைத் தவிர, சுமைக்கு மின்னோட்டத்தை வழங்கும் காலகட்டத்தில் தொடர் பாஸ் டிரான்சிஸ்டரில் மட்டுமே குறிப்பிடத்தக்க இழப்பு நிகழ்கிறது.

இருப்பினும், தொடர் மின்சாரம் வழங்கும் அமைப்பின் ஒரு குறைபாடு என்னவென்றால், இவை எந்தவிதமான வெளியீட்டு சுமை குறுகிய-சுற்றுகளையும் வழங்காது. பொருள், வெளியீட்டு தவறு நிலைமைகளின் போது, ​​பாஸ் டிரான்சிஸ்டர் ஒரு பெரிய மின்னோட்டத்தை அதன் வழியாக ஓட அனுமதிக்கலாம், இறுதியில் தன்னை அழித்துக் கொள்ளலாம் மற்றும் இணைக்கப்பட்ட சுமையும் கூட.

என்று கூறி, ஒரு குறுகிய சுற்று பாதுகாப்பு தற்போதைய கட்டுப்பாட்டு கட்டமாக உள்ளமைக்கப்பட்ட மற்றொரு டிரான்சிஸ்டர்கள் மூலம் தொடர் பாஸ் பெஞ்ச் மின்சாரம் விரைவாக செயல்படுத்தப்படலாம்.

தி மாறி மின்னழுத்த கட்டுப்படுத்தி ஒரு எளிய டிரான்சிஸ்டர், பொட்டென்டோமீட்டர் கருத்து மூலம் அடையப்படுகிறது.

மேலே உள்ள இரண்டு சேர்த்தல்களும் ஒரு தொடர் பாஸ் பெஞ்ச் மின்சாரம் மிகவும் பல்துறை, முரட்டுத்தனமான, மலிவான, உலகளாவிய மற்றும் கிட்டத்தட்ட அழிக்க முடியாதவை.

ஒரு நிலையான உறுதிப்படுத்தப்பட்ட பெஞ்ச் மின்சார விநியோகத்தில் ஈடுபட்டுள்ள பல்வேறு கட்டங்களின் வடிவமைப்பை பின்வரும் பத்திகளில் சுருக்கமாகக் கற்றுக்கொள்வோம்.

எளிதான டிரான்சிஸ்டர் மின்னழுத்த சீராக்கி

சரிசெய்யக்கூடிய வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தைப் பெறுவதற்கான விரைவான வழி, பாஸின் அடித்தளத்தை இணைப்பதாகும் ஒரு பொட்டென்டோமீட்டர் மற்றும் ஜெனர் டையோடு கொண்ட டிரான்சிஸ்டர் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி.

இந்த சுற்றில் T1 ஆனது ஒரு உமிழ்ப்பான்-பின்தொடர்பவர் பிஜேடி , அதன் அடிப்படை மின்னழுத்தம் VB அதன் உமிழ்ப்பான் பக்க மின்னழுத்த VE ஐ தீர்மானிக்கிறது. VE மற்றும் VB இரண்டும் ஒருவருக்கொருவர் துல்லியமாக ஒத்திருக்கும், மேலும் கிட்டத்தட்ட சமமாக இருக்கும், அதன் முன்னோக்கி வீழ்ச்சியைக் கழிக்கும்.

எந்த BJT இன் முன்னோக்கி துளி மின்னழுத்தம் பொதுவாக 0.7 V ஆகும், இது உமிழ்ப்பான் பக்க மின்னழுத்தமாக இருக்கும் என்பதைக் குறிக்கிறது:

VE = VB - 0.7

பின்னூட்ட சுழற்சியைப் பயன்படுத்துதல்

மேற்கூறியவை என்றாலும் வடிவமைப்பு உருவாக்க எளிதானது மற்றும் மிகவும் மலிவானது , இந்த வகை அணுகுமுறை குறைந்த மின்னழுத்த மட்டங்களில் அதிகாரத்தின் சிறந்த கட்டுப்பாட்டை வழங்காது.

கீழேயுள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, முழு மின்னழுத்த வரம்பிலும் மேம்பட்ட ஒழுங்குமுறையைப் பெற பொதுவாக ஒரு பின்னூட்ட வகை கட்டுப்பாடு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இந்த உள்ளமைவில், T1 இன் அடிப்படை மின்னழுத்தம், எனவே வெளியீட்டு மின்னழுத்தம், R1 முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, முக்கியமாக T2 ஆல் இழுக்கப்படும் மின்னோட்டத்தின் காரணமாக.

