ट्रांजिस्टर और जेनर डायोड का उपयोग करके वोल्टेज रेगुलेटर सर्किट

इस लेख में हम बड़े पैमाने पर तय मोड और परिवर्तनीय मोड में अनुकूलित ट्रांजिस्टर किए गए वोल्टेज रेगुलेटर सर्किट बनाने के बारे में चर्चा करेंगे।

सभी रैखिक बिजली आपूर्ति सर्किट जो एक स्थिर उत्पादन करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, स्थिर वोल्टेज और वर्तमान आउटपुट मूल रूप से आवश्यक विनियमित आउटपुट प्राप्त करने के लिए ट्रांजिस्टर और जेनर डायोड चरणों को शामिल करता है।

असतत भागों का उपयोग करने वाले ये सर्किट स्थायी रूप से स्थिर या स्थिर वोल्टेज, या स्थिर समायोज्य आउटपुट वोल्टेज के रूप में हो सकते हैं।

सरलतम वोल्टेज नियामक

संभवतः वोल्टेज नियामक का सबसे सरल प्रकार जेनर शंट स्टेबलाइजर है, जो विनियमन के लिए एक मूल जेनर डायोड का उपयोग करके काम करता है, जैसा कि नीचे चित्रा में दिखाया गया है।

जेनर डायोड में इच्छित आउटपुट वोल्टेज के बराबर वोल्टेज रेटिंग होती है, जो वांछित आउटपुट मूल्य से निकटता से मेल खा सकती है।

जब तक आपूर्ति वोल्टेज जेनर वोल्टेज के रेटेड मूल्य से नीचे है, तब तक यह कई megohms की सीमा में अधिकतम प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जिससे आपूर्ति प्रतिबंध के बिना पारित हो सकती है।

हालांकि, जिस समय आपूर्ति वोल्टेज 'जेनर वोल्टेज' के रेटेड मूल्य से अधिक हो जाता है, इसके प्रतिरोध में एक महत्वपूर्ण गिरावट आ जाती है, जिसके कारण आपूर्ति वोल्टेज गिर जाने या जेनर वोल्टेज स्तर तक पहुंचने तक ओवर वोल्टेज इसके माध्यम से जमीन पर धंस जाता है।

इसके कारण अचानक आपूर्ति वोल्टेज गिरता है और जेनर मूल्य तक पहुंच जाता है, जिससे जेनर प्रतिरोध फिर से बढ़ जाता है। फिर चक्र तेजी से जारी रहता है यह सुनिश्चित करता है कि आपूर्ति रेटेड ज़ेनर मूल्य पर स्थिर बनी रहे और कभी भी इस मूल्य से ऊपर जाने की अनुमति न हो।

उपरोक्त स्थिरीकरण प्राप्त करने के लिए, इनपुट आपूर्ति आवश्यक स्थिर आउटपुट वोल्टेज से थोड़ी अधिक होनी चाहिए।

जेनर वैल्यू के ऊपर अतिरिक्त वोल्टेज ट्रिगर करने के लिए जेनर की आंतरिक 'हिमस्खलन' की विशेषताओं का कारण बनता है, जिससे झटके की रेटिंग तक पहुंचने तक एक त्वरित शंटिंग प्रभाव और आपूर्ति को रोकना पड़ता है।

यह क्रिया निरंतर रूप से ज़ेनर रेटिंग के बराबर एक स्थिर स्थिर आउटपुट वोल्टेज सुनिश्चित करती रहती है।

जेनर वोल्टेज स्टेबलाइजर के फायदे

जेनर डायोड बहुत उपयोगी होते हैं जहां कम वर्तमान, निरंतर वोल्टेज विनियमन की आवश्यकता होती है।

जेनर डायोड को कॉन्फ़िगर करना आसान है और इसका उपयोग सभी परिस्थितियों में एक समान रूप से सटीक स्थिर आउटपुट प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।

यह केवल एक जेनर डायोड आधारित वोल्टेज नियामक चरण को कॉन्फ़िगर करने के लिए एकल अवरोधक की आवश्यकता है, और इच्छित परिणामों के लिए किसी भी सर्किट में जल्दी से जोड़ा जा सकता है।

जेनर स्टैबलाइज्ड रेगुलेटर के नुकसान

हालांकि एक जेनर स्टेबलाइज्ड पावर सप्लाई एक स्थिर आउटपुट प्राप्त करने का एक त्वरित, आसान और प्रभावी तरीका है, इसमें कुछ गंभीर कमियां शामिल हैं।

• आउटपुट करंट कम है, जो आउटपुट पर उच्च वर्तमान लोड का समर्थन कर सकता है।
• स्थिरीकरण केवल कम इनपुट / आउटपुट अंतर के लिए हो सकता है। मतलब इनपुट आपूर्ति आवश्यक आउटपुट वोल्टेज से बहुत अधिक नहीं हो सकती है। अन्यथा लोड प्रतिरोध प्रणाली को बहुत ही अयोग्य बनाने के लिए भारी मात्रा में बिजली का प्रसार कर सकता है।
• जेनर डायोड ऑपरेशन आम तौर पर शोर की पीढ़ी से जुड़ा होता है, जो गंभीर रूप से संवेदनशील सर्किट के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है, जैसे कि हाई-फाई एम्पलीफायर डिजाइन, और अन्य समान कमजोर अनुप्रयोगों।

