Højeffekt 'zener diode' kredsløbet ved hjælp af transistor shunt regulator præsenteret her kan bruges til at opnå et meget nøjagtigt, temperatur og spændingsstabiliserede udgange fra højstrømskilder, sikkert.
Normal Zener-begrænsning
De zener-dioder med lav effekt, som vi normalt bruger i elektroniske kredsløb, er specificeret til at arbejde med lave strømme og kan derfor ikke bruges til at skifte eller stabilisere strømforsyninger med høj strøm.
Selvom der findes højere zenerdioder, kan disse være relativt dyre. Ikke desto mindre er det faktisk muligt at fremstille en brugerdefineret zener-diode med høj effekt ved hjælp af effekttransistorer og en shuntregulator IC som vist nedenfor:
Kredsløbsdiagram
Brug af en shuntregulator
Ser man på figuren kan vi se involveringen af en specialiseret shuntregulator IC i form af LM431 eller TL431, som dybest set er en zener-diode med lav effekt.
Bortset fra den variable spændingsattribut inkluderer enheden også funktionen til at producere en temperaturstabiliseret output, hvilket betyder, at omgivelsestemperaturforhold ikke vil påvirke denne enheds ydeevne, hvilket ikke er muligt med de almindelige dioder.
Men hvad angår effekthåndteringskapacitet er TL431-enheden ikke bedre end den konventionelle zener-diode-modstykke.
Men når den kombineres med en effekttransistor som den viste TIP147, bliver enheden transformeret til en meget alsidig zener-diodenhed med høj effekt, der er i stand til at skifte og stabilisere kilder med høj strøm uden at blive beskadiget.
Eksempel på anvendelse
Et klassisk applikationseksempel på dette kredsløb kan visualiseres i dette motorcykel shunt regulator kredsløb hvor designet er anvendt til at skifte og beskytte motorcykelgeneratoren fra de høje omvendte EMF'er.
Designet kan også afprøves kapacitive strømforsyninger med høj strøm for at erhverve bølgefri stabiliseret output fra disse ret usikre, men kompakte transformerfri strømforsyning .
Andre egnede anvendelser af dette alsidige kredsløb kan være til styring af vindmølleudgange og som elektronisk belastningsregulator til regulering af hydrogeneratorudgange .
Uden TIP147-integrationen ser LM431-scenen ret sårbar ud, og også reguleringen udvikles kun over enhedens anode / katode snarere end over hovedforsyningsterminalerne.
Høj effekt kontrol
Med den integrerede effekttransistor ændres scenariet fuldstændigt, og nu simulerer transistoren shuntregulatorens resultater og skifter den høje strøm fra indgangen til de korrekte niveauer som specificeret af LM431-konfigurationerne.
Den potentielle opdeler, der er fremstillet ved hjælp af 3k3 og 4k7-modstandene ved IC'ens referenceindgang, bestemmer i det væsentlige udløsertærsklen for IC'en, typisk kan den øvre modstand justeres for at få ethvert ønsket zenerstabiliseret spændingsoutput fra transistorkredsløbet.
De detaljerede beregninger for modstandene kan læres af dette TL431 datablad til shuntregulator
Bemærk: TIP147 skal monteres på en i det væsentlige stor finned type køleplade for at muliggøre en korrekt og optimal funktion af kredsløbet.
Forrige: Laser Communicator Circuit - Send, modtag data med laser Næste: Electric Match (Ematch) Circuit Firework ignitor