பானை VR1 இன் ஸ்லைடர் கை தரையில் பக்க தீவிர முடிவில் இருக்கும்போது, ​​T2 துண்டிக்கப்பட்டு அதன் அடித்தளம் தரையிறங்கியதால், T1 இன் அடிப்படை மின்னோட்டத்தால் ஏற்படும் R1 முழுவதும் ஒரே ஒரு மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை அனுமதிக்கிறது. இந்த சூழ்நிலையில், டி 1 உமிழ்ப்பில் உள்ள வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் சேகரிப்பான் மின்னழுத்தத்தைப் போலவே இருக்கும், மேலும் இதை இவ்வாறு கொடுக்கலாம்:

விஇ = வின் - 0.7 , இங்கே VE என்பது T1 இன் உமிழ்ப்பான் பக்க மின்னழுத்தம், மற்றும் 0.7 என்பது BJT T1 அடிப்படை / உமிழ்ப்பான் தடங்களுக்கான நிலையான முன்னோக்கி மின்னழுத்த வீழ்ச்சி மதிப்பு.

எனவே உள்ளீட்டு வழங்கல் 15 V ஆக இருந்தால், வெளியீடு இவ்வாறு இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கலாம்:

விஇ = 15 - 0.7 = 14.3 வி

இப்போது, ​​பானை விஆர் 1 ஸ்லைடர் கை மேல் நேர்மறை முடிவுக்கு நகர்த்தப்படும்போது, ​​டி 1 இன் முழு உமிழ்ப்பான் பக்க மின்னழுத்தத்தை அணுக T2 ஐ ஏற்படுத்தும், இது T2 மிகவும் கடினமாக நடத்த வழிவகுக்கும். இந்த செயல் நேரடியாக இணைக்கும் ஜீனர் டையோடு ஆர் 1 உடன் டி 1. பொருள், இப்போது T1 இன் அடிப்படை மின்னழுத்த VB வெறுமனே ஜீனர் மின்னழுத்த Vz க்கு சமமாக இருக்கும். எனவே வெளியீடு இருக்கும்:

VE = Vz - 0.7

எனவே, டி 1 மதிப்பு 6 வி என்றால், வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் வெறும் என்று எதிர்பார்க்கலாம்:

VE = 6 - 0.7 = 5.3 V. , எனவே ஜீனர் மின்னழுத்தம் இதிலிருந்து பெறக்கூடிய குறைந்தபட்ச வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை தீர்மானிக்கிறது தொடர் பாஸ் மின்சாரம் பானை அதன் மிகக் குறைந்த அமைப்பில் சுழலும் போது.

மேலே உள்ளவை பெஞ்ச் மின்சாரம் வழங்குவதற்கு எளிதானது மற்றும் பயனுள்ளதாக இருந்தாலும், குறுகிய சுற்று ஆதாரமாக இல்லாததற்கு இது ஒரு பெரிய குறைபாட்டைக் கொண்டுள்ளது. அதாவது, சுற்றுவட்டத்தின் வெளியீட்டு முனையங்கள் தற்செயலாக குறுகிய சுற்றமைப்பு அல்லது அதிக சுமை மின்னோட்டம் பயன்படுத்தப்பட்டால், T1 விரைவாக வெப்பமடைந்து எரியும்.

இந்த சூழ்நிலையைத் தவிர்க்க, வடிவமைப்பைச் சேர்ப்பதன் மூலம் மேம்படுத்தலாம் தற்போதைய கட்டுப்பாட்டு அம்சம் பின்வரும் பிரிவில் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி.

ஓவர்லோட் ஷார்ட் சர்க்யூட் பாதுகாப்பைச் சேர்ப்பது

T3 மற்றும் R2 இன் எளிமையான சேர்த்தல் பெஞ்ச் மின்சாரம் சுற்று சுற்று வடிவமைப்பை 100% குறுகிய சுற்று ஆதாரமாக இருக்க உதவுகிறது தற்போதைய கட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது . இந்த வடிவமைப்பால், வெளியீட்டில் வேண்டுமென்றே குறைக்கப்படுவது கூட T1 க்கு எந்தத் தீங்கும் ஏற்படாது.

இந்த கட்டத்தின் செயல்பாட்டை பின்வருமாறு புரிந்து கொள்ளலாம்:

வெளியீட்டு மின்னோட்டம் செட் பாதுகாப்பான மதிப்பைத் தாண்டிச் சென்றவுடன், ஆர் 2 முழுவதும் சாத்தியமான வேறுபாட்டின் விகிதாசார அளவு உருவாக்கப்பட்டது, இது டிரான்சிஸ்டர் டி 3 ஐ கடினமாக மாற்றுவதற்கு போதுமானது.

T3 சுவிட்ச் ஆன் மூலம் T1 தளத்தை அதன் உமிழ்ப்பான் வரியுடன் இணைக்க காரணமாகிறது, இது T1 கடத்தலை உடனடியாக முடக்குகிறது, மேலும் வெளியீடு குறுகிய அல்லது அதிக சுமை அகற்றப்படும் வரை இந்த நிலைமை பராமரிக்கப்படுகிறது. இந்த வழியில் T1 எந்தவொரு விரும்பத்தகாத வெளியீட்டு சூழ்நிலையிலிருந்தும் பாதுகாக்கப்படுகிறது.

