Tại sao thử nghiệm điều chỉnh điện áp NPN / PNP của tôi phát nổ?


8

Tôi đã tìm cách để lấy được đường ray điện áp thấp từ nguồn cung cấp điện áp và dòng điện cao hơn, trong điều kiện thực tế là khoảng 53-0-53V từ nguồn cung cấp điện tuyến tính (hình xuyến, chỉnh lưu cầu và nắp điện phân).

Tôi ngây thơ nghĩ rằng mạch bên dưới sẽ tạo ra một 30V đẹp mắt trên tải thử nghiệm R3, thay vào đó tôi có một diode zener chết và một vụ nổ tốt từ bóng bán dẫn Q2, điều này hơi bất ngờ và đáng thất vọng. Nó thực sự đã thổi bay chân giữa của nó, điều tồi tệ.

Ý tưởng là lấy các đường ray + 15V và -15V để cấp nguồn cho một hoặc hai op amp. Tôi hy vọng rằng R1, D1 và R2 sẽ giảm tương ứng 38V, 30V và 38V và do đó, giống như một cặp bộ điều chỉnh dòng tiêu chuẩn, bộ phát của Q1 sẽ ổn định ở 15V (tương đối với đường ray 0V giả định không có) và tương tự như vậy người thu tiền của Q2 sẽ ở mức -15V.

Tôi đã làm gì sai? Tôi tự hỏi nếu tôi đã hiểu nhầm dòng chảy hiện tại thông qua PNP, họ luôn khiến não tôi xào xáo vì tính chất ngược của chúng. Dù sao, lỗi của tôi là gì?

sơ đồ

mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab

cập nhật:

Zener bây giờ là 1N4751A, 30 V ở mức 8,5 mA, xem các thông số kỹ thuật này . Các điện trở zener bây giờ là 4K7 cho dòng điện zener khoảng 8,5 mA.

Sau khi thêm các nguồn điện áp, mô phỏng chạy và cho kết quả khoảng +/- 2,54 V so với zener và +/- 2.1 V trên điện trở đầu ra.

Lạ thật! Hoặc trình giả lập không biết rằng các zener zener ở 30 V, hoặc các bóng bán dẫn rút ra rất nhiều dòng cơ sở, nhưng với một điện trở tải lớn như vậy là không thể.

ảnh chụp màn hình giả lập


Bộ sưu tập của Q2 chỉ có thể ở mức -53V, có lẽ ý bạn là bộ phát của nó? Xếp hạng điện áp của những gì là gì? họ có thể đứng Vce = 106V nếu mạch cơ sở không cân bằng vì bất kỳ lý do gì?
Brian Drumond

3
Điện áp cực đại của bộ thu cực đại cho cả 2N2222 và 2N2907 là 40 volt và 1N4730A là một diode zener 3.9 volt. Mọi thứ sẽ nổ tung!
Peter Bennett

Chúng được đánh giá ở mức 60 và -75V tương ứng. Tôi cho rằng họ sẽ không bao giờ nhìn thấy hơn một nửa tổng điện áp đường sắt.
Ian Bland

Peter Bennett, rất tiếc tôi đọc xếp hạng cơ sở của bộ thu không phải là điện áp bộ phát của bộ thu. Điều đó có thể giải thích vụ nổ sau đó! Mạch này về nguyên tắc có nên làm việc với các bóng bán dẫn được đánh giá cao hơn? Ngoài ra, zener tôi sử dụng là 30V, tôi chỉ chọn một trong phần mềm sơ đồ mà tôi cho là từ số phần của nó là 30V.
Ian Bland

Rắc rối là, trừ khi các bóng bán dẫn giống hệt nhau trong mức tăng hiện tại, một cái sẽ tải mạng điện trở zener của bạn nhiều hơn mạng kia, điều đó có nghĩa là đầu ra của bạn sẽ không được đặt ở giữa đường ray cung cấp, nó sẽ ở gần một phía hơn so với bên kia có nghĩa là một trong các bóng bán dẫn sẽ nhìn thấy hơn một nửa điện áp.
Tom Carpenter

Câu trả lời:


12

Bạn đã có một nguồn cung cấp DC không được kiểm soát. Như bạn nói, được xây dựng từ một cây cầu và một số tụ điện. Rõ ràng, bạn cũng có một trung tâm trên máy biến áp thứ cấp của bạn, quá. Vì vậy, bạn cũng có mặt bằng và được đo bằng đồng hồ của bạn cho hai đường ray khác. Tôi sẽ cho rằng cái này có thể không được tải, vì vậy bạn có thể sẽ có ít hơn cái đó khi được tải. Mọi người đoán được ít hơn bao nhiêu, vì nó phụ thuộc rất nhiều vào tải, thiết kế hình xuyến, tụ điện và các yếu tố khác. Nhưng ít hơn, chắc chắn.±53V

