जेनर डायोड और ट्रांजिस्टर पर बिजली की आपूर्ति

नीचे माना गया स्थिर बिजली की आपूर्ति शुरुआती उपकरणों में से एक है जो शुरुआती हैम्स द्वारा इकट्ठा किया जाता है। यह एक बहुत ही सरल लेकिन बहुत उपयोगी उपकरण है। इसकी विधानसभा के लिए, महंगे घटकों की आवश्यकता नहीं होती है, जो बिजली की आपूर्ति की आवश्यक विशेषताओं के आधार पर, शुरुआती के लिए चुनना काफी आसान है।
सामग्री उन लोगों के लिए भी उपयोगी होगी जो सरलतम रेडियो घटकों के उद्देश्य और गणना को अधिक विस्तार से समझना चाहते हैं। विशेष रूप से, आप विद्युत आपूर्ति के ऐसे घटकों के बारे में विस्तार से जानेंगे:

• बिजली ट्रांसफार्मर;
• डायोड पुल;
• चौरसाई संधारित्र;
• जेनर डायोड;
• जेनर डायोड के लिए रोकनेवाला;
• ट्रांजिस्टर;
• लोड रोकनेवाला;
• इसके लिए एलईडी और प्रतिरोधक।

लेख में यह भी विस्तार से वर्णित है कि अपनी बिजली की आपूर्ति के लिए रेडियो घटकों का चयन कैसे करें और आवश्यक रेटिंग न होने पर क्या करें। मुद्रित सर्किट बोर्ड के विकास को स्पष्ट रूप से दिखाया जाएगा और इस ऑपरेशन की बारीकियों का खुलासा किया जाएगा। कुछ शब्दों को विशेष रूप से सोल्डरिंग से पहले रेडियो घटकों की जांच के बारे में कहा जाता है, साथ ही साथ डिवाइस को इकट्ठा करने और इसका परीक्षण करने के बारे में भी।

