Finden Sie den Mindestwert von R in einem Zener-Transistor-Regler

Ich bin zum ersten Mal hier und fange an, eine Frage zu stellen, aber ich hoffe, dass ich in Zukunft einigen Leuten helfen kann.

Also, mein Lehrer hat uns diese Übung gezeigt und ich beschäftige mich erfolglos damit.

Übung

Also bat er uns, den minimal akzeptablen Wert für R und die Spannung in der Zenerdiode zu finden, damit Vout (reguliert) gleich 5 V ist.

Er sagte, dass der Transistor ein einfacher Siliziumtransistor ist und die maximale Leistung des Zeners 500 mW beträgt.

v ich N beträgt 12 V mit einer Schwankung von +25 %.

Ich habe festgestellt, dass die Spannung des Zeners 5,6 oder 5,7 V beträgt (ich bin mir nicht sicher, ob Vbe für diesen bestimmten Transistor 0,6 V oder 0,7 V sein sollte) mit dieser Formel:

v Z = v L + v B E

Es wurde auch festgestellt, dass der maximale Strom am Zener 89 mA beträgt, wenn diese Formel verwendet wird:

P Z = ICH Z ( M A X ) ⋅ v Z

Aber danach weiß ich nicht, was ich tun soll, und ich weiß nicht einmal, ob das die richtigen Schritte sind.

Es fällt mir schwer, diese Reglerschaltung im Allgemeinen zu analysieren.

Wenn jemand etwas Zeit übrig hat, um mir zu helfen, würde ich mich freuen.

Danke :)

Nehmen Sie den berechneten Strom und berechnen Sie (unter Berücksichtigung der Eingangsvariation) den Widerstand, den Sie benötigen würden, um diesen Strom zu erzeugen. Probieren Sie es aus :) 5,6 V ist eine übliche Zenerspannung, also ist das in Ordnung.
Vielen Dank für Ihre Eingabe, Sie wollten das Ohmsche Gesetz verwenden, um dies zu tun? Ich probierte es aus und landete bei R = 12/0,089 (Min. Spannung), was 134,83 ​​Ohm entspricht, und bei Verwendung von R=15/0,089 (Max. Spannung) entspricht es 168,53 Ohm. Ich denke, das Ergebnis sollte 110 Ohm sein
WOW. Es sind Lehrer wie dieser, die das alte Sprichwort „Menschen, die können, tun.
Er ist ein schrecklicher Lehrer wie Trevor, aber er ist ein guter Elektroingenieur. Er überlässt es ihren Schülern, selbst etwas zu lernen, und wenn er versucht, etwas im Klassenzimmer zu erklären, verwirrt er am Ende alle nur noch mehr. Ich habe andere Schaltungen wie diese gelöst, aber diese bereitet mir Probleme wegen des Mangels an Informationen, an die ich gewöhnt bin.
@marquesini Sie müssen auch die Spannung der Zenerdiode berücksichtigen. Subtrahieren Sie die Zenerspannung von der Eingangsspannung.
@Trevor Ja, keine gut überlegte Frage ...! Es könnte viel besser gemacht werden, indem man fragt: "Halten Sie das für einen realistischen Wert?".
@awljlogan, lol natürlich, die Spannung im Zener, entschuldige, ich werde es noch einmal berechnen.
@marquesini, dann ist Ihre beste Antwort auf diese Frage, wie ich sie beantwortet habe. Wenn dein Lehrer gut ist, bekommst du stattdessen Pluspunkte, wenn du das anerkennst.

Antworten (2)

Betrachten Sie den Fall, wenn die Last offen ist. Dies ist der Fall, wenn wir einen maximalen Stromfluss durch den Zener haben. Jetzt müssen wir dafür sorgen, dass dieser Strom unter dem absoluten Maximalstrom durch den Zener liegt.

ICH = P M A X / v z = 100 M A

Dieser Strom wird durch den Vorwiderstand R begrenzt. Also sollte es jetzt einen Mindestwert für diesen Widerstand geben, um sicherzustellen, dass er den Strom auf 100 mA begrenzt.

