Чтобы подобрать стабилитрон для схемы, показанной на рис. 3, нужно знать диапазон входных напряжений U1 и диапазон изменения нагрузки RН.
Рис. 3. Схема включения стабилитрона.
Для примера рассчитаем сопротивление R и подберём стабилитрон для схемы на рис. 3 со следующими требованиями:
Параметр
Значение
Наименование
Обозначение
Диапазон входных напряжений, В
U1
11…15
Выходное напряжение, В
U2
9
Диапазон нагрузок, мА
IН
50…100
Такая схема может потребоваться, например, для питания какого-либо устройства с небольшим потреблением от бортовой сети автомобиля.
Один из посетителей сайта нашёл в этой статье ошибку, за что я ему благодарен. Сейчас эта статья исправлена и содержит правильные расчёты.
Итак, для начала рассчитаем значение сопротивления R. Минимальное напряжение на входе равно 11 В. При таком напряжении мы должны обеспечить ток на нагрузке не менее 100 мА (или 0,1 А). Закон Ома позволяет определить сопротивление резистора: То есть цепь для обеспечения заданного тока на нагрузке должна иметь сопротивление не более 110 Ом.
На стабилитроне падает напряжение 9 В (в нашем случае). Тогда при токе 0,1 А эквивалент нагрузки: Тогда, для того чтобы обеспечить на нагрузке ток 0,1 А, гасящий резистор должен иметь сопротивление: С учётом того, что сам стабилитрон тоже потребляет ток, можно выбрать несколько меньшее сопротивление из стандартного ряда Е24 статью о резисторах). Но, так как стабилитрон потребляет небольшой ток, этим значением в большинстве случаев можно пренебречь.
Теперь определим максимальный ток через стабилитрон при максимальном входном напряжении и отключенной нагрузке. Расчёт нужно выполнять именно при отключенной нагрузке, так как даже если у вас нагрузка будет всегда подключена, нельзя исключить вероятность того, что какой-нибудь проводок отпаяется и нагрузка отключится.
Итак, вычислим падение напряжения на резисторе R при максимальном входном напряжении: А теперь определим ток через резистор R из того же закона Ома: Так как резистор R и стабилитрон VD включены последовательно, то максимальный ток через резистор будет равен максимальному току через стабилитрон (при отключенной нагрузке), то есть Нужно ещё рассчитать мощность рассеивания резистора R. Но здесь это мы делать не будем, поскольку данная тема подробно описана в статье Резисторы.
А вот мощность рассеяния стабилитрона рассчитаем: Мощность рассеяния – очень важный параметр, который часто забывают учесть. Если окажется, что мощность рассеяния на стабилитроне превысит максимально допустимую, то это приведёт к перегреву стабилитрона и выходу его из строя. Хотя при этом ток может быть в пределах нормы. Поэтому мощность рассеяния как для гасящего резистора R, так и для стабилитрона VD нужно всегда рассчитывать.
Осталось подобрать стабилитрон по полученным параметрам:
UСТ = 9 В – номинальное напряжение стабилизации IСТ.МАКС = 300 мА – максимально допустимый ток через стабилитрон РМАКС = 2700 мВт – мощность рассеяния стабилитрона при IСТ.МАКС
По этим параметрам в справочнике находим подходящий стабилитрон. Для наших целей подойдёт, например, стабилитрон Д815В.
Надо сказать, что этот расчет довольно грубый, так как он не учитывает некоторые параметры, такие, например, как температурные погрешности. Однако в большинстве практических случаев описанный здесь способ подбора стабилитрона вполне подходит.
Стабилитроны серии Д815 имеют разброс напряжений стабилизации. Например, диапазон напряжений Д815В – 7,4…9,1 В. Поэтому, если нужно получить точное напряжение на нагрузке (например, ровно 9 В), то придётся опытным путём подобрать стабилитрон из партии нескольких однотипных. Если нет желания возиться с подбором «методом тыка», то можно выбрать стабилитроны другой серии, например серии КС190. Правда, для нашего случая они не подойдут, поскольку имеют мощность рассеивания не более 150 мВт. Для повышения выходной мощности стабилизатора напряжения можно использовать транзистор. Но об этом как-нибудь в другой раз…
И ещё. В нашем случае получилась довольная большая мощность рассеивания стабилитрона. И хотя по характеристикам для Д815В максимальная мощность 8000 мВт, рекомендуется устанавливать стабилитрон на радиатор, особенно если он работает в сложных условиях (высокая температура окружающей среды, плохая вентиляция и т.п.).
Если необходимо, то ниже вы можете выполнить описанные выше рассчёты для вашего случая
Пытался рассчитать так, как написано, но у меня получается, что сопротивление резистора будет
1.1ом. Параметры: Напряжение на входе: 27Вольт Напряжение, которое должно быть после стабилитрона: 22вольта. Сила тока, потребляемая устройством: 4.5А. Рабочий ток стабилитрона: 10мА. Пытаюсь считать: Суммарный ток в узле: 4,5+0,01=4,51А Напряжение: 27-22=5В Сопротивление: 5/4
1.1Ом Вопрос, что не так? Где я не так посчитал?