'प्रवर्धित जेनर डायोड' का उपयोग करना

यह एक प्रवर्धित जेनर संस्करण है, जो कि उन्नत पावर हैंडलिंग क्षमता के साथ एक वैरिएबल जेनर बनाने के लिए BJT का उपयोग करता है।

आइए कल्पना करें कि आर 1 और आर 2 एक ही मूल्य के हैं। जो बीजेटी आधार के लिए पर्याप्त पूर्वाग्रह स्तर बनाएंगे, और बीजेटी को बेहतर आचरण करने की अनुमति देंगे। चूंकि न्यूनतम बेस एमिटर फॉरवर्ड वोल्टेज आवश्यकता 0.7V है, BJT आचरण करेगा और किसी भी मूल्य को 0.7V से ऊपर या सबसे अधिक 1V पर इस्तेमाल किया गया BJT की विशिष्ट विशेषताओं के आधार पर अलग करेगा।

तो आउटपुट लगभग 1 V पर स्थिर हो जाएगा। इस 'प्रवर्धित परिवर्तनीय जेनर' से बिजली का उत्पादन बीजेटी पावर रेटिंग और लोड प्रतिरोधक मूल्य पर निर्भर करेगा।

हालाँकि इस मान को आसानी से बदला जा सकता है या कुछ अन्य वांछित स्तर पर समायोजित किया जा सकता है, बस R2 मान को बदलकर। या अधिक बस एक पॉट के साथ आर 2 को प्रतिस्थापित करके। आर 1 और आर 2 पॉट दोनों की सीमा 1K और 47K के बीच कुछ भी हो सकती है, 1V से आपूर्ति स्तर (24V अधिकतम) तक आसानी से चर उत्पादन प्राप्त करने के लिए। अधिक सटीकता के लिए, आप निम्न वाष्पशील विभक्त सूत्र को लागू कर सकते हैं:

आउटपुट वोल्टेज = 0.65 (R1 + R2) / R2

जेनर एम्पलीफायर का दोष

फिर भी, इस डिजाइन की खामी एक उच्च अपव्यय है जो इनपुट के रूप में आनुपातिक रूप से बढ़ जाती है और आउटपुट अंतर बढ़ जाता है।

आउटपुट करंट और इनपुट सप्लाई के आधार पर लोड रेसिस्टर वैल्यू को सही ढंग से सेट करने के लिए, निम्नलिखित डेटा को उचित रूप से लागू किया जा सकता है।

मान लें कि आवश्यक आउटपुट वोल्टेज 5V है, आवश्यक वर्तमान 20 एमए है, और आपूर्ति इनपुट 12 वी है। फिर ओम कानून का उपयोग करना है:

लोड रोकनेवाला = (12 - 5) / 0.02 = 350 ओम

वाट क्षमता = (१२ - ५) x ०.०२ = ०.१४ वाट या बस १/४ वाट करेगा।

श्रृंखला ट्रांजिस्टर नियामक सर्किट

अनिवार्य रूप से, एक श्रृंखला नियामक जिसे श्रृंखला पास ट्रांजिस्टर भी कहा जाता है, एक चर प्रतिरोध है जो आपूर्ति लाइनों और भार में से एक के साथ श्रृंखला में संलग्न ट्रांजिस्टर का उपयोग करके बनाया गया है।

वर्तमान में ट्रांजिस्टर का प्रतिरोध आउटपुट लोड के आधार पर स्वचालित रूप से समायोजित करता है, जैसे कि आउटपुट वोल्टेज वांछित स्तर पर स्थिर रहता है।

एक श्रृंखला नियामक सर्किट में इनपुट करंट आउटपुट आउटपुट से थोड़ा अधिक होना चाहिए। यह छोटा अंतर करंट का एकमात्र परिमाण है जो अपने आप ही नियामक सर्किट द्वारा उपयोग किया जाता है।

श्रृंखला नियामक के लाभ

एक शंट प्रकार नियामक की तुलना में एक श्रृंखला नियामक सर्किट का प्राथमिक लाभ इसकी बेहतर दक्षता है।

इससे गर्मी के माध्यम से बिजली और अपव्यय का न्यूनतम विघटन होता है। इस महान लाभ के कारण, श्रृंखला ट्रांजिस्टर नियामक उच्च शक्ति वोल्टेज नियामक अनुप्रयोगों में बहुत लोकप्रिय हैं।

हालांकि, इससे बचा जा सकता है जहां बिजली की आवश्यकता बहुत कम है, या जहां दक्षता और गर्मी उत्पादन महत्वपूर्ण मुद्दों में से नहीं हैं।