Jetzt kann die Eingangsspannung steigen

12 X 125 / 100 = 15 v

Unsere extreme Bedingung ist also wann

v ich N = v M A X

daher sollte R so sein, dass

( v M A X − v z ) / R < 100 M A

dh R sollte größer als 100 Ohm sein.

R M ich N = 100 Ö H M S

Sie können sehen, dass dieser Transistor hier keine Rolle spielt, wenn wir die Last öffnen.
Außer bei maximalem Strom Vz <> 5,7 V. Die Aufgabe von OP ist in erster Linie bs,
Ist das so ? Idealerweise sind es vielleicht 5,7 V. Wir haben im Unterricht gelernt, so zu lösen.
@MITURAJ Sie scheinen Recht zu haben, die Antwort, die er uns gab, war 110 Ohm und 5,6 V. Aber dennoch hat Trevor Recht mit den Temperaturen. Ich denke auch, dass dies in idealen Situationen berechnet wird, in denen wir Temperaturen und andere Variablen der realen Welt nicht berücksichtigen, was imo eine Schande ist.
Ist das nicht die vertikale IV-Kurve eines idealen Zeners?
Oh, ich habe Vz = 5 V gesetzt, nicht 5,7, deshalb der Unterschied von 10 Ohm. Wie auch immer, wir folgen diesen Schritten. Und ja, im echten Zener wird das nicht wahr sein. Genaue Werte entnehmen Sie bitte dem Datenblatt.
@MITURAJ Danke für deinen Beitrag, er hellt diese Schaltung für mich wirklich auf.

WOW. Es sind Lehrer wie dieser, die das alte Sprichwort...

„Menschen, die können, TUN. Menschen, die nicht können, LEHREN!“

In Wahrheit ist die Antwort auf " Finden Sie den minimal akzeptablen Wert für R und die Spannung in der Zenerdiode, damit Vout (reguliert) gleich 5 V ist." Ist ...

"Sie haben mir nicht genug Informationen gegeben, um das zu berechnen."

Sie können anhand dieser Informationen nicht sagen, wie hoch der Zenerstrom sein muss, damit er die 5,6-V-Spannung erzeugt, die Sie benötigen, um 5 V am Ausgang zu erhalten.

Sie können diesen Strom NICHT aus der Wattzahl des ZENER berechnen. Dieser Wert gibt an, wie weit Sie ihn überbelasten können, bevor er schmilzt. Bei diesem Strom liefert der ZENER auch im kalten Zustand nicht annähernd 5,6 V und bleibt bei maximalem Strom nicht lange kalt.

BEARBEITEN

Die gegebene Antwort ist 100R ... schauen wir uns das an.

Bei 12 + 25% Rail und der Diode bei 5,6 V sind das nominell 526,4 mW an der Diode, Sie liegen also bereits außerhalb der Spezifikation.

Für einen typischen 5,6 V 500 mW Zener 1N5232 liegt der Übergang nahe bei 175 ° C und Vz wird bei 5,92 V um 5,7% höher ...

Die Spezifikation für diese Diode fordert 20 mA, um bei 5,6 V zu regeln, nicht bei 100 mA.

Selbst bei dieser Zahl liegt der Ausgang jedoch nur unter ganz bestimmten Bedingungen bei 5 V. Das heißt, fast nie.

Die Antwort, die er uns gab, war 110 Ω und 5,6 V. Ich denke, Sie haben Recht, angesichts der Temperaturen würde es sich nicht gut oder überhaupt nicht regulieren. Aber ich denke, es ist der einzige Weg, zu der Antwort zu gelangen, die er uns gegeben hat.
@marquesini Manchmal geht es bei den gegebenen Fragen und Antworten sowohl darum, den Schüler zum Nachdenken zu bringen, als auch um die Mechanik davon. Wenn dies für eine Abgabeaufgabe ist, ist es Ihr Verdienst, die von mir hervorgehobenen Informationen hinzuzufügen und zu zeigen, dass Sie die Frage besser verstehen, als sie geschrieben wurde.
Finden Sie den Mindestwert von R in einem Zener-Transistor-Regler
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