Tôi tập hợp bạn đang cố gắng tìm hiểu về cách thiết kế nguồn cung cấp của riêng bạn để sử dụng với opamp. Vì vậy, bạn không nhất thiết chỉ muốn mua một nguồn cung cấp tốt (chúng rẻ, ngày nay.) Và vì đây là về học tập, nó sẽ là một thiết kế tuyến tính chứ không phải là một bộ chuyển đổi. Vì vậy, nguồn cung cấp năng lượng của bạn nói chung sẽ không hiệu quả, tiết kiệm điện. Nhưng bạn ổn với điều đó.±15V

Có lẽ tôi đang chiếu, nhưng tôi nghĩ rằng đây là một ý tưởng tốt để bắt đầu. Nó đủ khiêm tốn để bạn có mọi lý do để thành công. Nhưng cũng đủ để tìm hiểu về điều đó cũng đáng để đấu tranh. Tôi nghĩ rằng kinh nghiệm học tập đầu tiên của tôi, nơi tôi thực sự đã học được một vài điều tốt, là trong việc cố gắng thiết kế nguồn cung cấp năng lượng của riêng tôi như thế này. Vào lúc đó, tôi không có nhiều sự lựa chọn. Nguồn cung cấp phòng thí nghiệm hiện tại là không thể đạt được cho một thiếu niên trẻ. Và cũng không có nhà cung cấp ebay giá rẻ nào cho các bộ chuyển đổi ưa thích dựa trên IC. Vì vậy, tôi phải tự làm điều đó hoặc đi mà không có. Và đối mặt với điều đó, một người học hoặc một người không có.

Cách tiếp cận của bạn có lẽ hơi quá giống như trình điều khiển đầu ra chìm / nguồn được sử dụng trong mọi thứ, từ opamp đến bộ khuếch đại âm thanh. Bạn có thể thực hiện phương pháp bạn đang thực hiện, nhưng bạn phải thực hiện hai trong số đó - một cho và một cho . Và chúng thậm chí còn kém hiệu quả hơn, vì chúng có thể từng nguồn từ đường ray (+) của bạn và chìm vào đường ray (-) của bạn và bạn cần chạy chúng trong lớp AB. Bạn thực sự chỉ cần lấy nguồn từ (+) để tạo đường ray và chìm xuống (-) để tạo đường ray .- 15 V + 15 V - 15 V+15V15V+15V15V

Cũng như một lưu ý phụ, có thể là một ý tưởng tốt để bao gồm một cặp điện trở chảy vào ngân hàng tụ điện hiện tại của bạn ở đầu ra của cây cầu của bạn. Một cái gì đó để thoát khỏi phí lưu trữ nếu bạn tắt mọi thứ. Một số điện trở , ? Điều đó sẽ chỉ hiển thị tải , khi chạy.10kΩ5mMột12W10kΩ5mA

Trong khi bạn đang xem xét ý tưởng đó, hãy xem xét việc cố gắng tải xuống nguồn cung không được kiểm soát hiện tại của bạn để đo lường những gì nó đang tải. Tôi sẽ thử một cái gì đó như điện trở , để có ý tưởng về tải , đo điện áp với tải đó. Sau đó, tôi sẽ thử một cái gì đó như điện trở , để xem điều gì xảy ra khi tôi đến gần1 k Ω 50 m Một 10 W 270 Ω 200 m Một5W1kΩ50mA10W270Ω200mAtải trọng. Điều này sẽ kiểm tra toàn bộ hệ thống không được kiểm soát của bạn và cho bạn ý tưởng về những hạn chế của nó. Những giá trị được chọn ngẫu nhiên. Nếu bạn đã biết các giới hạn của hình xuyến của mình, thì hãy thử hai giá trị điện trở khác nhau đạt mức tải tối đa mà bạn mong đợi để hỗ trợ và một giá trị khác có thể đạt tới 30% tải tối đa. Và chỉ cần lưu ý các giá trị điện áp đo. Nó giúp có một ý tưởng về đường sắt không được kiểm soát của bạn khi được tải xuống một chút.