मूल रूप से एक श्रृंखला नियामक केवल एक जेनर शंट नियामक को शामिल कर सकता है, जैसा कि ऊपर बताया गया है, एक एमिटर फॉलोअर बफर सर्किट को लोड करना।

जब भी एक एमिटर फॉलोवर स्टेज पर लगाया जाता है, तो आपको एकता वोल्टेज लाभ मिल सकता है। इसका मतलब है कि जब एक स्थिर इनपुट को इसके आधार पर लागू किया जाता है, तो हम आम तौर पर एमिटर से एक स्थिर आउटपुट प्राप्त करेंगे।

चूँकि हम एमिटर फॉलोअर से अधिक करंट पाने में सक्षम हैं, इसलिए लागू बेस करंट की तुलना में आउटपुट करंट बहुत अधिक होने की उम्मीद की जा सकती है।

इसलिए, भले ही बेस जेनर शंट स्टेज में बेस 1 या 2 mA के आसपास हो, जो कि डिजाइन की मौज़ूदा खपत भी बन जाता है, आउटपुट पर 100 mA का आउटपुट करंट उपलब्ध कराया जा सकता है।

जेनरेटर स्टेबलाइजर द्वारा उपयोग किए गए 1 या 2 mA के साथ इनपुट करंट को आउटपुट करंट में जोड़ा जाता है, और इसी कारण से प्राप्त दक्षता एक उत्कृष्ट स्तर तक पहुँच जाती है।

यह देखते हुए कि सर्किट को इनपुट आपूर्ति अपेक्षित आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करने के लिए पर्याप्त रूप से रेट की गई है, आउटपुट इनपुट आपूर्ति स्तर से व्यावहारिक रूप से स्वतंत्र हो सकता है, क्योंकि यह सीधे ट्र 1 की आधार क्षमता द्वारा विनियमित होता है।

जेनर डायोड और डिकूपिंग संधारित्र ट्रांजिस्टर के आधार पर एक पूरी तरह से साफ वोल्टेज विकसित करते हैं, जो कि आउटपुट पर वस्तुतः शोर मुक्त वोल्टेज उत्पन्न करता है।

यह इस प्रकार के सर्किट को बड़े पैमाने पर चौरसाई कैपेसिटर को शामिल किए बिना आश्चर्यजनक रूप से कम लहर और शोर के साथ आउटपुट देने की क्षमता के साथ अनुमति देता है, और वर्तमान की एक सीमा के साथ जो 1 amp या उससे अधिक के रूप में हो सकता है।

जहां तक ​​आउटपुट वोल्टेज के स्तर का सवाल है, यह कनेक्टेड जेनर वोल्टेज के बराबर नहीं हो सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ट्रांजिस्टर के बेस और एमिटर लीड के बीच लगभग 0.65 वोल्ट का वोल्टेज ड्रॉप मौजूद है।

इस ड्रॉप के परिणामस्वरूप सर्किट के न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज को प्राप्त करने में सक्षम होने के लिए जेनर वोल्टेज मान से कटौती की जानी चाहिए।

मतलब अगर जेनरर वैल्यू 12.7V है, तो ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक पर आउटपुट लगभग 12 V हो सकता है, या इसके विपरीत, यदि वांछित आउटपुट वोल्टेज 12 V है, तो जेनर वोल्टेज को 12V V होना चाहिए।

इस श्रृंखला के नियामक सर्किट का विनियमन कभी भी जेनर सर्किट के नियमन के समान नहीं होगा, क्योंकि एमिटर के अनुयायी बस शून्य उत्पादन प्रतिबाधा के अधिकारी नहीं हो सकते।

और चरण के माध्यम से वोल्टेज ड्रॉप को वर्तमान उत्पादन में वृद्धि के जवाब में मामूली वृद्धि करनी होगी।

दूसरी ओर, अच्छे नियमन की उम्मीद की जा सकती है, जब ट्रांजिस्टर के वर्तमान लाभ से जेनर का मौजूदा गुणन उच्चतम अपेक्षित आउटपुट से न्यूनतम 100 गुना तक पहुंच जाए।

डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर का उपयोग करके उच्च वर्तमान श्रृंखला नियामक

इसे ठीक से प्राप्त करने के लिए अक्सर इसका मतलब है कि कुछ ट्रांजिस्टर 2 या 3 का उपयोग किया जाना चाहिए ताकि हम आउटपुट पर संतोषजनक लाभ प्राप्त कर सकें।

एक मौलिक दो ट्रांजिस्टर सर्किट एक आवेदन अनुकरण करने वाला डार्लिंगटन की जोड़ी को निम्न आंकड़ों में दर्शाया गया है कि डार्लिंगटन में 3 बीजेटी लगाने की तकनीक का प्रदर्शन, एमिटर अनुयायी विन्यास।

