- Kaj je vir stalnega toka (CC)?
- Preprost vir konstantnega toka 100 mA s pomočjo tranzistorja
- Potrebni materiali:
- Diagram tokokroga stalnega toka:
Mnogi od nas, ki smo delali z analognimi vezji, bi v zasnovi vezja pogosto naleteli na izraza vir napetosti in tok. Čeprav je vse, kar zagotavlja konstantno napetost, kot je preprost 5V USB izhod ali 12V adapter, mogoče šteti za vir napetosti, se zdi, da izraz trenutni vir vedno ostaja skrivnost. Številna vezja, zlasti tista, ki vključujejo Op-Amp ali preklopna vezja, bi od vas zahtevala uporabo konstantnega tokovnega vira za načrtovanje. Kaj torej pomeni trenutni vir? Kako bo delovalo in zakaj je to potrebno?
V tej vadnici bomo našli odgovore na ta vprašanja, z uporabo tranzistorja pa bomo zgradili in preizkusili preprosto vezje s konstantnim tokom. Vezje, uporabljeno v tej vadnici, bo lahko oddalo konstantni tok 100 mA na vašo obremenitev, vendar ga lahko spremenite s pomočjo potenciometra v skladu z vašimi konstrukcijskimi zahtevami. Zanimivo prav! Začnimo torej.
Kaj je vir stalnega toka (CC)?
Običajno, ko bo napajanje pogonov enoto obremenitev ne more biti dva možna načina delovanja, eden je s konstantno napetostjo (CV), način delovanja, in drugi, ki jih Constant tok (CC) način delovanja.
V načinu CV napajanje naredi izhodno napetost konstantno in spremeni izhodni tok, kot zahteva odpornost na obremenitev. Najboljši primer bodo vaša vrata 5V USB, kjer je izhodna napetost določena na 5V, vendar bo tok odvisen od obremenitve. Če priključite majhno led, bo ta porabil manj toka, če pa večjo, pa več toka, vendar bo napetost na LED vedno 5V.
V načinu CC z idealnim napajanjem trenutnega vira postane izhodni tok konstanten in spreminja izhodno napetost, kot zahteva odpornost obremenitve. Primer za to je 12V polnilnik akumulatorja v načinu CC, kjer bo polnilni tok odvisen od napetosti. Če je vaša baterija 10,5 V, če jo priključite na 1A 12V polnilnik, bo vaš izhodni tok iz polnilnika vedno 1A, vendar bo izhodna napetost spremenjena, da bo ta polnilni tok 1A ohranjen. Tu so torej potrebna vezja s konstantnim tokom, drug primer je lahko gonilniško vezje s konstantnim tokom, kjer mora biti tok, čeprav mora biti LED konstanten.
Preprost vir konstantnega toka 100 mA s pomočjo tranzistorja
V tem projektu bomo zgradili preprost tranzistorski generator konstantnega toka z uporabo samo 4 komponent. To je zelo poceni vezje, ki lahko s pomočjo 5V napajalnika zagotovi vir konstantnega toka 100 mA. Na voljo bo tudi potenciometer za nadzor trenutne izhodne napetosti od 1 do 100 mA. Zagotavljal bo stalen tok, tudi če pride do sprememb v odpornosti proti obremenitvi. To je koristno uporabiti, kadar vezje potrebuje stalen dovod toka brez nihanj. V preteklosti smo zgradili tudi drugo vrsto tokovnega tokokroga, imenovano Howland Current Pump Circuit, in Current Mirror vezje, ki si jih lahko ogledate tudi, če vas zanima. Zdaj pa si oglejmo materiale, potrebne za ta projekt.
Potrebni materiali:
- TL431
- BC547
- 2k upor 1%
- 10k spremenljiv upor
- 22R 1% upor
- 5V DC adapter ali enota PSU.
- Različna vrsta odpornosti proti obremenitvi, kot je zahtevano.
- Tabela in žice
- Multimeter za testiranje.
Kot je navedeno v zgornji specifikacijski specifikaciji, je vezje sestavljeno le iz dveh aktivnih komponent, TL431 in BC547. TL431 je regulator ranžiranja, ki uporablja referenčno napetost 2,5 V. Podpira 1-100mA katodnega toka za operacije, povezane z ranžiranjem. Paket te komponente je enak splošnemu tranzistorju skozi luknjo. Druge komponente so pasivne komponente. Za natančen izhod morajo biti upori v toleranci 1%.
Diagram tokokroga stalnega toka:
Shema vezja za vir stalnega toka s pomočjo tranzistorskega projekta je prikazana spodaj.
Zgornje vezje je v celoti povezano v 5V linijo. Izhodna obremenitev mora biti povezana med izhodom in povezavo GND. V zgornji shemi BC547 deluje kot prehodni tranzistor,