Tôi khuyên bạn nên bắt đầu bằng cách chỉ tập trung vào một bên, giả sử tạo đường ray cung cấp được quy định từ đường ray không được kiểm soát (+) của bạn. Bạn cần phải xem xét liệu bạn có muốn bất kỳ giới hạn hiện tại không. Tôi nghĩ sẽ an toàn hơn nếu bao gồm chúng. Nhưng đó là quyết định của bạn. Mặc dù vậy, không khó để bao gồm một cái gì đó cho điều đó. Và, cá nhân tôi, có lẽ tôi cũng muốn có thể đi đến . Vì vậy, có lẽ một nguồn cung cấp đầu ra thay đổi hoạt động trên một số điện áp đầu ra khiêm tốn?+ 12 V+15V+12V

Bạn có rất nhiều khoảng không! Điều này có nghĩa là bạn có thể sử dụng trình theo dõi trình phát NPN, người theo dõi Darlington hoặc bất kỳ cấu hình nào bạn muốn có. Mọi thứ không chặt chẽ , vì vậy bạn có chỗ cho các cấu trúc điều khiển. Rất nhiều phòng. Tất nhiên, nhược điểm là bạn phải tiêu tan và đường ray điện áp của bạn đủ để khiến bạn phải kiểm tra datasheets để giữ các thông số vận hành an toàn cho các thiết bị.

Cuối cùng, bạn có thể chấp nhận phải đặt riêng hai giá trị đường ray điện áp. Một số nguồn cung cấp năng lượng được thiết kế để cung cấp theo dõi để nếu bạn đặt nguồn cung cấp quy định thành thì nguồn cung cấp điều chỉnh của bạn sẽ theo dõi điều đó và cung cấp . Nhưng bạn có thể sống mà không cần điều đó, bây giờ, tôi nghi ngờ.+ 15 V - V - 15 V+V+15VV15V

Nếu bạn viết một câu hỏi riêng biệt hoặc làm rõ câu hỏi này tốt hơn, tôi có thể giúp bạn bắt đầu với ba hoặc bốn cấu trúc liên kết riêng biệt (không phải IC) khác nhau để xem xét phân tích trên chính tòa nhà và tòa nhà của bạn. Nhưng, ví dụ, tôi không biết bạn muốn có loại tuân thủ hiện tại nào. Và sẽ giúp biết được điện áp nào bạn đo được khi nguồn cung cấp không được kiểm soát của bạn được tải xuống mức tuân thủ tối đa mà bạn muốn hỗ trợ (sử dụng điện trở công suất cao và sau đó dành một chút thời gian để đo điện áp bằng vôn kế trước khi quá nóng. ) Và sẽ còn nhiều điều cần biết nếu bạn muốn có một điện áp thay đổi trong một phạm vi (chính xác là phạm vi nào?) Và, nếu bạn chỉ muốn một điện áp cố định, bạn cảm thấy cần bao nhiêu độ chính xác ban đầu? Và tôi' Tôi muốn biết liệu điều này có đúng với nguồn cung cấp opamp (gợi ý sự tuân thủ dòng điện thấp hơn) hoặc nếu bạn muốn sử dụng điều này để thực sự cung cấp dòng điện cao hơn ở điện áp thấp hơn, cho một số dự án. Cuối cùng, thật tuyệt khi biết những gì bạn có, hoặc sẵn sàng nhận được.

EDIT: Vì vậy. Một cái gì đó đơn giản, không tuân thủ nhiều hiện tại chỉ . Trước tiên chúng ta hãy tập trung vào phía đường sắt (+) ... có thể đi với NPN hoặc PNP cho bóng bán dẫn vượt qua. Đó là vấn đề bạn muốn kiểm soát nó như thế nào. Bạn có muốn hút dòng điện từ một nguồn hoặc rút dòng điện khi cần không? Hừm. Hãy thử điều này - nhấn mạnh vào đơn giản.5mA

sơ đồ

mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab

Tôi đã viết ra một số ghi chú thiết kế trên sơ đồ. Các giá trị điện trở là tiêu chuẩn, vì vậy điện áp đầu ra thực tế sẽ giảm một chút. Nhưng nó nên gần gũi. Đây là logic.

Tôi bắt đầu sử dụng như một cấu trúc liên kết theo dõi phát. Đó là mục tiêu phát . Vì vậy, tôi đã viết "15V @ 5mA" ở đó. Ban đầu, tôi ước tính và tính và ước tính (chỉ từ bộ nhớ) . Từ điều này, tôi đã quyết định tôi muốn với nguồn cung không được kiểm soát, vì vậy tôi đã đặt . Điều này có nghĩa là tôi sẽ cần rút từ khỏi để kiểm soát hành vi của ở đầu ra. Đó là một phạm vi đủ nhỏ,Q115VβQ1=50IBQ1=100μAVBEQ1=750mV5×R1=53V15V750mV500μA=74.5kΩ75kΩ400500μAR1Q1450μA±50μA, các biến thể trong một mạch đơn giản sẽ không quá nhạy cảm. Ồ, và tôi đã chọn BC546, có . (Có thể sử dụng 2N5551 cho .)VCEO=65VVCEO=150V

