استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

[em_eca]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

به نظر منم بهتره یکم اصولی تر و مهندسی تر بحث کنیم
مدار فقط زنر که همه مشکلاتشو میدونن
ولی این مداری که دوستمون گذاشت و کاربردشم دیدن به نظر شما اشکالش چییه؟!!!

ببینید ولتاژ خروجی طبق یه KVL ساده در خروجی میشه Vout = Vz - Vbe
به نظر شما دقتش تو عمل چقدره؟!!!
اگر دما تغییر کنه حالا با افزایش جریان یا کلا با دمای محیط به نظر شما پایداری خروجیش چقدره؟!! ( اثر دما هم بر Vbe و هم بر Vz تاثیر داره )
اگر روی خط نویز باشه فک میکنید به خروجی منتقل میشه یا نه؟!!
و توی جریان های بالا و اختلاف ولتاژ ورودی و خروجی کل ولتاژ روی Vce افت میکنه و جریان هم که همون Ic هست یعنی مثلا برای 12 به 5 یک آمپر میشه 7 وات تلفات روی BJT که خب یکم زیاده ( البته این توی 7805 هم هست )
راستی قیمت 7805 چنده؟!
این مدار با ترانزیستور چند در میاد؟!!!

در این لینک که مدار رو هم از اون گرفتم بطور کامل در این باره توضیح داده شده:

http://www.radio-electronics.com/inf...s-circuits.php

[intel_amd]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

اتلاف توانی که دوستان میگن , فکر نمیکنم بشه ولتاژیو بدون اتلاف توان پائین کشید کلا

[bacheLLL]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

به نظر منم بهتره یکم اصولی تر و مهندسی تر بحث کنیم
مدار فقط زنر که همه مشکلاتشو میدونن
ولی این مداری که دوستمون گذاشت و کاربردشم دیدن به نظر شما اشکالش چییه؟!!!

ببینید ولتاژ خروجی طبق یه KVL ساده در خروجی میشه Vout = Vz - Vbe
به نظر شما دقتش تو عمل چقدره؟!!!
اگر دما تغییر کنه حالا با افزایش جریان یا کلا با دمای محیط به نظر شما پایداری خروجیش چقدره؟!! ( اثر دما هم بر Vbe و هم بر Vz تاثیر داره )
اگر روی خط نویز باشه فک میکنید به خروجی منتقل میشه یا نه؟!!
و توی جریان های بالا و اختلاف ولتاژ ورودی و خروجی کل ولتاژ روی Vce افت میکنه و جریان هم که همون Ic هست یعنی مثلا برای 12 به 5 یک آمپر میشه 7 وات تلفات روی BJT که خب یکم زیاده ( البته این توی 7805 هم هست )
راستی قیمت 7805 چنده؟!
این مدار با ترانزیستور چند در میاد؟!!!

اشکال که نداره. میشه بهبودش داد.
بله ولتاژ خروجی به اندازه VBE از ولتاژ زنر کمتر میشه.
دقتش هم خوبه هم بده. نگاه کنید 3 تا ضریب تثبیت داریم :
ضریب تثبیت حرارتی ، ولتاژ و جریان.
بیشتر از همه ضریب تثبیت ولتاژ اهمیت داره. ( dvo/dvi - تغییرات خروجی نسبت به تغییرات ورودی )
هر چه قدر این ضرایب تثبیت کمتر باشن مدار بهتر هستش. چرا !؟ چونکه در مورد تغییرات خروجی صحبت میشه.
پس اگر ضریب تثبیت کمتر باشه خروجی ثابت تری خواهیم داشت.
ضریب تثبیت حرارتی این مدار بر حسب پارامتر های مدار به صورت زیر هستش :
dvz/dT-dVBE/dT
حالا اگر ضریب حرارتی زنر و ترانزیستور ( VBE ) هم علامت باشند به دلیل علامت منفی که در رابطه بالا هستش ضریب تثبیت حرارتی کاهش پیدا میکنه و خوبه. ( با توجه به ضریب حرارتی ولتاژ بیس - امیتر ترانزیستور که برابر با -2 میلی ولت بر درجه سانتی گراد هستش پس باید ضریب حرارتی زنر منفی باشه که این قضیه برای زنر های زیر 5 ولت اتفاق میفته. )
پس اگر از زنر های بیشتر از 5 ولت استفاده بشه ضریب تثبیت حرارتی افزایش پیدا میکنه. یعنی با حرارت خروجی تغییر میکنه و دیگه ثابت نیست. البته نرخ تغییر اون زیاد نیست. ولی خوب به طور پله ای با قرار دادن زنر های بالاتر خروجی تغییر بیشتری میکنه.
و امّا ضریب تثبیت ولتاژ :
همونطور که گفتم که R مهم هستش به دلیل این بود که ضریب تثبیت ولتاژ به R وابسته هستش و نسبت عکس داره. یعنی هرچه قدر R رو بزرگ تر بگیریم بهتره ولی نمیشه خیلی بزرگ گرفت چونکه زنر از بایاس خارج میشه.
راه حل : استفاده از بار فعال یا منبع جریان که هم مقاومت زیادی بده بهمون و هم جریان کم نشه.
و امّا ریپل جریان :
همونطور که میدونید ورودی ممکنه ریپل داشته باشه از این رو ولتاژ زنر و همینطور جریان اون ممکنه دارای ریپل بشن. برای اینکه این ریپل کمتر بشه میشه مقاومت و زنر که از ورودی بایاس شدن رو از خروجی بایاس کرد. یعنی از امیتر ترانزیستور. به دلیل اینکه ریپل خروجی کمتر هستش.
و امّا در بار های خیلی کم :
در بار های خیلی کم این مدار هم شاید کم بیاره. چاره اینه که از زوج دارلینگتون استفاده بشه.
و امّا توان تلف شده :
در این مدار فرض کنید ولتاژ ورودی بزرگ و ولتاژ خروجی کوچک باشه(VCE بزرگ باشه ). اگر فرض کنیم جریان خروجی هم زیاد باشه پس توان زیادی در ترانزیستور تلف میشه.
توان اتلافیه زیاد هم یعنی راندمان پایین.
برای حل این مشکل باید توسط اعمال مدار کنترل (PWM ) ، ترانزیستور رو خاموش روشن کنیم تا راندمان افزایش پیدا کنه. مدار کنترل هم باید از خروجی فیدبک بگیره و بعد پالس اعمال بکنه به بیس ترانزیستور. و ...
//
پس دقتش رو گفتیم.
ضریب دما رو گقتیم.
نویز رو گفتیم. ( همون ریپل )
اتلاف توان رو گفتیم. ( البته در مواردی به 150 وات هم میرسه !! )

