Výroba stabilizátoru

Vhodný je stabilizátor s LM317. Katalogový list a technické údaje najdeš například na fairchildsemi.com/...

Stabilizátor má referenční napětí 1,25V mezi výstupem a vývodem pro nastavení ADJ (adjust=nastavení). Výrobce doporučuje mezi tyto vývody zapojit rezistor 240 ohmů. Výstupní napětí se řídí děličem napětí složeným z tohoto odporu a odporu mezi ADJ a zemí. Představ si ho jako hever na zvedání auta. Čím vyšší hodnota, tím na něm bude větší napětí a výstupní napětí je součet tohoto napětí a referenčního napětí 1,25 V.

Hodnotu odporu rezistoru R2 lze snadno vypočítat trojčlenkou s přímou úměrou. Ale nevyrábějí se všechny hodnoty ale v určitých řadách. Pro vypočítané napětí 1,75 V na rezistoru R2 by musela hodnota tohoto odporu R2 být asi 336 ohmů. Když se použije nejbližší vyráběná hodnota 330 ohmů je na něm napětí 1,72 V a celkové napětí na děliči a tím i na výstupu je 1,25 + 1,72 = 2,97 V.

Pokud chceš přeci jenom raději víc, třeba ty 3 V, změníme trošičku hodnotu rezistoru R1 na 270 ohmů a R2 na 390 ohmů. Na něm bude napětí 1,8 V a výstupní napětí bude 1,25 + 1,8 = 3,05 V.

Nezapomeň na blokovací keramické kondenzátory mezi vstupem a zemí a výstupem a zemí. Pokud se zapomenou dát, není výstupní napětí správné. Schválně si to vyzkoušej, nemusíš všemu věřit.

Ti učitelé, vymýšlejí si nepravděpodobné kraviny. Ale budiž. Zapojení ZD je jasné. Je jako napěťový dělič. Na vstupní napětí Uvstup je připojený rezistor, kterým teče proud do zenerovy diody a ta je připojená na záporný ´pól napájení. No a na zenerově diodě je po celou dobu, kdy skrz ní teče proud, stálé napětí. Podle typu. Takže použijeme 3V zenerovu diodu (až se podíváš do katalogu, zjistíš, že 3V zenerku pro proud 200 mA a tím tedy pro výkonovou ztrátu P=U.I = 3. 0,2 = 0,6W žádnou nenajdeš, jsou tak 0,5W s maximálním proudem ... neprozradím, podívej se do katalogu sám na gme.cz/... , ale jdeme dál).

Aby zenerka stabilizovala, musí být "krmená", musí skrz ní téci proud. Alespoň nějaký malý, když skrz ní neteče proud, nestabilizuje. Takže když budeme chtít z obvodu odebírat 200 mA, musí ještě něco dzíůr téci zenerkou, alespoň pár mA. To znamená, že rezistor na vstupu musí být takový, aby zenerkou tekl proud o něco větší.

Počítáme:

Uvstupní = 8V, Uzd = 3V. Na rezistoru zbydte Ur= Uvstupní - Uzd = 8-3=5V. Jaký musí být odpor pro proud alespoň 200 mA (což je 0,2A)? R=U/I a dosadíme si, že to bude napětí sražené na odporu R, tedy Ur a klidový proud zenerkou Izd. Počítáme R=5/0,2=25 ohmů. Aby nám tekl nějaký proud i při maximálním odběru 200 mA, dáme odpor ještě trošku menší, například 22 ohmů (můžeme zkusit vypočítat, jak velký proud v klidu poteče).

Výkonové poměry:

ztrátový výkon na zenerce bude P=Uzd . Izd = 3 . 0,2 = 0,6W a ztrátový výkon na rezistoru bude P=Ur . Izd (při sériovém zapojení teče rezistorem i zenerkou v klidu stejný proud) = 5 . 0,2 = 1W

A teď ke skutečnosti. Když se podíváš do katalogu, pro 3V jsou pouze malé typy zenerek 0,5W a celá hodnota 3 V je hodně kuriozní a celkem k ničemu. Kdyby vám učitel zadal nějakou normální hodnotu z praxe, například 5V (pro TTL obvody) a vstupní napětí třeba 12 V jako z autobaterie, bylo by to o něčem jiném, ale škola je škola...Zkus si to sám pro sebe vypočítat a najít v katalogu, třeba pro sražení z 9V baterie na 2V pro rozsvícení LED při proudu 20 mA (je to prakticky to samé, na LED je stálé napětí, které se u jednotlivých typů trochu liší, ale je zhruba kolem 2V u červené, zelené a žluté, u bílé a modré přes 3 V).