Tôi quyết định sử dụng một NPN khác bên dưới, với đế của nó đóng vào một bộ chia điện trở, để kéo dòng điện đó. Bộ sưu tập của bị đóng đinh vào điện áp, do đó không có hiệu ứng sớm. Khỏe. Độ phân tán trong dưới , vì vậy không có vấn đề gì. (Bạn đã biết có thể có một vấn đề trong .) Một diode và tụ điện cung cấp một tài liệu tham khảo điện áp bán ổn định, vì nó được cho ăn một tương đối ổn định hiện hành. Tôi ước tính (một lần nữa) và tính và ước tính (chỉ từ bộ nhớ) . Tôi cũng biết rằng 1N4148 có khoảng chạy ởQ2Q210mWQ1450μA±50μAβQ2=50IBQ2=10μAVBEQ1=650mV550mV500μAhiện hành. Vì vậy, điều này nói với tôi rằng nút chia nên được đoán ở mức . Tôi cũng viết nó xuống.1.2V

Tôi đã chọn tạo dòng chia ít nhất với dòng cơ sở tối đa cần thiết cho . Một trong những vấn đề với mạch này là nhiệt độ môi trường xung quanh, vì những điều này ảnh hưởng đến đường nối phát xạ cơ sở của (và cũng vậy) và điều này ảnh hưởng đến điểm phân chia của chúng tôi và hầu hết mọi thứ khác. Nhưng việc thêm và vào dải phân cách sẽ giúp ở đây. Nó cung cấp thêm hai mối nối phụ thuộc nhiệt độ. Vấn đề còn lại là và mật độ hiện tại khác nhau.10×Q2Q2D1D2D3R3

D2 và đang chạy với khoảng mật độ hiện tại của và . Tôi tình cờ nhớ rằng 1N4148 trình bày về mỗi thập kỷ thay đổi mật độ hiện tại, vì vậy tôi đoán rằng mỗi diode cho hai cái đó. Vì vậy, phương tiện này để tầm tại gốc cây, (tôi đã sử dụng là giá trị hiện tại giữa điểm.) Vì vậy, đặt , theo phỏng đoán.D315D1Q2ΔV100mVΔV=log10(100μA500μA)70mV1.2VR3=1.2V2(550mV70mV)87μA2.7kΩ87μAR3

Tôi đã thêm một nắp tăng tốc trên điện trở chia để các biến thể tải ngắn hạn có thể ngay lập tức lái . (Nếu đường ray được điều chỉnh đột nhiên nhảy lên, thì sẽ kéo lên ngay lập tức trên cơ sở của khiến nó kéo đi nhiều hơn dòng điện đi đến , chống lại sự gia tăng. Tương tự, theo hướng khác, cũng vậy.)R2Q215VC3Q2Q1

Bạn nghĩ rằng bạn có thể cưỡi lên đường ray quy định (-), tôi nghĩ vậy. Và hãy nhớ rằng bạn không muốn tải thứ này xuống quá nhiều! Bạn chắc chắn sẽ gây ra vấn đề nghiêm trọng nhỏ TO-92. Nó tiêu tan và gói có , do đó, điều này hoạt động trong khoảng trên môi trường xung quanh, đã. Bạn có thể thấy thứ này sẽ nóng lên nhanh như thế nào nếu bạn chạy nhiều dòng điện hơn qua nó. Bạn có thể thoát khỏi , nhưng không nhiều hơn thế.5mA(53V15V)200mW200KW+40C10mA

TỔNG QUAN LƯU Ý: Bây giờ bạn có thể thấy quy trình của một người (những nhà thiết kế khác, có kinh nghiệm hơn sẽ áp dụng nhiều kiến ​​thức hơn tôi đã áp dụng), hãy dành một chút thời gian để xem điều này từ góc độ xa.

Mạch sôi xuống:

  1. Một bóng bán dẫn vượt qua ( ) được cho là sẽ tắt khoảng giữa đường ray (+) không được kiểm soát và đường ray mong muốn . Transitor này sẽ cần một nguồn dòng cơ sở để nó có thể được giữ trong vùng hoạt động của nó. Nó cũng được sắp xếp thành một cấu hình theo dõi bộ phát, do đó việc di chuyển điện áp cơ sở xung quanh sẽ di chuyển bộ phát xung quanh trong khoảng 1: 1 (mức tăng điện áp từ cơ sở đến bộ phát là ).Q140V15V1
  2. Chúng ta có thể giải quyết tất cả các nhu cầu trong (1) ở trên bằng cách sử dụng điện trở đơn giản ( ) cho đường ray (+) không được kiểm soát. Điều này không chỉ có thể cung cấp dòng cơ sở cần thiết mà còn giúp điều khiển điện áp cơ sở của rất dễ dàng , chỉ bằng cách kéo dòng điện nhiều hơn hoặc ít hơn qua nó. Đối với mục đích thiết kế, chúng tôi không muốn biến trong 's cơ sở hiện nghiêm túc tác động đến dòng hiện tại chúng tôi cũng đang sử dụng để điều khiển điện áp ở chân . Vì vậy, chúng ta cần phải làm cho dòng này lớn hơn, bằng cách so sánh. Lớn hơn là tốt hơn và có lẽ theo mặc định, chúng tôi có thể chọn hệ số . Nhưng chúng tôi cũng bị hạn chế bởi thực tế rằng đây làR1Q1Q1Q110×5mANguồn cấp. Vì vậy, chúng tôi có thể muốn sử dụng một cái gì đó khoảng thứ để giữ cho nó khiêm tốn. Điều này có nghĩa là một cái gì đó từ ở một bên đến khoảng ở phía bên kia. Tôi quyết định sử dụng giá trị nhỏ hơn, vì đây chỉ là một bộ điều chỉnh đơn giản và tôi có thể chấp nhận một nguồn cơ sở hơi cứng hơn một chút . 5mMột10100μA=1mMột5mMột1105mA10100μA=1mA5mA10=500μA
  3. Một cái gì đó để kiểm soát dòng điện được kéo qua , dựa trên so sánh điện áp của một loại nào đó. Nó chỉ ra rằng một BJT là ổn cho một cái gì đó như thế này. (Nhiều BJT sẽ tốt hơn, như trong một opamp, nhưng một cái là đủ ở đây.) Nó có một dòng thu phụ thuộc vào sự chênh lệch điện áp giữa cơ sở và bộ phát của nó. Vì vậy, nó so sánh cơ sở và bộ phát của nó và điều chỉnh một dòng điện trên cơ sở đó! Thực tế được thực hiện trên thiên đàng cho điều này, có? Vì vậy, bây giờ chúng tôi gắn một BJT mới ( ) với bộ thu của nó được gắn với và cơ sở của .Q 2 R 1 Q 1R1Q2R1Q1
  4. Chúng ta cần một điện áp tham chiếu. Có thể sử dụng một tài liệu tham khảo thực sự, như zener hoặc thiết bị IC tinh vi hơn, nhưng đây là một thiết kế đơn giản. Vâng, một diode với mật độ dòng điện cố định là một tham chiếu điện áp. (Trừ nhiệt độ.) Và đoán xem? Chúng ta chỉ cần có một dòng điện mà chúng ta có thể sử dụng tương đối ổn định! Dòng điện hiện tại chúng tôi đang sử dụng để điều chỉnh điện áp cơ sở của thông qua . Vì vậy, bây giờ, cung cấp ba dịch vụ cho chúng tôi - nó cung cấp dòng điện cơ bản cho , cho phép chúng tôi kiểm soát cơ sở của bằng cách điều chỉnh dòng điện qua nó và bây giờ có thể sử dụng dòng điện tương tự để ổn định điện áp của tham chiếu điện ápR 1 R 1 Q 1 Q 1 Q 2Q1R1R1Q1Q1Diode. Tất cả những gì chúng ta làm là gắn diode đó vào bộ phát của . Và thêm một tụ điện nhỏ qua nó o tiêu diệt tiếng ồn tần số cao ở đó. Thật tuyệt khi mọi thứ làm nhiều nhiệm vụ cho bạn.Q2
  5. Chúng ta có bộ thu điều khiển hiện tại, tham chiếu điện áp ở bộ phát và bây giờ tất cả những gì chúng ta cần cung cấp là điện áp so sánh, xuất phát từ điện áp đầu ra, tại cơ sở của . Điều quan trọng là nếu sự so sánh này tăng (điện áp đầu ra dường như tăng vì một số lý do không xác định), thì chúng ta sẽ kéo thêm dòng điện qua để buộc điện áp cơ sở của phải từ chối để chống lại sự thay đổi này. Hóa ra một bộ chia điện áp đơn giản làm tốt công việc này. Tất cả những gì chúng ta cần làm là đảm bảo rằng dòng điện qua bộ chia điện áp lớn hơn rất nhiều so với dòng cơ sở cần thiết của , để khiR 1 Q 1 Q 2 Q 2Q2R1Q1Q2Q2 điều chỉnh dòng thu của nó và cần nhiều hơn (hoặc ít hơn) dòng cơ sở, điều này không ảnh hưởng đến điện áp chia (nhiều.)