[بسطام بیرامی]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

اتلاف توانی که دوستان میگن , فکر نمیکنم بشه ولتاژیو بدون اتلاف توان پائین کشید کلا

البته حق با شماست همیشه طلفات هست اما چقدر مهمه
و دلیل استفاده از منابع تغذیه سویچینگ راندمان بالای 90% شونه که برای ما تلفات خیلی کمی حساب میشه
و این که 3.3 ولت درسته گرونه ریگولاتورش ولی مشکل اینجاس 3.3 ولت رو برای مدارات دقیق و حساس استفاده میکنن
مهندس ببین یکم شما فکر کن ببین اون شرکتی که این ریگولاتور رو ساخنه و اینقدم بقول شما گرون میفروشه چرا از یه زنر استفاده نکرده؟!!
مطمعا باش دلایل خیلی زیادی داشته که نشسته ریگولاتور طراحی کرده
بگذریم شما اگر با زنر بتونی 3.3 بسازی که همیشه خروجیش حداقل با یک رقم اعشار یعنی همون 3.3 ولت باشه و تو جریان های مختلف و دماهای مختلف تغییر نکنه
خب ما هم اون مدارو به عنوام ریگولاتور از شما میخریم و استفاده میکنیم
زنر اصلا کاربردش چیز دیگه ای هست و مثلا زند 3.3 ممکنه توی 3.4 یا 3.1 بشکنه و حتی اون شکستشم منحنی هست نه یک دفعه
یه نگاهی به دیتاشیت بنداز متوجه میشی