மாறி நடப்பு அம்சத்தைச் சேர்த்தல்

மேலேயுள்ள வடிவமைப்பில், வெளியீடு நிலையான நடப்பு வெளியீடாக இருக்க வேண்டுமானால் தற்போதைய சென்சார் மின்தடை R2 ஒரு நிலையான மதிப்பாக இருக்கும். இருப்பினும், ஒரு நல்ல பெஞ்ச் மின்சாரம் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டம் ஆகிய இரண்டிற்கும் மாறி வரம்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். இந்த கோரிக்கையை கருத்தில் கொண்டு, தற்போதைய வரம்பை ஒரு சேர்ப்பதன் மூலம் சரிசெய்ய முடியும் மாறி மின்தடை கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி, T3 இன் அடித்தளத்துடன்:

VR2 மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை R2 முழுவதும் பிரிக்கிறது, இதனால் T3 ஒரு குறிப்பிட்ட விரும்பிய வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தில் இயக்க அனுமதிக்கிறது.

பகுதி மதிப்புகளைக் கணக்கிடுகிறது

மின்தடையங்களுடன் தொடங்குவோம், R1 ஐ பின்வரும் சூத்திரத்துடன் கணக்கிடலாம்:

R1 = (வின் - மேக்ஸ்விஇ) hFE / வெளியீட்டு நடப்பு

இங்கே, முதல் மேக்ஸ்விஇ = மது - 0.7

எனவே, முதல் சமன்பாட்டை நாம் எளிதாக்குகிறோம் R1 = 0.7hFE / வெளியீட்டு நடப்பு

VR1 60 V வரை மின்னழுத்தங்களுக்கு 10 k பானையாக இருக்கலாம்

தற்போதைய வரம்பு R2 ஐ கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளபடி கணக்கிடலாம்:

ஆர் 2 = 0.7 / அதிகபட்ச வெளியீட்டு மின்னோட்டம்

ஹீட்ஸின்க் இல்லாமல் வேலை செய்ய T1 தேவைப்பட்டால், அதிகபட்ச வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை T1 அதிகபட்ச ஐடியை விட 5 மடங்கு குறைவாக தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். டி 1 இல் ஒரு பெரிய ஹீட்ஸிங்க் நிறுவப்பட்ட நிலையில், வெளியீட்டு மின்னோட்டம் டி 1 ஐடியின் 3/4 ஆக இருக்கலாம்.

விஆர் 2 வெறுமனே 1 கே பானை அல்லது முன்னமைக்கப்பட்டதாக இருக்கலாம்.

வெளியீட்டு தற்போதைய தேவைக்கேற்ப T1 ஐ தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். ஹீட்ஸின்க் இல்லாமல் இயக்கப்பட வேண்டுமானால், டி 1 ஐடி மதிப்பீடு தேவையான வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை விட 5 மடங்கு அதிகமாக இருக்க வேண்டும். ஒரு பெரிய ஹீட்ஸிங்க் நிறுவப்பட்ட நிலையில், டி 1 ஐடி மதிப்பீடு தேவையான வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை விட குறைந்தது 1.33 மடங்கு அதிகமாக இருக்க வேண்டும்.

T1 க்கான அதிகபட்ச சேகரிப்பாளர் / உமிழ்ப்பான் அல்லது VCE அதிகபட்ச வெளியீட்டு மின்னழுத்த விவரக்குறிப்பின் மதிப்பை விட இரு மடங்கு இருக்க வேண்டும்.

பெஞ்சர் மின்சக்தியிலிருந்து குறைந்த அல்லது குறைந்தபட்ச மின்னழுத்த வெளியீட்டுத் தேவையைப் பொறுத்து ஜீனர் டையோடு டி 1 இன் மதிப்பைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம்.

T2 மதிப்பீடு R1 மதிப்பைப் பொறுத்தது. R1 முழுவதும் மின்னழுத்தம் எப்போதும் 0.7 V ஆக இருப்பதால், T2 இன் VCE முக்கியமற்றதாகிவிடும், மேலும் இது குறைந்தபட்ச மதிப்பாக இருக்கலாம். T2 இன் ஐடி அத்தகையதாக இருக்க வேண்டும், இது T1 இன் அடிப்படை மின்னோட்டத்தை கையாளக்கூடியது, இது R1 இன் மதிப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது

அதே விதிகள் T3 க்கும் பொருந்தும்.

பொதுவாக T2, மற்றும் T3 ஆகியவை BC547 போன்ற சிறிய சமிக்ஞை பொது நோக்க டிரான்சிஸ்டராக இருக்கலாம் அல்லது ஒரு 2N2222 .

