二極管

二極管被設(shè)計(jì)成只在一個(gè)方向傳導(dǎo)電流。

二極管在正向工作時(shí)具有小的電壓降(約0.2V至0.7V)。當(dāng)反向布線時(shí)，它們有很大的電壓降。流行的1N4001二極管的反向電壓為50V或更高，而1N4007二極管的反向電壓為1000V或更高。這意味著當(dāng)它們的反向擊穿電壓超過(guò)時(shí)，它們將開(kāi)始傳導(dǎo)電流。

齊納二極管是一種具有特定擊穿電壓的普通二極管。

上圖是齊納二極管的典型用法。選擇電阻器值來(lái)限制流過(guò)二極管的電流。使用歐姆定律，如果齊納二極管被設(shè)計(jì)為耗散最大1/2瓦，可以流過(guò)它的最大電流是0.5 / 5.1 = 98mA。電阻器需要下降3.9 v，因此電阻器值為3.9 / 0.098 = 39.8歐姆。這是電阻器的最小值。當(dāng)電流被負(fù)載使用時(shí)，流過(guò)齊納二極管的電流更少。

電感器

電感器的趨勢(shì)是通過(guò)產(chǎn)生和破壞磁場(chǎng)來(lái)抵抗電流的變化。使用一個(gè)示波器和一個(gè)帶開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)單電路，我們可以看到當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，在電感器中積累的能量是如何釋放的。它比用來(lái)給它通電的電壓大很多倍。

這將構(gòu)成我們稍后升壓轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)。雖然在這種情況下，這種現(xiàn)象是我們想要的，如果電感是繼電器中的線圈，例如，這個(gè)巨大的反電壓會(huì)很容易破壞驅(qū)動(dòng)繼電器的晶體管或MOSFET。使用與電感并聯(lián)的二極管，你可以看到這些電壓瞬態(tài)尖峰是如何被抑制的。

升壓變換器

升壓電路將提高電源電壓。它主要由振蕩器和晶體管組成，用于使電感通電和斷電。您將注意到，以前當(dāng)電感器釋放其能量時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生巨大的正、負(fù)電壓波動(dòng)。在升壓電路中，我們只需要正電壓給電容器充電。進(jìn)入我們的二極管，只允許正電壓到達(dá)電容器。

建立齊納二極管測(cè)試儀

有了這些知識(shí)，我們就可以建立一個(gè)測(cè)試器來(lái)確定齊納二極管的擊穿電壓。(電路基于Ecco設(shè)計(jì))

該電路使用555定時(shí)器產(chǎn)生方波，并將其輸入達(dá)林頓晶體管。10mH電感通過(guò)6V電源為1uF電容器充電至56V左右。一個(gè)便宜的0-99V 3位電壓表測(cè)量輸出電壓。當(dāng)被測(cè)齊納二極管(zut)穿過(guò)輸出端時(shí)，齊納二極管將在其擊穿電壓下導(dǎo)電，電壓表將顯示該電壓。

注意：您可能不習(xí)慣看到555連線的方式。這種驅(qū)動(dòng)555定時(shí)器的方法產(chǎn)生具有相等標(biāo)記-空間比的方波。(C1通過(guò)R1充放電，表示充放電周期相同)。

構(gòu)建

我有一些便宜的85mmx50mmx20mm的盒子，是我不久前在eBay上買(mǎi)的。每個(gè)不到1美元。

老鷹文件的PCB已包括，如果你希望得到他們的商業(yè)制造或你可以選擇使他們自己。我用墨粉的方法做了我的。

零件清單

?R1 33K歐姆

?R2 1K歐姆

?R3 47K歐姆

?R18 39歐姆

?R19 150歐姆

?C1 0.01uF單片陶瓷

?C2 0.1uF單片陶瓷

?C3 1uF 63V電解

?C4 100uF 16V電解

?L1 10mH電感器

?D1 1N4148二極管

?Q1 BD679 NPN達(dá)靈頓晶體管

?IC1 NE555定時(shí)器ic

?IC5 LM1117-ADJ調(diào)節(jié)器

?$2直流電源插孔2.1mm桶式PCB安裝

?6mmx6mmx17mm觸覺(jué)開(kāi)關(guān)

?3.5mm單聲道插座和插頭

本文編譯自hackster.io