निरीक्षण करें कि, ट्रांजिस्टर की एक जोड़ी को शामिल करने से आउटपुट के लिए 1 ट्रांजिस्टर के आधार के माध्यम से लगभग 1.3 वोल्ट के आउटपुट पर एक उच्च वोल्टेज ड्रॉप होता है।

यह इस तथ्य के कारण है कि प्रत्येक ट्रांजिस्टर में से लगभग 0.65 वोल्ट का मुंडन किया जाता है। यदि तीन ट्रांजिस्टर सर्किट पर विचार किया जाता है, तो इसका मतलब 1 ट्रांजिस्टर और आउटपुट के आधार पर 2 वोल्ट से थोड़ा नीचे की वोल्टेज ड्रॉप हो सकता है।

नकारात्मक प्रतिक्रिया के साथ आम एमिटर वोल्टेज नियामक

एक अच्छा विन्यास कई बार विशिष्ट डिजाइनों में देखा जाता है जिनमें कुछ जोड़े होते हैं आम एमिटर एम्पलीफायरों , एक 100 प्रतिशत शुद्ध नकारात्मक प्रतिक्रिया की विशेषता है।

यह सेट अप निम्न चित्र में दिखाया गया है।

इस तथ्य के बावजूद कि आम एमिटर चरणों में आमतौर पर वोल्टेज लाभ की पर्याप्त डिग्री होती है, इस मामले में यह स्थिति नहीं हो सकती है।

यह 100% नकारात्मक प्रतिक्रिया के कारण होता है जो आउटपुट ट्रांजिस्टर कलेक्टर और चालक ट्रांजिस्टर के एमिटर में रखा जाता है। यह एम्पलीफायर को एक सटीक एकता का लाभ प्राप्त करने की सुविधा प्रदान करता है।

फीडबैक के साथ कॉमन एमिटर रेगुलेटर के फायदे

यह कॉन्फ़िगरेशन एक की तुलना में बेहतर काम करता है डार्लिंगटन जोड़ी इनपुट / आउटपुट टर्मिनलों में कम वोल्टेज ड्रॉप के कारण एमिटर फॉलोवर आधारित नियामक।

इन डिज़ाइनों से प्राप्त वोल्टेज ड्रॉप मुश्किल से 0.65 वोल्ट के आसपास है, जो अधिक दक्षता में योगदान देता है, और सर्किट को प्रभावी ढंग से काम करने का अधिकार देता है, चाहे अन-स्टैबलाइज्ड इनपुट वोल्टेज अपेक्षित आउटपुट वोल्टेज के ऊपर केवल कुछ सौ मिलीवॉल हो।

सीरीज रेगुलेटर सर्किट का उपयोग करते हुए बैटरी एलिमिनेटर

संकेतित बैटरी एलिमिनेटर सर्किट एक मूल श्रृंखला नियामक का उपयोग करके निर्मित डिज़ाइन का एक कार्यात्मक चित्रण है।

मॉडल 9 वोल्ट डीसी के साथ काम करने वाले सभी अनुप्रयोगों के लिए विकसित किया गया है, जिसमें अधिकतम वर्तमान 100 एमए से अधिक नहीं है। यह उन उपकरणों के लिए उपयुक्त नहीं है जो अपेक्षाकृत अधिक मात्रा में करंट की मांग करते हैं।

T1 एक है 12 -0 - 12 एक 100 एमए ट्रांसफार्मर था जो अलग-थलग सुरक्षा संरक्षण और एक वोल्टेज स्टेप-डाउन की आपूर्ति करता है, जबकि इसके केंद्र ने माध्यमिक घुमावदार टैप किया है, जो एक फिल्टर कैपेसिटर के साथ एक मूल पुश-पुल रेक्टिफायर संचालित करता है।

लोड नहीं होने से आउटपुट लगभग 18 वोल्ट डीसी होगा, जो पूर्ण लोड पर लगभग 12 वोल्ट तक गिर सकता है।

सर्किट जो एक वोल्टेज स्टेबलाइज़र की तरह काम करता है, वास्तव में एक बुनियादी श्रृंखला प्रकार का डिज़ाइन है जिसमें आर 1, डी 3 और सी 2 को शामिल किया जाता है ताकि एक विनियमित 10 वी नाममात्र आउटपुट प्राप्त किया जा सके। जेनर करंट बिना लोड के लगभग 8 mA तक और पूर्ण लोड पर लगभग 3 mA तक होता है। आर 1 और डी 3 एएसए परिणाम से उत्पन्न अपव्यय न्यूनतम है।

TR1 और TR2 द्वारा गठित एक डार्लिंगटन जोड़ी एमिटर फॉलोअर को कॉन्फ़िगर किया जा सकता है क्योंकि आउटपुट बफर एम्पलीफायर पूर्ण उत्पादन पर लगभग 30,000 का वर्तमान लाभ देता है, जबकि न्यूनतम लाभ 10,000 है।

