ซีเนอร์ไดโอดเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

ต้องการสร้างเว็บไซต์? ค้นหาธีมและปลั๊กอินของ WordPress ฟรี สำหรับแอปพลิเคชันจำนวนมาก ขอแนะนำให้ใช้แหล่งจ่ายไฟ DC ที่เสถียรและปราศจากคลื่น ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าใช้เพื่อให้แน่ใจว่าเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ DC นั้นคงที่และค่อนข้างเป็นอิสระจากโหลด อุปกรณ์ที่ใช้กันทั่วไปในวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าคือไดโอดซีเนอร์ ซีเนอร์ไดโอดได้รับการออกแบบและมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เมื่อมีอคติแบบย้อนกลับ กลไกพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังเอฟเฟกต์การสลายย้อนกลับของ Zener ได้อธิบายไว้ที่นี่ สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่ากลไกที่อยู่เบื้องหลังเอฟเฟกต์การพังทลายของ Zener และ Avalanche นั้นแตกต่างกัน ความแตกต่างนี้พิจารณาถึงความแตกต่างในช่วงของแรงดันพังทลาย VZ ซึ่งแต่ละเอฟเฟกต์มีอำนาจเหนือกว่า สำหรับซีเนอร์ไดโอด โดยทั่วไปแล้ว VZ จะไม่เกิน 5.6 V. ลักษณะทั่วไปของไดโอด iv ที่มีแรงดันออฟเซ็ตไปข้างหน้า V𝛾 และแรงดันพังทลายแบบย้อนกลับ VZ สังเกตความชันของลักษณะ iv ใกล้ VZ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเมื่อ vD ≈ −VZ แรงดันไดโอดจะเปลี่ยนแปลงน้อยมากสำหรับการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ในกระแสไดโอด เป็นคุณสมบัติที่ทำให้ซีเนอร์ไดโอดเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่มีประโยชน์ แม้ว่าความชันของคุณลักษณะ iv จะไม่คงที่ใกล้กับ −VZ แต่เพื่อให้ง่ายต่อการแนะนำหลักการพื้นฐานของการควบคุมแรงดันไฟฟ้า ความชันนี้จะถือว่าค่าคงที่เพื่อให้ซีเนอร์ไดโอดสามารถจำลองด้วยองค์ประกอบเชิงเส้นเมื่อกลับด้าน -เอนเอียงใกล้ vD = −VZ เช่นเดียวกับไดโอดอื่นๆ ไดโอดซีเนอร์มีการทำงานสามส่วน: เมื่อ vD ≥ Vγ ไดโอดซีเนอร์จะลำเอียงไปข้างหน้า และสามารถวิเคราะห์ได้โดยใช้แบบจำลองเชิงเส้นแบบทีละชิ้นที่แสดงในรูปที่ 1 รูปที่ 1 แบบจำลองซีเนอร์ไดโอดสำหรับไบแอสไปข้างหน้า เมื่อ −VZ < vD < Vγ ไดโอดซีเนอร์มีความเอนเอียงแบบย้อนกลับแต่ยังไม่ถึงจุดสลาย ในภูมิภาคนี้สามารถจำลองเป็นวงจรเปิดได้ สำหรับ vD ≤ –VZ ไดโอดซีเนอร์เป็นแบบเอนเอียงแบบย้อนกลับและเกิดการพังทลาย ในภูมิภาคนี้ สามารถสร้างแบบจำลองได้โดยใช้แบบจำลองเชิงเส้นแบบเป็นชิ้นที่แสดงในรูปที่ 2 รูปที่ 2 โมเดลซีเนอร์ไดโอดสำหรับไบแอสย้อนกลับ ผลรวมของอคติไปข้างหน้าและย้อนกลับอาจรวมเป็นโมเดลเดียวโดยใช้ไดโอดในอุดมคติ ดังแสดงในรูปที่ 3 รูปที่ 3 แบบจำลองที่สมบูรณ์สำหรับซีเนอร์ไดโอด เพื่อแสดงการทำงานของซีเนอร์ไดโอดเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า ให้พิจารณาวงจรของรูปที่ 4 (a) โดยที่แหล่งกำเนิดกระแสตรง