विशिष्ट स्थिर विद्युत आपूर्ति सर्किट

आज वोल्टेज स्थिरीकरण के साथ बिजली की आपूर्ति की कई योजनाएं हैं। लेकिन सबसे सरल कॉन्फ़िगरेशन में से एक, जिसे एक शुरुआत के साथ शुरू करना चाहिए, केवल दो प्रमुख घटकों पर बनाया गया है - एक जेनर डायोड और एक शक्तिशाली ट्रांजिस्टर। स्वाभाविक रूप से, सर्किट में अन्य विवरण हैं, लेकिन वे सहायक हैं।
यह उन दिशाओं में इलेक्ट्रॉनिक्स में सर्किट को अलग करने के लिए प्रथागत है जिसमें वर्तमान प्रवाह उनके माध्यम से होता है। वोल्टेज स्थिरीकरण के साथ एक बिजली की आपूर्ति में, यह सब एक ट्रांसफार्मर (TR1) से शुरू होता है। यह एक ही बार में कई कार्य करता है। सबसे पहले, ट्रांसफार्मर मेन्स वोल्टेज को कम करता है। दूसरे, यह सर्किट के संचालन को सुनिश्चित करता है। तीसरा, यह डिवाइस को पावर देता है जो यूनिट से जुड़ा होता है।
डायोड ब्रिज (BR1) - कम किए गए साधन वोल्टेज को सुधारने के लिए डिज़ाइन किया गया है। दूसरे शब्दों में, एक प्रत्यावर्ती वोल्टेज इसमें प्रवेश करता है, और आउटपुट पहले से ही स्थिर है। न तो स्वयं बिजली की आपूर्ति और न ही इससे जुड़ने वाले उपकरण डायोड ब्रिज के बिना काम करेंगे।
घरेलू नेटवर्क में मौजूद तरंगों को हटाने के लिए एक सुचारू इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर (C1) की आवश्यकता होती है। व्यवहार में, वे व्यवधान पैदा करते हैं जो विद्युत उपकरणों के संचालन पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है। यदि उदाहरण के लिए हम एक स्मूथ एम्पलीफायर लेते हैं जो कि स्मूथिंग कैपेसिटर के बिना बिजली की आपूर्ति से संचालित होता है, तो ये बहुत तरंगों को बाहरी शोर के रूप में कॉलम में स्पष्ट रूप से श्रव्य होगा। अन्य उपकरणों में हस्तक्षेप, खराबी और अन्य समस्याएं हो सकती हैं।
जेनर डायोड (D1) विद्युत आपूर्ति का एक घटक है जो वोल्टेज स्तर को स्थिर करता है। तथ्य यह है कि ट्रांसफार्मर वांछित 12 वी का उत्पादन करेगा (उदाहरण के लिए) केवल जब पावर आउटलेट ठीक 230 वी है। हालांकि, व्यवहार में ऐसी स्थितियां मौजूद नहीं हैं। वोल्टेज शिथिलता और वृद्धि दोनों कर सकता है। वही ट्रांसफार्मर आउटपुट पर देगा। इसके गुणों के कारण, जेनर डायोड नेटवर्क में वृद्धि की परवाह किए बिना कम वोल्टेज की बराबरी करता है। इस घटक को सही ढंग से काम करने के लिए, एक वर्तमान सीमित अवरोधक (R1) की आवश्यकता होती है। नीचे इसके बारे में अधिक विस्तार से।
ट्रांजिस्टर (Q1) - वर्तमान को बढ़ाना आवश्यक है। तथ्य यह है कि जेनर डायोड डिवाइस द्वारा खपत सभी वर्तमान से गुजरने में सक्षम नहीं है। इसके अलावा, यह केवल एक निश्चित सीमा में सही ढंग से काम करेगा, उदाहरण के लिए, 5 से 20 एमए तक। किसी भी उपकरण को बिजली देने के लिए, यह स्पष्ट रूप से पर्याप्त नहीं है। एक शक्तिशाली ट्रांजिस्टर इस समस्या का सामना करता है, जिसका उद्घाटन और समापन एक जेनर डायोड द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
स्मूदनिंग कैपेसिटर (C2) - उपरोक्त C1 के समान डिज़ाइन किया गया। विशिष्ट स्थिर विद्युत आपूर्ति सर्किट में एक लोड रोकनेवाला (आर 2) भी शामिल है। यह आवश्यक है ताकि सर्किट चालू रहे जब कुछ भी आउटपुट टर्मिनलों से जुड़ा न हो।
ऐसी योजनाओं में अन्य घटक उपस्थित हो सकते हैं। यह एक फ्यूज है जिसे ट्रांसफार्मर के सामने रखा गया है, और एक एलईडी सिग्नलिंग यूनिट को चालू किया गया है, और अतिरिक्त चौरसाई कैपेसिटर, और एक और प्रवर्धक ट्रांजिस्टर, और एक स्विच। हालांकि, सभी सर्किट को जटिल करते हैं, हालांकि, डिवाइस की कार्यक्षमता बढ़ाते हैं।