इस लाभ स्तर पर इकाई पूर्ण लोड वर्तमान के तहत 3 एमए का उपयोग करके संचालित होती है, और एक न्यूनतम लाभ मैं एम्पलीफायर भर में वोल्टेज में लगभग कोई विचलन नहीं दिखाता है, जबकि लोड वर्तमान में उतार-चढ़ाव होता है।

आउटपुट एम्पलीफायर से वास्तविक वोल्टेज ड्रॉप लगभग 1.3 वोल्ट है, और मध्यम 10 वोल्ट इनपुट के साथ यह लगभग 8.7 वोल्ट का आउटपुट प्रदान करता है।

यह निर्दिष्ट 9 वी के लगभग बराबर दिखता है, इस तथ्य पर विचार करते हुए कि वास्तविक 9 वोल्ट बैटरी भी परिचालन अवधि के दौरान 9.5 वी से 7.5 वी तक भिन्नता दिखा सकती है।

एक श्रृंखला नियामक के लिए एक वर्तमान सीमा जोड़ना

ऊपर वर्णित नियामकों के लिए सामान्य रूप से आउटपुट शॉर्ट सर्किट सुरक्षा को जोड़ना महत्वपूर्ण हो जाता है।

यह आवश्यक हो सकता है ताकि डिजाइन कम आउटपुट प्रतिबाधा के साथ एक अच्छा विनियमन देने में सक्षम हो। चूंकि आपूर्ति स्रोत बहुत कम प्रतिबाधा है एक बहुत ही उच्च आउटपुट चालू एक आकस्मिक आउटपुट शॉर्ट सर्किट की स्थिति में गुजर सकता है।

यह उत्पादन ट्रांजिस्टर का कारण हो सकता है, साथ ही कुछ अन्य भागों को तुरंत जला दिया जा सकता है। एक विशिष्ट फ्यूज बस पर्याप्त सुरक्षा प्रदान करने में विफल हो सकता है क्योंकि संभवतः फ्यूज संभवतः प्रतिक्रिया और झटका दे सकता है इससे पहले कि नुकसान जल्दी हो।

सर्किट में एक वर्तमान सीमक जोड़कर शायद इसे लागू करने का सबसे आसान तरीका है। इसमें सामान्य कामकाजी परिस्थितियों में डिजाइन के प्रदर्शन पर कोई सीधा प्रभाव डाले बिना पूरक सर्किटरी शामिल है।

हालांकि वर्तमान सीमक आउटपुट वोल्टेज को जल्दी से गिराने का कारण बन सकता है यदि जुड़ा हुआ लोड वर्तमान की पर्याप्त मात्रा को खींचने की कोशिश करता है।

वास्तव में आउटपुट वोल्टेज इतनी जल्दी कम हो जाता है, कि आउटपुट के आरपार शॉर्ट सर्किट होने के बावजूद, सर्किट से उपलब्ध करंट उसकी निर्दिष्ट अधिकतम रेटिंग से थोड़ा अधिक होता है।

करंट लिमिटिंग सर्किट का परिणाम नीचे दिए गए डेटा में साबित होता है, जो प्रस्तावित बैटरी एलिमिनेटर यूनिट से प्राप्त किए गए उत्तरोत्तर लोड प्रतिबाधा के संबंध में आउटपुट वोल्टेज और करंट को प्रदर्शित करता है।

वर्तमान सीमित सर्किटरी केवल R2 और Tr3 तत्वों के एक जोड़े का उपयोग करके काम करता है। इसकी प्रतिक्रिया वास्तव में इतनी त्वरित है कि यह आउटपुट पर शॉर्ट सर्किट के सभी संभावित जोखिमों को समाप्त कर देता है जिससे आउटपुट डिवाइसों को एक असफल प्रूफ सुरक्षा मिलती है। वर्तमान सीमा के कार्य को नीचे समझाया गया है।

आर 2 को आउटपुट के साथ श्रृंखला में वायर्ड किया जाता है, जिसके कारण आर 2 में विकसित वोल्टेज आउटपुट करंट के अनुपात में होता है। उत्पादन में खपत 100 mA तक पहुँचने पर, R2 से उत्पादित वोल्टेज Tr3 पर ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त नहीं होगा, क्योंकि यह एक सिलिकॉन ट्रांजिस्टर है जिसे चालू करने के लिए 0.65 V की न्यूनतम क्षमता की आवश्यकता होती है।

हालाँकि जब आउटपुट लोड 100 mA सीमा से अधिक हो जाता है, तो यह T2 के पार पर्याप्त क्षमता को चालन में Tr3 पर पर्याप्त रूप से स्विच करने की क्षमता उत्पन्न करता है। TR3 बदले में लोड के माध्यम से नकारात्मक आपूर्ति रेल के पार Trl की ओर कुछ वर्तमान fto प्रवाह का कारण बनता है।

इससे आउटपुट वोल्टेज में कुछ कमी होती है। यदि लोड बढ़ने पर आर 2 के संभावित अनुपात में और अधिक वृद्धि होती है, तो ट्र 3 को और भी कठिन स्विच करने के लिए मजबूर किया जाता है।

