מחולל זרם קבוע פשוט המשתמש בטרנזיסטור

רבים מאיתנו שעבדנו עם מעגלים אנלוגיים נתקלנו לעתים קרובות במונחים מקור מתח ומקור זרם בתכנון מעגלים. אמנם כל מה שמספק מתח קבוע כמו יציאת USB פשוטה 5V או מתאם 12V יכול להיחשב כמקור מתח, אך המונח מקור הנוכחי תמיד נראה כמסתורין. ומעגלים רבים, במיוחד זה שמעורב במגבר Op-Amp או במיתוג מעגלים, ידרשו ממך להשתמש במקור זרם קבוע כדי לגרום לתכנון לעבוד. אז למה הכוונה במקור הנוכחי? איך זה יעבוד ולמה זה נחוץ?

במדריך זה אנו נמצא תשובות לשאלות אלו ונבנה ונבדוק מעגל מקור זרם קבוע פשוט באמצעות טרנזיסטור. המעגל המשמש במדריך זה יוכל לספק זרם קבוע של 100mA לעומס שלך, אך אתה יכול לשנות אותו באמצעות פוטנציומטר בהתאם לדרישות התכנון שלך. נכון מעניין! אז בואו נתחיל.

מהו מקור זרם קבוע (CC)?

בדרך כלל כאשר יחידת אספקת חשמל מפעילה עומס יכולים להיות שני מצבי פעולה אפשריים, האחד הוא לפי מצב פעולה קבוע (CV), והשני על ידי פעולה במצב זרם קבוע (CC).

במצב CV, ספק הכוח הופך את מתח המוצא לקבוע ומשנה את זרם המוצא כנדרש בהתנגדות העומס. הדוגמה הטובה ביותר תהיה יציאת ה- USB 5V שלך, שם מתח היציאה קבוע ב- 5V אך בהתבסס על העומס הזרם ישתנה. אם אתה מחבר נורית קטנה הוא ימשוך פחות זרם ואם תחבר גדול יותר הוא ימשוך יותר זרם אך המתח על פני ה- LED תמיד יהיה 5V.

במצב CC, ספק כוח אידיאלי למקור הנוכחי הופך את זרם היציאה לקבוע ומשנה את מתח המוצא כנדרש בהתנגדות העומס. דוגמה לכך תהיה מטען סוללות 12V במצב CC שבו זרם הטעינה יתוקן על ידי מתח ישתנה. במקרה שהסוללה שלכם היא 10.5 וולט אם אתם מחברים אותה למטען סוללות 1A 12V, זרם הפלט מהמטען יהיה תמיד 1A אך מתח המוצא ישתנה כדי לשמור על זרם הטעינה 1A זה. אז זה המקום בו נדרשים מעגלי זרם קבוע, דוגמה אחרת יכולה להיות מעגל נהג LED זרם קבוע שבו זרם אם כי נורית צריכה להיות קבועה.

מקור זרם קבוע 100mA פשוט באמצעות טרנזיסטור

בפרויקט זה נבנה מחולל מקור זרם קבוע טרנזיסטור פשוט תוך שימוש בארבעה רכיבים בלבד. זהו מעגל זול מאוד שיכול לספק מקור זרם קבוע 100mA באמצעות ספק כוח 5V. כמו כן, יהיה בו פוטנציומטר לשליטה על תפוקת הזרם בטווח של 1 עד 100mA. זה יספק זרם קבוע גם אם יש שינויים בעמידות העומס. זה יעיל לשימוש כאשר מעגל זקוק לאספקת זרם קבוע ללא תנודות. בעבר בנינו גם סוג אחר של מעגל מקור הנוכחי הנקרא מעגל המשאבה הנוכחי של האוולנד, ואת מעגל המראה הנוכחי תוכלו גם להסתכל עליהם אם אתם מעוניינים בכך. עכשיו, בואו נסתכל על החומרים הנדרשים לפרויקט זה.

חומרים נדרשים:

1. TL431
2. BC547
3. נגד 2k 1%
4. נגד משתנה 10k
5. נגד 22R 1%
6. מתאם 5V DC או יחידת PSU.
7. סוג אחר של עמידות בעומס לפי הנדרש.
8. קרש לחם וחוטי חיבור
9. מודד לבדיקה.

כאמור ב- BOM לעיל, המעגל מורכב משני רכיבים פעילים בלבד, TL431 ו- BC547. TL431 הוא וסת שאנט המשתמש בהפניה של מתח 2.5V. הוא תומך ב 1-100mA של זרם קתודה לפעולות הקשורות לשינט. החבילה של רכיב זה זהה לטרנזיסטור הגנרי. רכיבים אחרים הם רכיבים פסיביים. נגדים צריכים להיות בסבילות של 1% לקבלת התפוקה המדויקת.

תרשים מעגל מקור זרם קבוע:

תרשים המעגל למקור זרם קבוע באמצעות פרויקט טרנזיסטור מוצג להלן.

המעגל הנ"ל מחובר כולו בקו 5V. יש לחבר את עומס הפלט בין הפלט לחיבור GND. בתרשים הנ"ל BC547 עובד כטרנזיסטור מעבר,