[بسطام بیرامی]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

اشکال که نداره. میشه بهبودش داد.
بله ولتاژ خروجی به اندازه VBE از ولتاژ زنر کمتر میشه.
دقتش هم خوبه هم بده. نگاه کنید 3 تا ضریب تثبیت داریم :
ضریب تثبیت حرارتی ، ولتاژ و جریان.
بیشتر از همه ضریب تثبیت ولتاژ اهمیت داره. ( dvo/dvi - تغییرات خروجی نسبت به تغییرات ورودی )
هر چه قدر این ضرایب تثبیت کمتر باشن مدار بهتر هستش. چرا !؟ چونکه در مورد تغییرات خروجی صحبت میشه.
پس اگر ضریب تثبیت کمتر باشه خروجی ثابت تری خواهیم داشت.
ضریب تثبیت حرارتی این مدار بر حسب پارامتر های مدار به صورت زیر هستش :
dvz/dT-dVBE/dT
حالا اگر ضریب حرارتی زنر و ترانزیستور ( VBE ) هم علامت باشند به دلیل علامت منفی که در رابطه بالا هستش ضریب تثبیت حرارتی کاهش پیدا میکنه و خوبه. ( با توجه به ضریب حرارتی ولتاژ بیس - امیتر ترانزیستور که برابر با -2 میلی ولت بر درجه سانتی گراد هستش پس باید ضریب حرارتی زنر منفی باشه که این قضیه برای زنر های زیر 5 ولت اتفاق میفته. )
پس اگر از زنر های بیشتر از 5 ولت استفاده بشه ضریب تثبیت حرارتی افزایش پیدا میکنه. یعنی با حرارت خروجی تغییر میکنه و دیگه ثابت نیست. البته نرخ تغییر اون زیاد نیست. ولی خوب به طور پله ای با قرار دادن زنر های بالاتر خروجی تغییر بیشتری میکنه.
و امّا ضریب تثبیت ولتاژ :
همونطور که گفتم که R مهم هستش به دلیل این بود که ضریب تثبیت ولتاژ به R وابسته هستش و نسبت عکس داره. یعنی هرچه قدر R رو بزرگ تر بگیریم بهتره ولی نمیشه خیلی بزرگ گرفت چونکه زنر از بایاس خارج میشه.
راه حل : استفاده از بار فعال یا منبع جریان که هم مقاومت زیادی بده بهمون و هم جریان کم نشه.
و امّا ریپل جریان :
همونطور که میدونید ورودی ممکنه ریپل داشته باشه از این رو ولتاژ زنر و همینطور جریان اون ممکنه دارای ریپل بشن. برای اینکه این ریپل کمتر بشه میشه مقاومت و زنر که از ورودی بایاس شدن رو از خروجی بایاس کرد. یعنی از امیتر ترانزیستور. به دلیل اینکه ریپل خروجی کمتر هستش.
و امّا در بار های خیلی کم :
در بار های خیلی کم این مدار هم شاید کم بیاره. چاره اینه که از زوج دارلینگتون استفاده بشه.
و امّا توان تلف شده :
در این مدار فرض کنید ولتاژ ورودی بزرگ و ولتاژ خروجی کوچک باشه(VCE بزرگ باشه ). اگر فرض کنیم جریان خروجی هم زیاد باشه پس توان زیادی در ترانزیستور تلف میشه.
توان اتلافیه زیاد هم یعنی راندمان پایین.
برای حل این مشکل باید توسط اعمال مدار کنترل (PWM ) ، ترانزیستور رو خاموش روشن کنیم تا راندمان افزایش پیدا کنه. مدار کنترل هم باید از خروجی فیدبک بگیره و بعد پالس اعمال بکنه به بیس ترانزیستور. و ...
//
پس دقتش رو گفتیم.
ضریب دما رو گقتیم.
نویز رو گفتیم. ( همون ریپل )
اتلاف توان رو گفتیم. ( البته در مواردی به 150 وات هم میرسه !! )

خب این که شد سویچینگ خودمون :biggrin:
خب همه این کارای شما رو کردن
شما مدار داخلی همون ریگولاتورای خطی یا سویچینگ رو ببینید دقیقا همین موارد رعایت شده
و خب ساختش دقیق بوده و تو سایز کوچک که چون تعداد هم بالا بوده قیمت تو حداقل خودشه
ما بخوایم اینو بسازیم فکنم خیلی گرونترو بزرگ ترو با عملکرد بدتر خواهیم داشت
بهتر نیست یکی بخریم؟؟؟؟

[bacheLLL]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

خب این که شد سویچینگ خودمون :biggrin:
خب همه این کارای شما رو کردن
شما مدار داخلی همون ریگولاتورای خطی یا سویچینگ رو ببینید دقیقا همین موارد رعایت شده
و خب ساختش دقیق بوده و تو سایز کوچک که چون تعداد هم بالا بوده قیمت تو حداقل خودشه
ما بخوایم اینو بسازیم فکنم خیلی گرونترو بزرگ ترو با عملکرد بدتر خواهیم داشت
بهتر نیست یکی بخریم؟؟؟؟

چرا خوب خیلی خوبه اگر یکی بخریم.
ولی خوب برای کار های میکرو و اینا یه رگولاتور بسه دیگه.
از سوئیچینگ برای منبع تغذیه کلی استفاده کنیم بهتره به نظرم.

[intel_amd]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

سلام.
رگولاتور تنظیم کننده ولتاژ هستش. زنر ثبیت کننده ولتاژ. این از این لحاظ.
و از لحاظ دیگه اینکه همیشه جوابگو نیست زنر چونکه اگر جریانش بیشتر از izmax بشه خواهد سوخت و اینکه اگر جریانش کمتر از izmin بشه ولتاژ دو سرش کاهش پیدا میکنه و دیگه به درد نمیخوره.
و نکته بعدی اینکه ولتاژ زنر تحت تأثیر مقاومت بار هستش که بهش میگن load regulation. البته رگولاتور هم تحت تأثیر هستش ولی خوب خیلی کمتر نسبت به زنر. اگر مقاومت بار تغییر کنه ولتاژ زنر هم تغییر میکنه و اگر از اون بازه مجاز خارج بشه کلاً عملکرد زنر دچار اشکال میشه.
بیشتر جاهایی که نیاز به تثبیت ولتاژ هستش از زنر استفاده میشه و اینکه مطمئن باشیم زنر در ناحیه زنری کار میکنه.
از این رو به جای اینکه دردسر بکشیم از رگولاتور استفاده میکنیم. که کار تنظیم ولتاژ رو انجام میده.