इसके परिणामस्वरूप उच्च मात्रा वर्तमान को Tr1 और नकारात्मक रेखा को Tr3 और लोड के माध्यम से स्थानांतरित किया जा सकता है। यह क्रिया आगे चलकर आउटपुट वोल्टेज के आनुपातिक रूप से बढ़ते वोल्टेज ड्रॉप की ओर ले जाती है।

यहां तक ​​कि एक आउटपुट शॉर्ट सर्किट के मामले में, ट्र 3 को कंडक्शन में कठोर रूप से पक्षपाती किया जाएगा, आउटपुट वोल्टेज को शून्य तक छोड़ने के लिए मजबूर किया जाता है, यह सुनिश्चित करता है कि आउटपुट चालू को 100 एमए से अधिक अंक की अनुमति नहीं है।

परिवर्तनीय विनियमित बेंच विद्युत आपूर्ति

चर वोल्टेज स्थिर बिजली की आपूर्ति निश्चित वोल्टेज नियामक प्रकारों के समान सिद्धांत के साथ काम करते हैं, लेकिन वे एक विशेषता रखते हैं पोटेंशियोमीटर नियंत्रण जो एक चर वोल्टेज रेंज के साथ एक स्थिर आउटपुट की सुविधा देता है।

ये सर्किट बेंच और वर्कशॉप बिजली की आपूर्ति के रूप में सबसे उपयुक्त हैं, हालांकि उनका उपयोग उन अनुप्रयोगों में भी किया जा सकता है जो विश्लेषण के लिए विभिन्न समायोज्य आदानों की मांग करते हैं। ऐसी नौकरियों के लिए बिजली की आपूर्ति पोटेंशियोमीटर एक पूर्व निर्धारित नियंत्रण की तरह काम करता है जिसका उपयोग वांछित विनियमित वोल्टेज स्तरों को आपूर्ति के आउटपुट वोल्टेज को दर्जी करने के लिए किया जा सकता है।

ऊपर दिया गया आंकड़ा एक चर वोल्टेज नियामक सर्किट का एक उत्कृष्ट उदाहरण दिखाता है जो 0 से 12 वी तक एक निरंतर चर स्थिर आउटपुट प्रदान करेगा।

मुख्य विशेषताएं

• वर्तमान सीमा अधिकतम 500 एमए तक सीमित है, हालांकि यह ट्रांजिस्टर और ट्रांसफार्मर को उपयुक्त रूप से उन्नत करके उच्च स्तर तक बढ़ा सकता है।
• डिजाइन एक बहुत अच्छा शोर और लहर विनियमन प्रदान करता है, जो 1 एमवी से कम हो सकता है।
• इनपुट आपूर्ति और विनियमित आउटपुट के बीच अधिकतम अंतर पूर्ण उत्पादन लोड होने पर भी 0.3 V से अधिक नहीं है।
• विनियमित चर बिजली आपूर्ति का उपयोग आदर्श रूप से लगभग सभी प्रकार की इलेक्ट्रॉनिक परियोजनाओं के परीक्षण के लिए किया जा सकता है, जिनमें उच्च गुणवत्ता वाले विनियमित आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

यह काम किस प्रकार करता है

इस डिजाइन में हम आउटपुट जेनर स्टेबलाइजर चरण और इनपुट बफर एम्पलीफायर के बीच शामिल एक संभावित विभक्त सर्किट देख सकते हैं। यह संभावित डिवाइडर VR1 और R5 द्वारा बनाया गया है। यह VR1 के स्लाइडर हाथ को न्यूनतम 1.4 वोल्ट से समायोजित करने में सक्षम बनाता है जब यह अपने ट्रैक के आधार के पास, 15 वी ज़ेनर स्तर तक होता है जबकि यह अपने समायोजन रेंज के उच्चतम बिंदु पर होता है।

आउटपुट बफर स्टेज पर लगभग 2 वोल्ट मौजूद हैं, जिससे आउटपुट वोल्टेज रेंज 0 V से लगभग 13 V तक हो जाती है। कहा जाता है कि, ऊपरी वोल्टेज रेंज ज़ेनर वोल्टेज पर 5% सहिष्णुता की तरह, पार्ट टॉलरेंस के लिए अतिसंवेदनशील है। इसलिए इष्टतम आउटपुट वोल्टेज 12 वोल्ट से अधिक की छाया हो सकती है।

कुशल के कुछ प्रकार अधिभार संरक्षण सर्किट किसी भी बेंच बिजली की आपूर्ति के लिए बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है। यह आवश्यक हो सकता है क्योंकि आउटपुट यादृच्छिक ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट की चपेट में आ सकता है।

