Wie spannt R5 den Zener in dieser SMPS-Schaltung vor?

In der Beschreibung für die Schaltung unten aus diesem Datenblatt für den Offline-SMPS-Umschalter TNY268 heißt es

R5 wird verwendet, um sicherzustellen, dass die Zenerdiode mit ihrem Prüfstrom vorgespannt ist, und R6 zentriert die Ausgangsspannung auf 5 V.

SMPS mit TNY268

Der Zenerstrom für den BZX79B3V9 beträgt 5 mA, die Zenerspannung 3,9 V und die Durchlassspannung für den Optokoppler TLP181 1,0 V. Min.

Wie genau zentriert R6 den Ausgang bei 5 V? Wie spannt R5 den Zener bei 5 mA vor? Ich kann nicht rechnen.

Betrachten Sie den Fall, wo es kein U2 gibt ... Wie funktioniert das Mathe-Training für Sie dann?
@Spoon - Na dann, i = (Vo-Vz) / (R6 + R5) = (5-3,9) / (59 + 680) = 1,5 mA, weit unter 5 mA. ...Rechts?
Die LED beginnt schwach bei 1,5 mA (eine 10-mA-LED kann Licht bei 1,5 mA erzeugen, nur sehr schwach) ... dann betrachten Sie die Spannung, die auf 5,1 V ansteigt und die LED heller wird ... was passiert?

Antworten (2)

Das Knie der Kurve ist bei Zenern < 5,1 V ziemlich matschig, daher ist dies wichtig.

Sie haben das „Y“-Bin-Opto verwendet, sodass die nominelle Klickrate etwa 100 % beträgt. Ein kurzer Blick auf die andere Seite des Optokopplers sollte Ihnen sagen, dass etwa 130 uA vom 2M-Widerstand und weitere 240 uA vom TNY-Chip stammen, also 370 uA. Das bedeutet ca. 370uA an der LED.

Blick auf die LED-Kurve:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie können sehen, dass Vf bei 370 uA etwa 1,0 V beträgt. Das bedeutet, dass der Strom durch den 680R-Widerstand 1,4 mA beträgt, sodass der Gesamtstrom 1,84 mA beträgt. Dann beträgt die Spannung am 59R-Widerstand 110 mV. Blick auf die Zenerkurve :

http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/400/114103_DS.pdf

Bei 1,84 mA beträgt die Spannung etwa 3,6 V.

Die Ausgangsspannung vor dem Induktor beträgt also 3,6 + 1,0 + 0,11 V = 4,71 V nominal.

Fazit: Der Widerstand tut nicht das, was er sagt, und die Nennausgangsspannung wird auf der niedrigen Seite liegen.

Vergleichen Sie diese Schaltung, die denselben Zener verwendet, keinen Vorwiderstand, sondern 150 R parallel zur LED, sodass der Zenerstrom etwas höher als 5 mA ist.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das ist großartig, Spehro. (Ich habe noch nie einen Zener mit weniger als 7 V verwendet.)
Das ist großartig, Spehro. (Ich habe noch nie einen Zener mit weniger als ~ 7 V verwendet. (lm399)) Ich muss zugeben, dass die Schaltung ohne R, aber nur zwei Seriendioden mir ein bisschen unheimlich ist. (Aber andererseits hatte ich Angst vor den doppelten Integratoren in SV-Filtern.) Ist es in Ordnung, weil es sich in einer Rückkopplungsschleife befindet? Hat der Temp-Koeff. der zener und led abbrechen? (Warum keine +1-Stimmen? Es ist komisch.) Ich drücke immer die Eingabetaste am Anfang meines Kommentars und dann habe ich nur 5 Minuten für die Bearbeitung ...
Das macht Sinn. Aber Vf wäre 1,0 V (und nicht 1,0 mV) bei 370 uA, ja? Ich beabsichtige, die optionalen 2-Mohm-Widerstände zu überspringen; dann @ 240uA an der optp-LED und nur die 150 Ohm parallel und mit Ihren Diagrammen und Methoden bekomme ich ungefähr 6,24 mA durch den Zener.
Ja, Tippfehler, jetzt behoben. Das sollte Sie ziemlich nahe an 5 V bringen. Natürlich würde ein TL431 Sie für ein paar Cent mehr viel näher bringen.
Ein paar Cent ja ... Aber ich werde es jetzt als Anfänger einfach halten. Ich werde dies im Hinterkopf behalten, wenn Genauigkeit ein Problem wird.

Der IV für einen Zener ist dort, wo er betrieben wird, ziemlich steil, sodass Sie nicht genau 5 mA benötigen, um die 3,9 Volt zu erhalten. (2 mA sind in Ordnung.) Hier ist ein Datenblatt mit einigen IV-Kurven.

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/BZX84C2V4LT1-D.PDF

Es zeigt nicht den 3,9-V-Zener, aber es wird nicht viel anders sein als der 5-V-Zener.

Bearbeiten: Nun, die 3,9 ist viel anders als die 5,1 V. Siehe Spehros Antwort.