Transistor Zener-diodekrets for håndtering av høystrømstabilisering

Den høye effekt 'zener diode' kretsen ved hjelp av transistor shunt regulator presentert her kan brukes til å oppnå en meget nøyaktig, temperatur og spenningsstabilisert utgang fra kilder med høy strøm, trygt.

Normal Zener-begrensning

Zener-dioder med lav effekt som vi vanligvis bruker i elektroniske kretser, er spesifisert for å fungere med lave strømmer, og kan derfor ikke brukes til shunting eller stabilisering av strømstrømforsyninger.

Selv om zener-dioder med høyere rangering er tilgjengelige, kan disse være relativt dyre. Ikke desto mindre er det faktisk mulig å lage en tilpassbar høyeffekt zener-diode ved hjelp av kraftstransistorer og en shuntregulator IC som vist nedenfor:

Kretsdiagram

Bruke en Shunt Regulator

Ser vi på figuren kan vi se involveringen av en spesialisert shuntregulator IC i form av LM431 eller TL431, som i utgangspunktet er en justerbar zenerdiode med lav effekt.

Bortsett fra variabel spenningsattributt, inkluderer enheten også funksjonen for å produsere en temperaturstabilisert utgang, noe som betyr at omgivelsestemperaturforholdene ikke kommer til å påvirke ytelsen til denne enheten, noe som ikke er mulig med vanlige dioder.

Men når det gjelder krafthåndteringskapasitet, er TL431-enheten ikke bedre enn den konvensjonelle zenerdioden.

Men når den kombineres med en krafttransistor som vist TIP147, blir enheten forvandlet til en svært allsidig zener-diodenhet med høy effekt, som er i stand til å skifte og stabilisere kilder med høy strøm uten å bli skadet.

Eksempel på applikasjon

Et klassisk applikasjonseksempel på denne kretsen kan visualiseres i dette motorsykkel shunt regulator krets der designet er benyttet for shunting og beskyttelse av motorsykkelgeneratoren fra EMF-ene med høy revers.

Designet kan også prøves inn kapasitiv strømforsyning med høy strøm for å anskaffe overspenningsfri stabilisert produksjon fra disse ganske usikre, men kompakte transformerfri strømforsyning .

Andre passende anvendelser av denne allsidige kretsen kan være for kontrollere vindmølleutgangene og som elektronisk lastkontroller for regulering av utgangene til hydrogeneratorer .

Uten TIP147-integrasjonen ser LM431-scenen ganske sårbar ut, og også reguleringen utvikles bare over anoden / katoden til enheten i stedet for over hovedforsyningsterminalene.

Høy effektkontroll

Med den integrerte krafttransistoren endres scenariet fullstendig, og nå simulerer transistoren resultatene til shuntregulatoren, og skifter den høye strømmen fra inngangen til de riktige nivåene, som spesifisert av LM431-konfigurasjonene.

Den potensielle skillelinjen laget ved bruk av 3k3 og 4k7-motstandene ved referanseinngangen til IC-en, bestemmer i det vesentlige utløserterskelen for IC, typisk kan den øvre motstanden justeres for å få ønsket zener-stabilisert spenningsutgang fra transistorkretsen.

De detaljerte beregningene for motstandene kan læres av dette TL431 shunt regulator datablad

Merk: TIP147 må være montert på en vesentlig stor finned type kjøleribbe for å muliggjøre en korrekt og optimal funksjon av kretsen.