Spiega la logica di una conversione da 12 V a 9 V.


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Come funziona il circuito sottostante?

So cosa fanno resistori, condensatori e transistor e hanno giocato con loro su una scheda microcontrollore, ma sto cercando di capire la logica del circuito.

Inserisci qui la descrizione dell'immagine

Suppongo che ci sia una relazione tra i resistori da 22 ohm e 470 ohm.


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IN757 è un riferimento di tensione per il transistor che regola la tensione. Questo circuito è una misera per un regolatore di tensione, utilizzare un 7809. circuitstoday.com/voltage-regulators
tensione del punto

IMHO non ha senso aggiungere un nuovo circuito alla domanda dopo 4 giorni, come hai appena fatto. Il risultato sarebbe un mix di risposte, alcune riferite ad un circuito, altre riferite all'altro circuito e quindi potenziale confusione per i lettori. Ecco perché la regola qui è di porre una domanda, in modo che le risposte si riferiscano chiaramente a quella domanda. Ti consiglio di tornare alla versione precedente della domanda (usa la funzione di rollback) e, se hai ancora bisogno di aiuto, chiedi del nuovo circuito in una nuova domanda (link a questa, se pertinente).
SamGibson,

In ogni caso, penso che la mia risposta qui sotto e altri ti forniscano abbastanza informazioni per capire esattamente come funziona quel secondo (primo) circuito. Se lo pubblichi come un'altra domanda, ti preghiamo di collegarti a questo e spiegare esattamente cosa non capisci data tutta la spiegazione di seguito.
Transistor

1
Ho rimosso il circuito aggiuntivo per maggiore chiarezza. Grazie ancora.
stack web

Risposte:


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Si divide in tre semplici sezioni che sono relativamente facili da spiegare:

schematico

simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab

La prima parte è il diodo che fornisce protezione dalla tensione inversa. Se per qualche motivo la polarità della tensione di ingresso è cablata in modo opposto a quello che dovrebbe essere, allora la bloccherà e anche l'uscita sarà sostanzialmente disattivata. Solo se la polarità è corretta, con il resto del circuito operativo. Il prezzo dell'inclusione di questa protezione aggiuntiva è una caduta di tensione di forse 700D1 . (Ho esagerato un po 'questa caduta di tensione nel diagramma. Ma ottiene il punto attraverso.)700mV

11-13VR15mA10mA9.1VC1

9.1V600-700mV1mAR1200mA100mA

R2R22V2V22Ω100mAR2

C2C24.7KΩC2


2
@stackweb sì. un diodo zener, davvero qualsiasi diodo, può essere pensato come un dispositivo che cambia la sua resistenza per mantenere la tensione attraverso se stesso entro alcuni limiti.
Trevor_G,

1
@Trevor_G True. C'è una certa dissipazione in condivisione lì con R2. Avevo preso in considerazione l'idea di discutere della dissipazione, ma avevo deciso che era al di là dell'ambito di una risposta appropriata. Temevo che potesse anche smussare o danneggiare i punti principali. Quindi ho lasciato perdere l'idea.
Jon

1
@Trevor_G Sì. Ho scelto la parola "crampi" come sufficiente qui. I dettagli esatti non sono troppo difficili. Ma questo è un buon circuito per principianti da capire e le sfumature che il resistore forza la saturazione e che la saturazione comporta un rapido aumento della corrente di base che quindi può rimuovere gran parte o tutta la corrente di Zener inizia a diventare "troppi dettagli", e quindi ancora confuso. Quindi sono tornato ai "crampi" abbastanza bene per ora.
Jon

1
:) buon uomo. Personalmente preferisco la parola "strozzature". Penso che sia un
aspetto

3
@Trevor_G Non ci sono abbastanza "circuiti per principianti" davvero buoni. Questo si trova in un "punto debole" davvero fantastico che fornisce: (1) un circuito utile; (2) può essere fabbricato e testato su una breadboard; (3) può essere verificato con un metro di base quasi tutti possono ottenere a buon mercato utilizzando le competenze comuni; (4) include idee di protezione sufficienti per renderlo relativamente sicuro da usare e abusare; e (5) è proprio nel punto in cui potrebbe essere una piccola lotta da capire e tuttavia accessibile a coloro che hanno alcune idee di base.
Jon

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  • TIP41A è configurato come follower di tensione. La tensione dell'emettitore sarà uguale alla tensione di base meno circa 0,7 V.
  • La resistenza da 470 Ω fornisce la corrente di base per accendere il transistor e tirare la base verso la tensione di alimentazione.
  • Il diodo zener si accenderà se la tensione di base supera i 9,1 V (la sua tensione di rottura). Pertanto la base si terrà a 9,1 V.
  • 3470=6 mUN
  • ioR=0.122=2.2 Vio2R=0.1222=0.22 W
  • La caduta della maggior parte della tensione sul resistore riduce la potenza dissipata nel transistor. Torneremo su quello.
  • 1N4007 serve a proteggere il circuito dalla connessione di ingresso a tensione inversa. Perderemo circa 0,7 V attraverso di esso.

Ritorno al transistor: consente di risolverlo per l'ingresso massimo di 14 V.

  • Vin = 14 V.
  • V dopo 1N4007 = 13,3 V.
  • V dopo la resistenza da 22 Ω a 100 mA = 13,3 - 2,2 = 11,1 V.
  • V attraverso il transistor = 11,1 - 8,5 = 2,6 V (consentendo una caduta di tensione di circa 0,6 V tra la base e l'emettitore).
  • =Vio=2.60.1=0.26 W
  • (2.2+2.6)0.1=0.46 W

Suppongo che ci sia una relazione tra i 22ohms e i 470 ohm.

Non proprio. Stanno servendo funzioni indipendenti e non interagiscono.


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+1 anche se è davvero un regolatore da 8,5 V, e non molto buono.
Trevor_G,

2

L'elemento chiave di questo circuito che causa la sua emissione di +9 V è il diodo zener 1N757. Quando il circuito viene alimentato con l'alimentazione (da +12 a +14 V), il condensatore da 1 µF viene scaricato e il transistor viene spento. Con un certo ritardo, il condensatore da 1 µF viene caricato attraverso il resistore da 470 ohm fino alla tensione nominale del diodo zener e apre il transistor fino al suo emettitore con una tensione di uscita di 9 V.

La resistenza da 22 ohm qui sta limitando la corrente se qualcosa va storto (proteggerà da carenza / sovracorrente per breve tempo, ma per periodi più lunghi il transistor potrebbe surriscaldarsi e friggere). Il diodo 1N4007, a quanto ho capito, è quello di garantire che se si collega accidentalmente la tensione di ingresso CA, il circuito non frigge dalla tensione negativa.

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