सरलतम बिजली आपूर्ति के लिए रेडियो घटकों की गणना और चयन

ट्रांसफार्मर को दो मुख्य मानदंडों के अनुसार चुना जाता है - माध्यमिक घुमावदार और बिजली का वोल्टेज। अन्य पैरामीटर हैं, लेकिन सामग्री के भीतर वे विशेष रूप से महत्वपूर्ण नहीं हैं। यदि आपको बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता है, तो 12 वी पर कहें, फिर ट्रांसफार्मर का चयन करना होगा ताकि इसे अपने माध्यमिक विभाजन से थोड़ा अधिक हटाया जा सके। शक्ति के साथ सभी समान - हम एक छोटे से मार्जिन के साथ लेते हैं।
डायोड ब्रिज का मुख्य पैरामीटर अधिकतम करंट है जिसे वह पास कर सकता है। यह पहली जगह में इस विशेषता पर ध्यान देने योग्य है। आइए कुछ उदाहरण देखें। यूनिट का उपयोग 1 ए की धारा का उपभोग करने वाले उपकरण को बिजली देने के लिए किया जाएगा। इसका मतलब है कि डायोड ब्रिज को लगभग 1.5 ए पर ले जाने की आवश्यकता है। मान लीजिए कि आप 30 वाट की शक्ति के साथ 12-वोल्ट डिवाइस को चलाने की योजना बना रहे हैं। इसका मतलब है कि वर्तमान खपत लगभग 2.5 ए होगी। तदनुसार, डायोड पुल को कम से कम 3 ए होना चाहिए। इसकी सरल विशेषताओं (अधिकतम वोल्टेज, आदि) को ऐसे सरल सर्किट में उपेक्षित किया जा सकता है।
इसके अतिरिक्त, यह कहने योग्य है कि डायोड पुल को तैयार नहीं किया जा सकता है, लेकिन इसे चार डायोड से इकट्ठा किया जा सकता है। इस मामले में, उनमें से प्रत्येक को सर्किट से गुजरने वाले वर्तमान के लिए रेट किया जाना चाहिए।
चौरसाई संधारित्र की क्षमता की गणना करने के लिए, बल्कि जटिल सूत्रों का उपयोग किया जाता है, जो इस मामले में बेकार हैं। आमतौर पर, 1000-2200 μF का समाई लिया जाता है, और यह एक साधारण बिजली की आपूर्ति के लिए पर्याप्त होगा। आप एक संधारित्र और अधिक ले सकते हैं, लेकिन इससे उत्पाद की लागत में काफी वृद्धि होगी। एक अन्य महत्वपूर्ण पैरामीटर अधिकतम वोल्टेज है। इसके अनुसार, सर्किट में कौन सा वोल्टेज मौजूद होगा, इसके आधार पर संधारित्र का चयन किया जाता है।
यह ध्यान में रखना चाहिए कि डायोड ब्रिज और ज़ेनर डायोड के बीच के अंतराल में स्मूथिंग कैपेसिटर पर स्विच करने के बाद, वोल्टेज ट्रांसफार्मर के टर्मिनलों की तुलना में लगभग 30% अधिक होगा। यही है, यदि आप 12 वी बिजली की आपूर्ति करते हैं, और ट्रांसफार्मर 15 वी के मार्जिन के साथ बाहर निकलता है, तो इस खंड में, चौरसाई संधारित्र के कारण, यह लगभग 19.5 वी होगा। तदनुसार, इसे इस वोल्टेज (निकटतम मानक रेटिंग) के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। 25 वी)।
सर्किट में दूसरा चौरसाई संधारित्र (सी 2) आमतौर पर एक छोटे समाई के साथ लिया जाता है - 100 से 470 माइक्रोफ़ारड तक। सर्किट के इस खंड में वोल्टेज पहले से ही स्थिर हो जाएगा, उदाहरण के लिए, 12 वी के स्तर तक। तदनुसार, कैपेसिटर को इसके लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए (निकटतम मानक रेटिंग 16 वी है)।
और क्या होगा यदि आवश्यक रेटिंग के कैपेसिटर उपलब्ध नहीं हैं, और आप स्टोर पर जाने के लिए अनिच्छुक हैं (या उन्हें खरीदने की कोई इच्छा नहीं है)? इस मामले में, कम क्षमता के कई कैपेसिटर के समानांतर कनेक्शन का उपयोग करना काफी संभव है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस तरह के कनेक्शन के साथ अधिकतम ऑपरेटिंग वोल्टेज को अभिव्यक्त नहीं किया जाएगा!
जेनर डायोड का चयन इस बात के आधार पर किया जाता है कि बिजली की आपूर्ति के आउटपुट के लिए हमें किस वोल्टेज की आवश्यकता है। यदि कोई उपयुक्त रेटिंग नहीं है, तो कई टुकड़ों को श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है। स्थिर वोल्टेज, इस मामले में, ऊपर जोड़ा जाएगा। उदाहरण के लिए, उस स्थिति को लें जब हमें 12 वी प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, और 6 वी पर केवल दो जेनर डायोड उपलब्ध हैं। श्रृंखला में उन्हें जोड़ने से, हमें वांछित वोल्टेज मिलता है। यह ध्यान देने योग्य है कि औसत नाममात्र मूल्य प्राप्त करने के लिए, दो जेनर डायोड के समानांतर कनेक्शन काम नहीं करेगा।
केवल प्रयोगात्मक रूप से यथासंभव जेनर डायोड के लिए वर्तमान-सीमित अवरोधक का चयन करना संभव है। ऐसा करने के लिए, लगभग 1 कोहम का एक रोकनेवाला पहले से काम कर रहे सर्किट (उदाहरण के लिए, एक ब्रेडबोर्ड पर) में शामिल है, और एक एमीटर और एक चर रोकनेवाला को सर्किट और जेनर डायोड के बीच रखा जाता है। सर्किट पर स्विच करने के बाद, सर्किट रोधक (ज़ेनर डायोड की विशेषताओं में इंगित) के माध्यम से आवश्यक रेटेड स्थिरीकरण वर्तमान प्रवाह तक चर अवरोधक के हैंडल को घुमाने के लिए आवश्यक है।
प्रवर्धक ट्रांजिस्टर को दो मुख्य मानदंडों के अनुसार चुना जाता है। सबसे पहले, विचाराधीन सर्किट के लिए, यह आवश्यक रूप से एक n-p-n संरचना होना चाहिए। दूसरे, मौजूदा ट्रांजिस्टर की विशेषताओं में, आपको अधिकतम कलेक्टर वर्तमान को देखने की आवश्यकता है। यह अधिकतम वर्तमान से थोड़ा बड़ा होना चाहिए जिसके लिए इकट्ठे बिजली की आपूर्ति डिजाइन की जाएगी।
विशिष्ट योजनाओं में लोड अवरोधक को 1 kOhm के 10 kOhm के नाममात्र मूल्य के साथ लिया जाता है। कम प्रतिरोध नहीं लिया जाना चाहिए, क्योंकि इस मामले में जब बिजली की आपूर्ति लोड नहीं होती है, तो बहुत अधिक प्रवाह इस अवरोधक के माध्यम से बहेगा और यह जल जाएगा।