لینک زیر هم نوشته تنظیم کننده ولتاژ که

https://fa.wikipedia.org/wiki/دیود_زنر

[Ghasede del]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

لینک زیر هم نوشته تنظیم کننده ولتاژ که

https://fa.wikipedia.org/wiki/دیود_زنر

زینر ...تثبیت کننده ...یا تنظیم کننده ....ولتاژی هست که بعنوان مرجع استفاده میشه... و کارکردش با رگلاتور یکی نیست
گاهی هم بعنوان محافظ اضافه ولتاژ در خروجی منابع تغذیه یا در ورودی مصرف کننده های حساس استفاده میشه...
حال اگر کسی به یک ولتاژ تثبیت شده نیاز داره ....باید مشخص کنه به چه جریانی نیاز داره ...یا بار مورد نظر چیه...
انوقت میشه گفت میتونه از زینر خالی استفاده کنه یا نه....

[bacheLLL]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

لینک زیر هم نوشته تنظیم کننده ولتاژ که

https://fa.wikipedia.org/wiki/دیود_زنر

درسته ولی خوب بهتره که بهش بگیم تثبیت کننده ولتاژ تا تنظیم کننده ولتاژ. چرا !؟ من توجیه ام اینه که تنظیم کننده ولتاژ میتونه روی خروجی کنترل داشته باشه و ولتاژ خروجی رو تنظیم کنه ولی یک مدار زنری ساده خروجی ثابت خواهد داشت !!!
در یک مدار زنری ساده اگر بخاید ولتاژ زنر رو عوض بکنید بدون اینکه زنر از ناحیه کار خودش خارج بشه این امکان وجود نخواهد داشت !!! پس شما نمیتونید ولتاژ زنر رو تنظیم کنید. فقط میتونید ولتاژ اون رو تثبیت بکنید. با بایاس کردن اون در ناحیه شکست زنری.
حالا از این زنر در تنظیم کننده های ولتاژ به عنوان ولتاژ مرجع ( تثبیت کننده ) استفاده میشه.
//
اینا یه مقدار بحث های حاشیه های هستش. مهم این بود که میشه از زنر استفاده کرد یا نه که حل شد.
اگرم حل نشده به طور عملی مدار رو ببندید و توسط بار های مختلف تست کنید.

[intel_amd]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

از همگی تشکر , بیشتر نظرم برای تبدیل 5 ولت از 7805 خارج شده به 3.3 ولت است , به نظر دوستان خروجی 7805 بدیم به زنر 3.3 یک مقاومت هم برای ورودی زنر بگذاریم , بعد یک خازن هم سرش بزنیم ولتاژ 3.3 خوبی بهمون میده که نگرانی چندانی نداشته باشه؟

[real_ahmadi]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

از همگی تشکر , بیشتر نظرم برای تبدیل 5 ولت از 7805 خارج شده به 3.3 ولت است , به نظر دوستان خروجی 7805 بدیم به زنر 3.3 یک مقاومت هم برای ورودی زنر بگذاریم , بعد یک خازن هم سرش بزنیم ولتاژ 3.3 خوبی بهمون میده که نگرانی چندانی نداشته باشه؟

جریان خروجی این رگو لاتور ها حد اکثر1.5امپره یعنی بازم زنر می سوزه......

[intel_amd]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

مقاومت در نظر نگرفتید دوست عزیز
تصویر ضمیمه شد

[real_ahmadi]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

مقاومت در نظر نگرفتید دوست عزیز
تصویر ضمیمه شد

بله اینجوری میشه ولی جریان خروجی کمه یه خازن پر ظرفیت بزاری شاید جریان خروجی جبران بشه این مدار جای هیچ نگرانی برای سوختن نداره یعنی نمی سوزه

[intel_amd]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

میشه مقاومت کمی در نظر گرفت که نهایت جریان نصف کنه و زیاد نشکنتش , البته زنر وات بالاتر مثل زنر 1 واتی هم میشه گذاشت که کلا نسوزه

[real_ahmadi]

پاسخ : استفاده از دیود زنر بجای رگولاتورهای گران

میشه مقاومت کمی در نظر گرفت که نهایت جریان نصف کنه و زیاد نشکنتش , البته زنر وات بالاتر مثل زنر 1 واتی هم میشه گذاشت که کلا نسوزه

بله فکر کنم بشه.
چقدر می خوای ازش جریان بکشی؟