МитяРа
Модератор
Карма: 14 Рейтинг сообщений: 37 Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26 Сообщений: 11492 Откуда: град Нижний Рейтинг сообщения: 0
Если нужно из 27 сделать 22 вольта, то примени типа LM1084, например..
_________________ Между людьми возникает напряжение, если у них разный потенциал.
Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc
Если нужно из 27 сделать 22 вольта, то примени типа LM1084, например..
Прошу прощения, за такой вопрос. Покурил даташит на LM1084, но в английском не силен. Подскажите, если не трудно, как с ее помощи понизить напряжение с 27 до 22-23 вольт?
Критически важные распределенные системы требуют синхронного преобразования во всех подсистемах и непрерывного потока данных. Распределенные системы сбора данных могут быть синхронизированы как на основе АЦП последовательного приближения, так и на основе сигма-дельта (∑-Δ)-АЦП. Новый подход, основанный на преобразователе частоты дискретизации (SRC), содержащемся в микросхемах линейки AD7770 производства Analog Devices, позволяет достигать синхронизации в системах на основе сигма-дельта-АЦП без прерывания потока данных.
В картинке формула. По ней считается выходное напряжение
Специалисты компании Infineon рассказывают о сорокалетней истории технологических инноваций, последовавшей за созданием первого полевого транзистора с изолированным затвором (MOSFET), и на примере последних новшеств, касающихся расположения кристалла относительно печатной платы, показывают, как незначительные на первый взгляд изменения способны кардинально поменять характеристики прибора и разрабатываемых на его основе систем.
И опять вопросы. Формулу вижу. Vout=1.25V*(1+R2/R1) Собственно, что непонятно: 1.Откуда взялось 1.25 вольта? 2.Судя по картинке у R1 сопротивление постоянное 121Ом, меняется только сопротивление R2, это так?
Расчитал вроде правильно. Только мощность резисторов бери 0.5Вт По схеме желательно тантал но если нету ищи Low ESR или уж на край в догонку к обычному электролиту емкостью не меньше 1000мкф в паралель поставь керамику конденсатор не меньше 1мкф Для двух полярного источника надо делать схему с двумя раздельными обмотками и диодными мостами и среднюю точку схемы собирать уже после стабилизации.
Страница 1 из 1
[ Сообщений: 9 ]
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Кто сейчас на форуме
Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и гости: 17
Пытался рассчитать так, как написано, но у меня получается, что сопротивление резистора будет
1.1ом. Параметры: Напряжение на входе: 27Вольт Напряжение, которое должно быть после стабилитрона: 22вольта. Сила тока, потребляемая устройством: 4.5А. Рабочий ток стабилитрона: 10мА. Пытаюсь считать: Суммарный ток в узле: 4,5+0,01=4,51А Напряжение: 27-22=5В Сопротивление: 5/4
1.1Ом Вопрос, что не так? Где я не так посчитал?
МитяРа
Модератор
Карма: 14 Рейтинг сообщений: 37 Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26 Сообщений: 11492 Откуда: град Нижний Рейтинг сообщения: 0
Если нужно из 27 сделать 22 вольта, то примени типа LM1084, например..
_________________ Между людьми возникает напряжение, если у них разный потенциал.
Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc
Если нужно из 27 сделать 22 вольта, то примени типа LM1084, например..
Прошу прощения, за такой вопрос. Покурил даташит на LM1084, но в английском не силен. Подскажите, если не трудно, как с ее помощи понизить напряжение с 27 до 22-23 вольт?
Критически важные распределенные системы требуют синхронного преобразования во всех подсистемах и непрерывного потока данных. Распределенные системы сбора данных могут быть синхронизированы как на основе АЦП последовательного приближения, так и на основе сигма-дельта (∑-Δ)-АЦП. Новый подход, основанный на преобразователе частоты дискретизации (SRC), содержащемся в микросхемах линейки AD7770 производства Analog Devices, позволяет достигать синхронизации в системах на основе сигма-дельта-АЦП без прерывания потока данных.
В картинке формула. По ней считается выходное напряжение
Специалисты компании Infineon рассказывают о сорокалетней истории технологических инноваций, последовавшей за созданием первого полевого транзистора с изолированным затвором (MOSFET), и на примере последних новшеств, касающихся расположения кристалла относительно печатной платы, показывают, как незначительные на первый взгляд изменения способны кардинально поменять характеристики прибора и разрабатываемых на его основе систем.
И опять вопросы. Формулу вижу. Vout=1.25V*(1+R2/R1) Собственно, что непонятно: 1.Откуда взялось 1.25 вольта? 2.Судя по картинке у R1 сопротивление постоянное 121Ом, меняется только сопротивление R2, это так?
Расчитал вроде правильно. Только мощность резисторов бери 0.5Вт По схеме желательно тантал но если нету ищи Low ESR или уж на край в догонку к обычному электролиту емкостью не меньше 1000мкф в паралель поставь керамику конденсатор не меньше 1мкф Для двух полярного источника надо делать схему с двумя раздельными обмотками и диодными мостами и среднюю точку схемы собирать уже после стабилизации.
Страница 1 из 1
[ Сообщений: 9 ]
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Кто сейчас на форуме
Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и гости: 17