हम वर्तमान डिजाइन में एक सीधे-सीधे वर्तमान सीमा को नियोजित करते हैं, जो Trl और इसके जुड़े तत्वों द्वारा निर्धारित किया गया है। जब यूनिट को सामान्य स्थितियों के साथ संचालित किया जाता है, तो आर 1 भर में उत्पादित वोल्टेज, जो आपूर्ति यूटपुट के साथ श्रृंखला में जुड़ी होती है, ट्राल को चालन में ट्रिगर करने के लिए बहुत कम है।

इस परिदृश्य में सर्किट सामान्य रूप से काम करता है, इसके अलावा R1 द्वारा उत्पन्न एक छोटे वोल्टेज ड्रॉप। यह इकाई की विनियमन दक्षता पर शायद ही कोई प्रभाव पैदा करता है।

इसका कारण यह है, आर 1 चरण नियामक सर्किटरी से पहले आता है। एक अधिभार की स्थिति में, आर 1 के पार प्रेरित क्षमता लगभग 0.65 वोल्ट तक बढ़ जाती है, जो रेस 1 को चालू करने के लिए संभावित अंतर से उत्पन्न आधार अंतर के आधार पर, ट्र 1 को चालू करने के लिए मजबूर करता है।

यह R3 और Tr 1 को एक महत्वपूर्ण मात्रा में आरेखित करने का कारण बनता है, जिससे R4 भर में वोल्टेज कम हो जाता है और आउटपुट वोल्टेज कम हो जाता है।

यह क्रिया आउटपुट पर शॉर्ट सर्किट के बावजूद आउटपुट करंट को अधिकतम 550 से 600 mA तक सीमित कर देती है।

चूंकि वर्तमान सीमित सुविधा आउटपुट वोल्टेज को व्यावहारिक रूप से 0 वी तक सीमित करती है।

R6 एक लोड रेसिस्टर की तरह धांधली है जो मूल रूप से आउटपुट करंट को बहुत कम होने से रोकता है और बफर एम्पलीफायर सामान्य रूप से काम करने में असमर्थ है। C3 डिवाइस को एक उत्कृष्ट क्षणिक प्रतिक्रिया प्राप्त करने की अनुमति देता है।

कमियां

किसी भी विशिष्ट रैखिक नियामक की तरह, ट्र 4 में बिजली अपव्यय आउटपुट वोल्टेज और वर्तमान द्वारा निर्धारित किया जाता है और कम आउटपुट वोल्टेज और उच्च आउटपुट लोड के लिए समायोजित पॉट के साथ अधिकतम पर होता है।

अधिकांश गंभीर परिस्थितियों में संभवतः Tr4 भर में 20 V प्रेरित हो सकते हैं, जिससे लगभग 600 mA का प्रवाह हो सकता है। इससे ट्रांजिस्टर में लगभग 12 वाट की शक्ति का अपव्यय होता है।

लंबी अवधि के लिए इसे सहन करने में सक्षम होने के लिए डिवाइस को एक बड़े हीटसिंक पर स्थापित किया जाना चाहिए। वीआर 1 को आउटपुट वोल्टेज मार्किंग को प्रदर्शित करने वाले एक पैमाने पर कैलिब्रेट किए गए बड़े पैमाने पर नियंत्रण घुंडी के साथ स्थापित किया जा सकता है।

हिस्सों की सूची

• प्रतिरोध करता है। (सभी 1/3 वाट 5%)।
• R1 1.2 ओम
• आर 2 100 ओम
• R3 15 ओम
• आर 4 1 के
• R5 470 ओम
• R6 10k
• VR1 4.7k रैखिक कार्बन
• संधारित्र
• C1 2200 40F 40V
• C2 100 2F 25V
• सी 3 330 एनएफ
• अर्धचालकों
• Tr1 BC108
• Tr2 BC107
• ट्र 3 BFY51
• Tr4 TIP33A
• DI से D4 1N4002 (4 ऑफ)
• D5 BZY88C15V (15 वोल्ट, 400 mW जेनर)
• ट्रांसफार्मर
• T1 मानक मुख्य प्राथमिक, 17 या 18 वोल्ट, 1 amp
• माध्यमिक
• स्विच
• S1 D.P.S.T. रोटरी साधन या टॉगल प्रकार
• कई तरह का
• मामले, उत्पादन कुर्सियां, सर्किट बोर्ड, साधन नेतृत्व, तार,
• मिलाप आदि

उच्चतर इनपुट / आउटपुट विभेदकों पर ट्रांजिस्टर ओवरहिटिंग को कैसे रोकें

जैसा कि ऊपर बताया गया है कि ट्रांजिस्टर टाइप रेगुलेटर आमतौर पर सीरीज़ रेगुलेटर ट्रांजिस्टर से दिखने वाली अत्यधिक उच्च अपव्यय की स्थिति का सामना करता है जब भी आउटपुट वोल्टेज इनपुट सप्लाई की तुलना में बहुत कम होता है।

हर बार एक उच्च आउटपुट करंट को लो वोल्टेज (टीटीएल) पर चलाया जाता है। यह संभवतः हीटसिंक पर कूलिंग फैन लगाने के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है। संभवतः एक गंभीर चित्रण 5 और 50 वोल्ट के माध्यम से 5 एम्प्स प्रदान करने से निर्दिष्ट एक स्रोत इकाई का परिदृश्य हो सकता है।

इस प्रकार की इकाई में सामान्य रूप से 60 वोल्ट की अनियमित आपूर्ति हो सकती है। कल्पना कीजिए कि यह विशेष उपकरण अपने संपूर्ण रेटेड वर्तमान में TTL सर्किट को स्रोत के लिए है। सर्किट में श्रृंखला तत्व इस स्थिति में 275 वाट को नष्ट कर देगा!