डिजाइन और मुद्रित सर्किट बोर्डों का निर्माण

अब, संक्षेप में एक डू इट-इट-स्टेबलाइज्ड पावर सप्लाई के विकास और संयोजन का एक अच्छा उदाहरण है। सबसे पहले, सर्किट में मौजूद सभी घटकों को खोजना आवश्यक है। यदि आवश्यक रेटिंग के कैपेसिटर, रेसिस्टर्स या जेनर डायोड नहीं हैं, तो हम ऊपर वर्णित तरीकों से स्थिति से बाहर निकलते हैं।
अगला, आपको हमारे डिवाइस के लिए एक मुद्रित सर्किट बोर्ड को डिजाइन और निर्माण करना होगा। शुरुआती लोगों के लिए, सरल और, सबसे महत्वपूर्ण बात, मुफ्त सॉफ्टवेयर का उपयोग करना सबसे अच्छा है, उदाहरण के लिए, स्प्रिंट लेआउट।
हम चयनित योजना के अनुसार सभी घटकों को वर्चुअल बोर्ड पर रखते हैं। हम उनके स्थान का अनुकूलन करते हैं, जो विशिष्ट विवरण उपलब्ध हैं, उसके आधार पर समायोजित करें। इस स्तर पर, घटकों के वास्तविक आयामों को दोबारा जांचने और विकसित योजना में जोड़े गए लोगों के साथ उनकी तुलना करने की सिफारिश की जाती है। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की ध्रुवीयता पर विशेष ध्यान दें, ट्रांजिस्टर के टर्मिनलों का स्थान, जेनर डायोड और डायोड ब्रिज।
यदि आप बिजली की आपूर्ति के लिए एक संकेत एलईडी को जोड़ने के लिए जाते हैं, तो इसे ज़ेनर डायोड से पहले और बाद में (अधिमानतः) सर्किट में शामिल किया जा सकता है। इसके लिए एक वर्तमान-सीमित अवरोधक का चयन करने के लिए, निम्नलिखित गणना करना आवश्यक है। सर्किट अनुभाग के वोल्टेज से एलईडी पर वोल्टेज ड्रॉप को घटाएं और इसके विद्युत आपूर्ति के रेटेड वर्तमान द्वारा परिणाम को विभाजित करें। एक उदाहरण है। जिस क्षेत्र में हम सिग्नल एलईडी को जोड़ने की योजना बनाते हैं, वहां स्थिर 12 वी हैं। मानक एलईडी के लिए वोल्टेज ड्रॉप लगभग 3 वी है, और नाममात्र आपूर्ति वर्तमान 20 एमए (0.02 ए) है। हम पाते हैं कि वर्तमान-सीमित प्रतिरोध का प्रतिरोध R = 450 ओम है।