நடைமுறை வடிவமைப்பு

தனிப்பயனாக்கப்பட்ட பெஞ்ச் மின்சாரம் வடிவமைப்பதற்கான அனைத்து அளவுருக்களையும் புரிந்து கொண்ட பின்னர், கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு நடைமுறை முன்மாதிரிகளில் தரவை செயல்படுத்த வேண்டிய நேரம் இது:

வடிவமைப்பில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட சில கூடுதல் கூறுகளை நீங்கள் காணலாம், அவை சுற்றுகளின் ஒழுங்குமுறை திறனை மேம்படுத்துவதற்காக மட்டுமே.

டி 1, டி 2 தளங்களில் எஞ்சியிருக்கும் சிற்றலைகளை சுத்தம் செய்ய சி 2 அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

T1 உடன் T2 ஆனது a டார்லிங்டன் ஜோடி வெளியீட்டின் தற்போதைய ஆதாயத்தை அதிகரிக்க.

ஜீனர் டையோடு கடத்துதலை மேம்படுத்த R3 சேர்க்கப்பட்டுள்ளது, எனவே சிறந்த ஒட்டுமொத்த ஒழுங்குமுறையை உறுதி செய்கிறது.

வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை நிலையான வரம்பில் கட்டுப்படுத்துவதற்கு R8 மற்றும் R9 ஆகியவை சேர்க்கப்படுகின்றன, அவை முக்கியமானவை அல்ல.

வெளியீட்டில் அணுகக்கூடிய அதிகபட்ச மின்னோட்டத்தை R7 அமைக்கிறது, அதாவது:

நான் = 0.7 / 0.47 = 1.5 ஆம்ப்ஸ், மற்றும் மதிப்பீட்டோடு ஒப்பிடும்போது இது மிகவும் குறைவாகவே தோன்றுகிறது 2N3055 டிரான்சிஸ்டர் . இது டிரான்சிஸ்டரை சூப்பர் குளிராக வைத்திருந்தாலும், 2N3055 ஒரு பெரிய ஹீட்ஸின்க் மீது பொருத்தப்பட்டால் இந்த மதிப்பை 8 ஆம்ப்ஸ் வரை அதிகரிக்க முடியும்.

செயல்திறனை அதிகரிக்க பரவலைக் குறைத்தல்

எந்தவொரு தொடர் டிரான்சிஸ்டர் அடிப்படையிலான நேரியல் சீராக்கிக்கு மிகப்பெரிய தீமை அதிக அளவு டிரான்சிஸ்டர் சிதைவு ஆகும். உள்ளீடு / வெளியீட்டு வேறுபாடு அதிகமாக இருக்கும்போது இது நிகழ்கிறது.

பொருள், குறைந்த வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை நோக்கி மின்னழுத்தம் சரிசெய்யப்படும்போது, ​​அதிகப்படியான மின்னழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்த டிரான்சிஸ்டர் கடுமையாக உழைக்க வேண்டும், பின்னர் அது டிரான்சிஸ்டரிலிருந்து வெப்பமாக வெளியிடப்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டாக, சுமை 3.3 வி எல்.ஈ.டி, மற்றும் பெஞ்ச் மின்சாரம் வழங்கல் உள்ளீடு 15 வி எனில், வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை 3.3 வி ஆக குறைக்க வேண்டும், இது 15 - 3.3 = 11.7 வி குறைவாக இருக்கும். இந்த வேறுபாடு டிரான்சிஸ்டரால் வெப்பமாக மாற்றப்படுகிறது, இது 70% க்கும் அதிகமான செயல்திறன் இழப்பைக் குறிக்கும்.

இருப்பினும், இந்த சிக்கலை வெறுமனே பயன்படுத்துவதன் மூலம் தீர்க்க முடியும் மின்மாற்றி தட்டப்பட்ட மின்னழுத்த வெளியீட்டு முறுக்குடன்.

எடுத்துக்காட்டாக, மின்மாற்றியில் 5 V, 7.5 V, 10 V, 12 V, மற்றும் பலவற்றின் குழாய்கள் இருக்கலாம்.

சுமைகளைப் பொறுத்து, உணவளிக்க குழாய்களைத் தேர்ந்தெடுக்கலாம் சீராக்கி சுற்று . இதற்குப் பிறகு, வெளியீட்டு அளவை விரும்பிய மதிப்புக்கு துல்லியமாக சரிசெய்ய சுற்றுக்கு மின்னழுத்த சரிசெய்தல் பானை பயன்படுத்தப்படலாம்.

இந்த நுட்பம் செயல்திறனை மிக உயர்ந்த மட்டத்திற்கு அதிகரிக்கும், இதனால் டிரான்சிஸ்டருக்கு ஹீட்ஸின்க் சிறியதாகவும் சுருக்கமாகவும் இருக்கும்.