Transistoren – Spannungsregelung Teil XIV

Wie wir durch diese Reihe von Blogs erfahren haben, weisen alle elektronischen Komponenten einen gewissen Innenwiderstand gegen den durch sie fließenden elektrischen Strom auf. Dieser Widerstand führt dazu, dass elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt wird, Wärme, die potenzielle Probleme für empfindliche Komponenten wie elektronische Leiterplatten darstellt. Wenn es heiß genug wird, fallen Komponenten aus und es können Brände ausbrechen.

Um diese Probleme anzugehen, entwerfen Ingenieure Schaltungen mit Widerständen, deren Aufgabe es ist, den Stromfluss zu elektrischen Bauteilen zu begrenzen. In diesem Artikel werden wir sehen, wie ein Begrenzungswiderstand eine Zenerdiode vor diesem Schicksal schützt und es ihr ermöglicht, ihre Aufgabe zur Spannungsregelung fortzusetzen.

In unserem letzten Blog haben wir das Ohmsche Gesetz auf unseren geregelten Stromversorgungskreis angewendet, der eine Zenerdiode verwendet. Siehe Abbildung 1.Energieversorgung

Abbildung 1

Das Ohmsche Gesetz gab uns die folgende Gleichung, um die Strommenge zu bestimmen: ichP.S., der vom Teil der ungeregelten Stromversorgung durch den Strombegrenzungswiderstand fließt R.Begrenzenund macht sich auf den Weg zum Rest der Rennstrecke:

ichP.S. = ((V.Nicht reguliert – – V.Zener) ÷ R.Begrenzen

Letzte Woche haben wir erfahren, dass, damit die Schaltung funktioniert, die Spannung des ungeregelten Stromversorgungsteils der Schaltung V.Nicht reguliertmuss größer sein als die Zenerspannung, V.Zener.

Wenn wir die obige Gleichung betrachten, sehen wir, dass die Spannungsdifferenz durch geteilt wird R.Begrenzender Wert des Begrenzungswiderstands in der Schaltung. Dieser Begrenzungswiderstand dient dazu, den in die Zenerdiode fließenden Strom zu begrenzen, damit die Diode die Dinge innerhalb der Schaltung in Schach halten kann.

Grundlegende mathematische Prinzipien besagen, dass wenn eine kleinere Zahl durch eine größere Zahl geteilt wird, die resultierende Antwort eine noch kleinere Zahl ist. Anwendung dieses Prinzips auf die vorherige Gleichung, wenn R.Begrenzen ist eine große Zahl, also ichP.S. es muss eine kleinere Zahl sein. Auf der anderen Seite die kleinste R.Begrenzen es wird größer ichP.S. wird.

Was braucht es also, damit unsere Schaltung ausfällt? Entfernen Sie den Begrenzungswiderstand wie in Abbildung 2 gezeigt und den Wert für R.Begrenzen verschwindet. Mit anderen Worten, R.Begrenzen wird Null.

Zenerdiode ohne Begrenzungswiderstand

Figur 2

In diesem Fall wird unsere Ohmsche Gesetzgleichung:

ichP.S. = ((V.Nicht reguliert – – V.Zener) ÷ 0 =

Die resultierende Antwort soll ins Unendliche gehen, oder , wie mathematisch dargestellt. Mit anderen Worten, ohne dass ein Begrenzungswiderstand in unserer Schaltung verwendet wird, ichP.S. Es ist so groß, dass es die Stromhandhabungskapazität der Diode überfordert und einen Schaltungsfehler verursacht.

Das nächste Mal werden wir einige Vor- und Nachteile dieser Spannungsregelungsschaltung der Zenerdiode erläutern und erläutern, warum die Nachteile die Vorteile für viele Anwendungen überwiegen.

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