घटक निरीक्षण और बिजली आपूर्ति विधानसभा

कार्यक्रम में बोर्ड विकसित करने के बाद, इसे शीसे रेशा, ईच में स्थानांतरित करें, पटरियों से निपटें और अतिरिक्त प्रवाह को हटा दें।
उसके बाद, हम रेडियो घटकों को स्थापित करते हैं। यहां यह कहने योग्य है कि यह तुरंत अपने प्रदर्शन की दोबारा जांच करने के लिए अतिरेक नहीं होगा, खासकर यदि वे नए नहीं हैं। कैसे और क्या जाँच करें?
एक ओममीटर के साथ ट्रांसफार्मर वाइंडिंग की जांच की जाती है। जहाँ अधिक प्रतिरोध होता है, वहाँ प्राथमिक वाइंडिंग होती है। अगला, आपको इसे नेटवर्क से कनेक्ट करने और यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि यह आवश्यक कम वोल्टेज प्रदान करता है। इसे मापते समय, बेहद सावधान रहें। यह भी ध्यान दें कि आउटपुट वोल्टेज परिवर्तनशील है, इसलिए संबंधित मोड वोल्टमीटर पर सक्रिय होता है।
एक ओममीटर के साथ प्रतिरोधों की जांच की जाती है। जेनर डायोड को केवल एक दिशा में "रिंग" करना चाहिए। हम योजना के अनुसार डायोड ब्रिज की जांच करते हैं। इसमें निर्मित डायोड को केवल एक दिशा में विद्युत प्रवाह करना चाहिए। कैपेसिटर की जांच करने के लिए आपको विद्युत समाई को मापने के लिए एक विशेष उपकरण की आवश्यकता होगी। एन-पी-एन संरचना के ट्रांजिस्टर में, बेस से उत्सर्जक और कलेक्टर तक प्रवाह होना चाहिए। अन्य दिशाओं में, यह प्रवाह नहीं होना चाहिए।
छोटे भागों के साथ संयोजन शुरू करना सबसे अच्छा है - प्रतिरोधक, एक जेनर डायोड, एक एलईडी। फिर कैपेसिटर को सोल्डर किया जाता है, डायोड ब्रिज।
एक शक्तिशाली ट्रांजिस्टर की स्थापना प्रक्रिया पर विशेष ध्यान दें। यदि आप उसके निष्कर्षों को मिलाते हैं, तो योजना काम नहीं करेगी। इसके अलावा, इस घटक को लोड के तहत काफी दृढ़ता से गर्म किया जाएगा, क्योंकि यह एक रेडिएटर पर स्थापित होना चाहिए।
स्थापित होने वाला अंतिम सबसे बड़ा हिस्सा है - ट्रांसफार्मर। इसके अलावा, इसके प्राथमिक समापन के निष्कर्ष के लिए, एक तार के साथ एक नेटवर्क प्लग को मिलाप किया जाता है। बिजली की आपूर्ति के उत्पादन में, तारों को भी प्रदान किया जाता है।
यह केवल सभी घटकों की सही स्थापना की पूरी तरह से दोहरी जांच करने के लिए बनी हुई है, फ्लक्स अवशेषों को धो लें और बिजली की आपूर्ति चालू करें। यदि सब कुछ सही ढंग से किया जाता है, तो एलईडी चमक जाएगी, और आउटपुट पर मल्टीमीटर वांछित वोल्टेज दिखाएगा।

वीडियो देखें: How to Test the Voltage of Zener Diode without variable DC power supply (मई 2024).