Surse de putere
Sursa de alimentare (F.A) are funcția de a furniza tensiunea și curentul adecvat și stabil la fiecare bloc al unui sistem electronic (computer, televizor, sistem de alarmă etc.).
Pentru a începe subiectul, vom propune analiza unui circuit, care, cu un tranzistor simplu și un zener, vom avea o tensiune stabilă la ieșire
Trecem prin dioda zener și rezolvăm problema
diodă Zener.
Diodele sunt fabricate pentru tensiuni specifice, astfel încât o diodă de 5,1 volți polarizată în sens invers face ca tensiunea dintre anod și catod să rămână la acea tensiune, chiar dacă curentul care trece prin el variază.
Exercitiul 1 . În următorul circuit, calculați:
- Tensiunea și curentul de ieșire
- Curentul prin zener
- Puterea consumată de tranzistor (dată de Vce * Ie). Să considerăm că câștigul β este 100 și tensiunea Vbe este 0,7 volți.
- Puterea livrată sarcinii (Rl)
- Eficiența sistemului, dată de relația dintre puterea livrată și puterea totală consumată de sistem
- Dacă sarcina ar fi un bec, faceți un circuit cu un divizor de tensiune, astfel încât tensiunea din bec să fie aceeași
- Să presupunem că în cele două circuite pe care le avem (sursa și divizorul), creștem tensiunea de la 9 la 12 volți. Ce tensiune va avea acum becul în ambele cazuri?.
- Asamblați circuitul crocodilului și contrastați rezultatele
Sursele tranzistorului cu ieșire variabilă
Fonturile pot fi, de asemenea, proiectate pentru a funcționa într-un anumit interval.
În cazul figurii, avem o sursă pe care o putem regla între 0 și 12 volți, în funcție de valoarea rezistenței care este în paralel cu zenerul de 12 volți.
De fapt, sursa nu va atinge 12 volți, deoarece trebuie să scăzem tensiunea din joncțiunea bază-emițător.
Sursele pot fi clarificate în două tipuri
Prima sursă liniară.
Acestea sunt sursele convenționale, alcătuite din modulele:
Transformator (care reduce tensiunea de la 220 volți la o tensiune mai apropiată de cea de utilizare)
Redresor (obține ciclurile pozitive ale undei la un terminal)
Sistem de filtrare (elimină frecvențele înalte, vârfurile de tensiune etc.)
Reductor buclat (reduce variațiile de tensiune). Condensatorul este pus la ieșirea diodelor
Regulator (stabilizează tensiunea de ieșire).
Arătăm o schemă generală a acesteia:
Aceste surse folosesc transformatoare care funcționează la frecvența rețelei (50 Hz) cu dezavantaje mari, deoarece aceste componente sunt de obicei scumpe, cu volum și greutate mari. De asemenea, generează pierderi de fier și cupru, dând naștere la pierderi globale în performanța f.a.
Dezvoltarea electronicii integrate a făcut ca circuitele care anterior ocupau un spațiu considerabil să fie integrate în circuite cu pinii corespunzători pentru a da soluții în f.a. Un caz bine cunoscut este familia 78XX, care cu trei terminale (intrare, ieșire și control), oferă diferite tensiuni de ieșire într-un mod stabil. Valoarea ieșirii depinde de încetarea numerotării sale, deci 7805 are o ieșire de 5 volți sau 7812 are o ieșire de 12 volți. Fiecare dintre ele are o gamă de valori ale tensiunii de intrare, care în cazul modelului 7805 este de minimum 7 volți și maxim de 25 de volți. În imaginea următoare avem un circuit, care a conectat terminalul comun la un divizor de tensiune, poate oferi o tensiune de ieșire diferită.
Exercițiul 2. Efectuați analiza adecvată pentru a obține valoarea tensiunii de ieșire. Curentul tipic prin terminalul comun este de 80 mA. Luați în considerare faptul că regulatorul lm 7805 are o tensiune între ieșire și valoarea de referință de 5 volți. Deoarece avem conectat un potențiometru de 1 K, calculați tensiunea maximă și minimă pe care o avem la ieșire.