Đó thực sự là bản chất của nó. Tôi đã thêm hai điốt đó để giúp ổn định mọi thứ so với nhiệt độ xung quanh. Nhưng chúng không thực sự cần thiết nếu bạn không quan tâm đường ray điện áp của mình thay đổi xung quanh một chút với nhiệt độ. Như vậy, chúng vẫn có thể trôi dạt xung quanh bởi có lẽ , chỉ cần thực hiện một vòng lặp ngắn xung quanh công việc đoán. Nhưng nếu bạn không nghĩ nó tệ gấp đôi thì bạn có thể thay thế điện trở và hai điốt bằng một điện trở đơn giản, thay vào đó:25mVC

sơ đồ

mô phỏng mạch này

Giá trị thực của có thể cần được điều chỉnh một chút ở đây, vì chúng ta thực sự không biết cần bao nhiêu dòng cơ sở (có lẽ ít hơn tôi đoán - ít hơn rất nhiều.) Vì vậy, có lẽ gần với giá trị ? Nhưng bạn có thể sử dụng một chiết áp ở đây, tôi cho rằng, để điều chỉnh này, quá. 12 k ΩR312kΩ


Cảm ơn bạn đã trả lời toàn diện! Nguồn cung cấp 53V dành cho bộ khuếch đại FET 100W tôi đã xây dựng cách đây nhiều năm và đang xây dựng lại và hiện đại hóa. Như bạn nói, đây là về việc học hỏi nhiều như kết quả. Ý định là giai đoạn đầu vào op-amp hiện tại thấp (hiện tại là TL072 duy nhất) vì vậy tôi chỉ muốn một vài mA trên nguồn cung cấp 15-0-15 và tôi muốn tránh một PSU (tuyến tính hoặc SM) "phù hợp" khác để giữ các bộ phận đếm và tránh nhiều máy biến áp. Do đó các giá trị điện trở cao. Các BJT là những người tôi tình cờ có rất nhiều nhưng tôi sẽ có được bất cứ thứ gì tôi cần. PSU 53V có đèn LED (nối tiếp với 20k) làm chảy máu nắp.
Ian Bland

@IanBland: Cảm ơn. Bạn có cần độ chính xác cho đường ray 15V? Bạn có muốn một loạt các điện áp? Bạn có quan tâm đến việc lãng phí một BJT cho một bộ giới hạn hiện tại cho mỗi bên không? Bất cứ điều gì bạn muốn thêm?
jonk

Tôi không ngại lãng phí dòng điện hợp lý và điện áp không quan trọng, miễn là nó ổn định, tôi chỉ chọn 15V là một số tròn đẹp, nhiều khoảng trống trên ampe kế và (trớ trêu thay) giảm thiểu mức giảm volt cần thiết thông qua các BJT. Phiên bản này có nghĩa là một thử nghiệm của nguyên tắc, ví dụ tôi có thể thêm các tụ điện làm mịn thêm cho phiên bản cuối cùng khi cần thiết. Tôi đang cố gắng tránh cần các tản nhiệt trên các BJT để giữ cho nó nhỏ và ngọt ngào :)
Ian Bland

@IanBland: Chỉ vài mA? Nếu bạn phải có một BJT giảm 40V, chỉ mất 5mA hoặc lâu hơn để có được một phần tư watt. Rất nhiều opamp hỗ trợ đầu ra 20mA hoặc 30mA. Vì vậy, khi bạn nói "một vài mA" chúng ta đang nói 5 hoặc chúng ta đang nói 30?
jonk

1
@IanBland: Được rồi. Vì vậy, ở 10mA sẽ nói về lên đến nửa watt cho BJT vượt qua. Ở mức 5mA sẽ là một phần tư watt. TO-92 sẽ làm được một phần tư, nhưng ở mức nửa watt tôi đang nghĩ "không thực sự." Tôi nghĩ TO-92 giống như 200C / W. Tôi không thích bất cứ thứ gì nói + 100C trong môi trường xung quanh khi chết (giả sử bạn thậm chí có luồng không khí.) Ồ, chết tiệt. Dù sao thì bạn cũng ổn với việc thổi bay mọi thứ. Vì vậy, hãy ở lại với TO-92 và lên kế hoạch tối đa 5mA. Tôi sẽ giữ một giới hạn hiện tại về nó. Bạn có thể loại bỏ nó nếu bạn không muốn và muốn xem cá bột chiên.
jonk

9

Đối với một điều, 2N2222 chỉ được xếp hạng cho 40 V. 2907 tốt cho 60, nhưng điều đó vẫn không để lại nhiều sai sót cho những điều không ổn, đặc biệt là khi khởi động.

Tôi nghi ngờ vấn đề thực sự là các bóng bán dẫn được nối dây không chính xác. Điều đó có thể để lại một đường dẫn trực tiếp qua Q1, D1 và Q2. Gặp sự cố!