VS ที่ไม่ได้ควบคุมจะถูกควบคุมตามค่าของแรงดันไฟซีเนอร์ VZ สังเกตว่าไดโอดต้องเชื่อมต่อกลับหัวอย่างไรเพื่อให้ได้แรงดันไฟบวก โปรดทราบด้วยว่าเมื่อ vS > VZ ไดโอด Zener อยู่ในการแยกย่อยแบบย้อนกลับ (ในทางปฏิบัติ มันเป็นสิ่งสำคัญที่ vS จะยังคงมากกว่า VZ) ความต้านทานของแหล่งกำเนิด RS นั้นจำเป็นเพราะจะช่วยให้ความต่างศักย์ vS −VZ ไม่เป็นศูนย์ ถ้าความต้านทานไดโอด rZ มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับ RS และ R โมเดลไดโอดซีเนอร์ของรูปที่ 2 สามารถประมาณได้ว่าเป็นแบตเตอรีที่มีความแข็งแรง VZ ดังแสดงในวงจรแบบง่ายของรูปที่ 4(b)   รูปที่ 4 (a) แผนภาพวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าซีเนอร์ไดโอด และ (b) วงจรสมมูลที่ง่ายที่สุด การสังเกตสามข้อก็เพียงพอที่จะเข้าใจการทำงานของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้านี้: 1.แรงดันโหลดต้องเท่ากับ VZ ตราบใดที่ซีเนอร์ไดโอดอยู่ในโหมดการแยกย่อยแบบย้อนกลับ จากนั้น: i=VZR(1)i=VZR(1) 2.กระแสไฟขาออกคือความแตกต่างที่เกือบคงที่ระหว่าง iS ของแหล่งจ่ายปัจจุบันที่ไม่ได้ควบคุมและกระแสไฟไดโอด iZ: i=iS−iZ(2)i=iS−iZ( 2) กระแสใด ๆ ที่เกินกว่าที่กำหนดเพื่อรักษาโหลดที่แรงดันคงที่ VZ จะถูกส่งไปยังกราวด์ผ่านไดโอด ดังนั้นซีเนอร์ไดโอดจึงทำหน้าที่เป็นตัวดูดซับกระแสไฟที่ไม่ต้องการ 3.กระแสที่มาคือ: iS=vS−VZRS(3)iS=vS−VZRS(3) มีข้อควรพิจารณาบางประการที่เกิดขึ้นในการออกแบบตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้จริง หนึ่งในข้อควรพิจารณาเหล่านี้คือพิกัดกำลังของไดโอด กำลัง PZ ที่กระจายโดยไดโอดคือ: PZ=iZVZ(4)PZ=iZVZ(4) เนื่องจาก VZ มีค่าคงที่มากหรือน้อย ระดับพลังงานจึงกำหนดขีดจำกัดบนของกระแสไดโอดที่อนุญาต iZ ขีดจำกัดนี้จะเกินขีดจำกัดหากแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายเพิ่มขึ้นโดยไม่คาดคิดหรือถ้าโหลดถูกเอาออกเพื่อให้กระแสไฟจ่ายทั้งหมดจมผ่านไดโอด ความเป็นไปได้ของเอาต์พุตวงจรเปิดจะต้องรองรับในการออกแบบตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้จริง ข้อจำกัดที่สำคัญอีกประการหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อความต้านทานโหลดมีขนาดเล็ก จึงต้องใช้กระแสไฟจำนวนมากจากแหล่งจ่ายที่ไม่ได้รับการควบคุม ในกรณีนี้ ไดโอดซีเนอร์แทบจะไม่ต้องเสียภาษีเลยในแง่ของการกระจายพลังงาน แต่แหล่งจ่ายไฟที่ไม่ได้รับการควบคุมอาจไม่สามารถจ่ายกระแสไฟที่จำเป็นเพื่อรักษาแรงดันไฟโหลดได้ ในกรณีนี้ กฎระเบียบไม่สำเร็จ ดังนั้น ในทางปฏิบัติ พิสัยของความต้านทานโหลดที่การควบคุมแรงดันไฟฟ้าโหลดอาจบรรลุถึงจะถูกจำกัดเป็นช่วงจำกัด: Rmin≤R≤Rmax(5)Rmin≤R≤Rmax(5) โดยที่ Rmax มักถูกจำกัดโดยซีเนอร์ไดโอด ระดับพลังงานและ Rmin โดยกระแสไฟสูงสุด คุณพบ apk สำหรับ Android หรือไม่?

ฝากข้อความ 

รายการข้อความ