पर्याप्त शीतलन पहुंचाने का खर्च केवल श्रृंखला ट्रांजिस्टर की कीमत से ही प्रतीत होता है। यदि नियामक ट्रांजिस्टर पर वोल्टेज गिरना संभवत: 5.5 वोल्ट तक सीमित हो सकता है, तो पसंदीदा आउटपुट वोल्टेज के आधार पर, उपरोक्त चित्रण में अपव्यय काफी हद तक कम हो सकता है, यह इसके प्रारंभिक मूल्य का 10% हो सकता है।

यह तीन अर्धचालक भागों और प्रतिरोधों की एक जोड़ी (आंकड़ा 1) को नियोजित करके पूरा किया जा सकता है। यहां बताया गया है कि वास्तव में यह कैसे काम करता है: आर 1 के माध्यम से thyristor Thy को सामान्य रूप से प्रवाहकीय होने की अनुमति है।

फिर भी, एक बार T2 के पार वोल्टेज गिर जाने पर - श्रृंखला नियामक 5.5 वोल्ट से आगे निकल जाता है, T1 का संचालन शुरू हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप thyristor `पुल 'के बाद रेक्टिफायर आउटपुट के शून्य-क्रॉसिंग पर खुल जाता है।

यह विशिष्ट कार्य क्रम लगातार C1 - फ़िल्टर कैपेसिटर में खिलाए गए चार्ज को नियंत्रित करता है - ताकि अनियमित उत्पादन वोल्टेज पर 5.5 वोल्ट पर आपूर्ति अनियंत्रित हो। R1 के लिए आवश्यक प्रतिरोध मूल्य निम्नानुसार निर्धारित किया जाता है:

R1 = 1.4 x Vsec - (Vmin + 5) / 50 (परिणाम k ओम में होगा)

जहां Vsec ट्रांसफार्मर के द्वितीयक RMS वोल्टेज को इंगित करता है और Vmin विनियमित आउटपुट के न्यूनतम मूल्य को दर्शाता है।

थाइरिस्टर को चरम तरंग वर्तमान को समझने में सक्षम होना चाहिए, और इसकी कार्यप्रणाली वोल्टेज न्यूनतम 1.5 Vsec होनी चाहिए। श्रृंखला नियामक ट्रांजिस्टर को उच्चतम आउटपुट वर्तमान, इमैक्स का समर्थन करने के लिए निर्दिष्ट किया जाना चाहिए, और इसे एक हीट सिंक पर रखा जाना चाहिए जहां यह 5.5 x Isec वाट को विघटित कर सकता है।

निष्कर्ष

इस पोस्ट में हमने सीखा कि श्रृंखला पास ट्रांजिस्टर और जेनर डायोड का उपयोग करके सरल रैखिक वोल्टेज नियामक सर्किट का निर्माण कैसे किया जाता है। रैखिक स्थिर बिजली की आपूर्ति हमें घटकों की न्यूनतम संख्या का उपयोग करके स्थिर स्थिर आउटपुट बनाने के लिए काफी आसान विकल्प प्रदान करती है।

इस तरह के डिजाइनों में, मूल रूप से एक एनपीएन ट्रांजिस्टर को एक सामान्य एमिटर मोड में सकारात्मक इनपुट आपूर्ति लाइन के साथ श्रृंखला में कॉन्फ़िगर किया गया है। स्थिर आउटपुट ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक और नकारात्मक आपूर्ति रेखा के पार प्राप्त किया जाता है।

ट्रांजिस्टर का आधार एक जेनर क्लैंप सर्किट या एक समायोज्य वोल्टेज विभक्त के साथ कॉन्फ़िगर किया गया है जो यह सुनिश्चित करता है कि ट्रांजिस्टर के एमिटर साइड वोल्टेज बारीकी से ट्रांजिस्टर के एमिटर आउटपुट पर आधार क्षमता की प्रतिकृति करता है।

यदि लोड एक उच्च वर्तमान लोड है, तो ट्रांजिस्टर अपने प्रतिरोध में वृद्धि का कारण बनकर वोल्टेज को लोड को नियंत्रित करता है और इस प्रकार यह सुनिश्चित करता है कि लोड पर वोल्टेज निर्दिष्ट आधार मान से अधिक न हो जैसा कि उसके आधार विन्यास द्वारा निर्धारित है।