Thêm về điện áp trên các bóng bán dẫn

Ngay cả khi mọi thứ đang hoạt động hoàn hảo, mỗi nửa mạch nhìn thấy 53 V. 1N4730 là một diode zener 3.9 V. Điều đó có nghĩa là, khi mọi thứ đang hoạt động hoàn hảo, các bazơ của bóng bán dẫn sẽ được giữ ở mức ± 2 V. Thậm chí nói rằng mức giảm BE của mỗi bóng bán dẫn chỉ là 600 mV, các bộ phát sẽ ở mức 1,4 1,4. ngang qua nó khi mọi thứ đều hoàn hảo .

Mọi thứ không bao giờ hoàn hảo. Làm thế nào chính xác là nguồn cung cấp ± 53 V? Những gì về quá độ khởi động? Các điện áp zener thực sự chỉ với một nửa milliamp thông qua chúng là gì? Điều gì xảy ra khi tải rút ra một số dòng thực, ngay cả khi chỉ khi khởi động để sạc tụ điện hoặc một cái gì đó?

Bạn đã tìm kiếm thông số kỹ thuật điện áp cho các bóng bán dẫn bạn đang thực sự sử dụng, không chỉ bất kỳ bảng dữ liệu nào bạn có thể tìm thấy cho số phần chung? Có thông số kỹ thuật điện áp tối thiểu ở đâu đó cho 2N2222 và 2N2907, nhưng các nhà sản xuất cụ thể đôi khi làm cho các bộ phận của họ có khả năng hơn. Bạn không thể sử dụng một trong những bảng dữ liệu đó để cho bạn biết tối đa một phần chung là tốt cho. Để có được những con số tôi đã trích dẫn ở trên, tôi đã lấy các bảng dữ liệu ngẫu nhiên. Điều đó có nghĩa là thông số kỹ thuật thực sự có thể thấp hơn những gì tôi đã trích dẫn.

Một bóng bán dẫn đã vượt ra khỏi thông số kỹ thuật, và cái kia gần với nó. Đây không phải là kỹ thuật tốt.


1
Cảm ơn. Các bóng bán dẫn chỉ nên giảm 38V mỗi cái mặc dù chắc chắn, điện trở R3 đang giảm phần còn lại? Tôi kiểm tra ba lần hệ thống dây điện. Có lẽ những chiếc 2907 của tôi có sơ đồ chân khác với bảng dữ liệu của tôi hoặc một cái gì đó. Tôi đồng ý rằng tiếng nổ khá lớn đủ để chỉ ra một con đường ngắn chết chóc xuyên qua các bóng bán dẫn và zener.
Ian Bland

4

Đầu tiên, Google là bạn của bạn. 1N4730 là zener 3.9 volt.

Điều đó nói rằng, tôi có xu hướng tin rằng bạn đã đánh lừa mạch điện của mình hoặc bạn đã sử dụng sai giá trị của điện trở. Tôi đặc biệt có xu hướng nghĩ rằng R1 hoặc R2 có thể là 100 ohms, thay vì 100k. Ở bất kỳ giá nào, các giá trị điện trở danh nghĩa của bạn đủ lớn để ngăn chặn Phát xạ khói ma thuật, do đó, mạch của bạn theo một cách nào đó khác với sơ đồ của bạn.


Có, tôi đã sử dụng sai số phần trên sơ đồ, zener thực tế là BZX. Tôi đã nghĩ rằng về các giá trị điện trở cũng vậy (đúng) nhưng nếu các bóng bán dẫn bị hỏng thì sẽ có một đường dẫn ngắn đi qua tất cả các điện trở, vì vậy tôi đoán đó là nơi các electron đi qua.
Ian Bland

1
Δ VVCE>50V sẽ tiêu diệt rất nhiều tín hiệu nhỏ. Không chắc chắn những gì anh ta sử dụng, chính xác. Nhưng đó là một rủi ro ở đây. Ví dụ, 2907 có loại 40V và 60V. Và PN2222 là 30V, với loại A là 40V. Nó chỉ có vẻ liều lĩnh và tôi nghi ngờ anh ta có thể đã phá hủy chúng ngay cả với mạch đó. Đó 1M điện trở không được thả nhiều . ΔV
jonk

Đừng bận tâm. Chỉ cần thấy bình luận của anh ấy về việc sử dụng zener 30V.
jonk

3
  • NẾU Vcemax cho Q2 là 40V và hơn thế nữa trong sự cố thứ cấp thì Ve max là -12V

  • Vb cho Q2 là 1/2 của Vz (D1 = 3.9) hoặc -2V. Vbe này = -10V trong khi thông số kỹ thuật là -5V ABSOLUTE MAX.

  • do chế độ thất bại thảm khốc cho Vbe ngược lại,

  • và thiết kế bất cẩn của bạn,
  • chỉ có bạn chịu trách nhiệm cho chân giữa của nó bị thổi bay, có lẽ do lỗi xây dựng.

Như đã nói trước đó, tôi đặt số phần zener sai trên sơ đồ trong khi biên dịch câu hỏi của tôi, nó phải là BZX85C 30V. Rõ ràng là tôi không thể chứng minh rằng tôi đã nối dây chính xác cho bánh mì, nhưng tôi đã kiểm tra ba lần sơ đồ chân trước và sau khi bật nguồn.
Ian Bland

2

Đây là cách dễ dàng hơn để nhận +/- 15V từ đường ray của bạn:

sơ đồ

mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab

R1 và R2 cho phép khoảng 2,5mA chảy đến các đế của bóng bán dẫn và tới các zắc 16V. Điện áp tại các bộ phát của bóng bán dẫn sẽ nhỏ hơn khoảng 0,7V so với điện áp zener hoặc khoảng +/- 15.3V.

Mặc dù đây là một mạch rất đơn giản và đáng tin cậy, lưu ý rằng nó không phải là ngắn mạch hoặc quá tải bằng chứng như bộ điều chỉnh 3 cực.

Có một vài bộ điều chỉnh tuyến tính có thể hoạt động từ đường ray cung cấp tương đối cao của bạn nhưng chúng sẽ không rẻ như vậy. Thực hiện tìm kiếm tham số trên các trang web của nhà phân phối hoặc nhà cung cấp để tìm thấy chúng. Bộ điều chỉnh tiêu cực có thể là một vấn đề, đặc biệt là khi đường ray (có lẽ không được kiểm soát) của bạn có thể cao hơn đáng kể so với đỉnh 53V. Mặc dù bạn có thể sử dụng mạch trên để giảm điện áp cho bộ điều chỉnh 3 cực, bạn phải xem xét các điều kiện trong trường hợp xấu nhất và mức độ tiêu tán của các bóng bán dẫn sẽ trải qua.


Cảm ơn Spehro, đây cơ bản là những gì tôi đã cố gắng làm ngoại trừ thông minh, tôi tự hỏi liệu tôi có thể thay thế hai zener bằng một, và sau đó tất cả đã phát nổ. Không nên kết nối điện trở cao với các cơ sở Q hoạt động như một mạch giới hạn dòng thô? Đó là lý do cho điện trở 100k của tôi trong bản gốc. Ngoài ra, các giá trị của C1 là quan trọng? Tôi chưa có mũ 100nF trong tay, nhưng tôi đã có 1uF ...
Ian Bland

1
@IanBland Nó sẽ hoạt động như một giới hạn dòng rất thô nhưng bạn không muốn dòng điện zener / cơ sở quá thấp đến mức bạn bắt đầu nhận được điện áp đường ray được điều chỉnh quá mức bởi các tải (và bản beta không được biết rõ). Vì vậy, bạn thường có thể nhận được 0,5-1A với các giá trị của tôi, điều này sẽ đốt cháy các bóng bán dẫn khá nhanh. Không có gì quan trọng về các giá trị giới hạn. Một điện trở cảm giác dòng phát và một bóng bán dẫn tín hiệu nhỏ (trên mỗi đường ray) có thể được sử dụng để hạn chế dòng điện chính xác hơn, nói với 50mA có nghĩa là một vài watt tiêu tán để tản nhiệt nhỏ hoặc đồng trên PCB sẽ tiết kiệm bóng bán dẫn.
Spehro Pefhany

1

Những người đánh giá đã từ chối các chỉnh sửa mới nhất của tôi cho câu hỏi và đề nghị tạo một câu trả lời mới, vì vậy:

Dưới đây là sơ đồ từ OP, được hoàn thành với các nguồn điện áp và điện trở zener thích hợp hơn, cho dòng điện zener khuyến nghị khoảng 8,5 mA:

sơ đồ

mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab

Và đây là kết quả của việc mô phỏng bằng nút Mô phỏng này:

ảnh chụp màn hình mô phỏng

Zener bây giờ là 1N4751A, 30 V ở mức 8,5 mA, xem các thông số kỹ thuật này . Đặt phần chính xác nr KHÔNG đặt điện áp zener liên quan, tôi đã thực hiện thủ công đó trong trình chỉnh sửa sơ đồ mạch. Các điện trở zener bây giờ là 4K7 cho dòng điện zener khoảng 8,5 mA.

Sau khi thêm các nguồn điện áp, mô phỏng chạy và cho kết quả khoảng +/- 15.0 V so với zener và +/- 14,5 V trên điện trở đầu ra.

Hoàn hảo! Mạch này dường như làm những gì được mong đợi từ nó.

Đối với các phần thổi: đó phải là một cái gì đó giống như một kết nối sai, như được đề xuất bởi một trong những người bình luận.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.