0 / 0 / 0
Регистрация: 21.02.2010
Сообщений: 231
1

Странная схема питания индикаторных светодиодов (решено)

27.05.2012, 17:06. Показов 6514. Ответов 14
Метки нет (Все метки)

Author24 — интернет-сервис помощи студентам
Три светодиода, показывающих, что на соответствующие части платы поступает питание в схеме выглядят вот так.

[URL="./memberlist.php?mode=viewprofile&u=595&sid=dba45f92c833b5122deeea768aac2994">dr_t yvsiy[/URL] 29 май 2012, 00:51, всего редактировалось 1 раз.
0
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
27.05.2012, 17:06
Ответы с готовыми решениями:

Схема питания контроллера и ацп (решено)
Хочу запитать видео регистратор от плафона освещения, но там нет напряжения, которое появляется при...

[решено]Странная работа порта.
контроллеры Мега32 и мега16 (в двух корпусах, то есть разные контроллеры) язык Си, Amel Studyo 6 ...

Расчет питания для матрицы светодиодов
Добрый день! Сразу скажу что в электронике я почти полный профан, поэтому и пришел, собственно,...

Освещение из белых светодиодов. Драйвер питания
Собираюсь делать освещение. Планирую использовать белые светодиоды - 3,2v; 20мА. Использую 10-15...

14
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.12.2011
Сообщений: 2,752
27.05.2012, 17:11 2
Это не диоды, а стабилитроны. По сути две последние схемы - пороговые компараторы.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 06.04.2010
Сообщений: 561
27.05.2012, 17:21 3
При достижении напряжения до порога открытия стабилитрона он открывается и открывает транзистор, который "Подключает" светодиод через резистор на землю...
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 19.09.2011
Сообщений: 1,835
27.05.2012, 17:56 4
При достижении напряжения до порога открытия стабилитрона он открывается и открывает транзистор
???????????????????
Это как???
Это просто генератор тока на полевике.
При Uin большем, чем напряжение стабилизации стабилитрона, ток через светодиод поддерживается постоянным.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.02.2010
Сообщений: 231
27.05.2012, 20:43 5
Спасибо за ответы! Я палочки по бокам у стабилитрона не разглядел, подумал, что это диод :)

В новом свете я правильно понимаю, что ток будет равен

(<напряжение пробоя стабилитрона> - <напряжение порога транзистора>) / <сопротивление под транзистором>?
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.12.2011
Сообщений: 2,752
27.05.2012, 21:51 6
Ток через светодиод = Uin(Vmotor) - падение напряжения на светодиоде / сопротивление под транзистором + сопротивление перехода транзистора
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.02.2010
Сообщений: 231
27.05.2012, 22:22 7
Цитата Сообщение от omokost
Ток через светодиод = Uin(Vmotor) - падение напряжения на светодиоде / сопротивление под транзистором + сопротивление перехода транзистора
Я не совсем понял,

1) сопротивление перехода транзистора какое брать? Если в открытом состоянии, зачем тогда стабилитрон? От падения на стабилитроне ток вообще не зависит? Странно это...

2) Я понял, что я привёл неправильное выражение, хотел узнать, в чём ошибочность моего вывода выражения для тока:
Код
Vgs = -I*R + Vstab;
I = (Vstab - Vgs)/R;
Из-за обратной связи если транзистор в режиме насыщения, то ток уменьшает Vgs, а если в режиме отсечки, то ток=0, и верхний резистор переводит транзистор в режим насыщения. Получается, что в равновесии должно быть Vgs = Vthreshold.
I = (Vstab - Vthreshold)/R;
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.04.2011
Сообщений: 663
27.05.2012, 22:26 8
на мой взгляд <напряжение порога транзистора> можно пренебречь - при 20мА диоде оно крайне мало.
тогда только останется Uст/Rистока
http://www.nxp.som/documents/data_sheet/2N7002.pdf смотрите Fig 5 Fig 6
Uin В этой формуле вообще нет!!!
Допустим у нас тут стабилитрон не на 8,2В а на 4В (графика на 8 нет)
Смотрите что происходит: при постоянном Ugs (Uстабилитрона) ТАК стока(D) постоянен и практически не меняется независимо от Usd (Uin). Сопротивление транзистора увеличивается (смотрите рис 6). Прямая аналогия - переменный резистор. Чем больше напряжение сток-исток - тем выше сопротивление транзистора- но ТАК(Ids) остается практически постоянным. и зависит только от Ugs(напряжения затвор - исток)
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 24.12.2011
Сообщений: 2,752
27.05.2012, 22:44 9
Пока напряжение на стабилитроне превышает напряжение смещения, при котором происходит насыщение тока стока, транзистор открыт и находится в ключевом режиме.
И если напряжение на затворе не выводит транзистор из режима насыщения, будет действовать формула что я привел. ИМХО.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 07.04.2011
Сообщений: 663
27.05.2012, 22:55 10
Хм что -то и я засомневался, но нет:
Режим насыщения —
Динный режим соответствует насыщению канала основными носителями зарядов. Оказывается, что при приложении внешнего напряжения к полупроводниковому каналу, ток в нем линейно зависит от этого напряжения лишь до определенного предела (напряжение насыщения), а по достижении этого предела стабилизируется и остается практически неизменным вплоть до пробоя структуры. В приложении к полевым транзисторам это означает, что при превышении напряжением сток—исток некоторого порогового уровня оно перестает влиять на ток в цепи. Если для биполярных транзисторов режим насыщения означал полную потерю усилительных свойств, то для полевых это не так. Здесь наоборот, насыщение канала приводит к повышению коэффициента усиления и уменьшению нелинейных искажений. До достижения напряжением сток—исток уровня насыщения ток через канал линейно увеличивается с ростом напряжения (т.е. ведет себя так же, как и в обычном резисторе).

Видимо напряжение стабилитрона подобрано таким образом, чтобы при штатной работе Uin гарантировано загоняло транзистор в режим насыщения
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.02.2010
Сообщений: 231
27.05.2012, 23:31 11
И если напряжение на затворе не выводит транзистор из режима насыщения, будет действовать формула что я привел. ИМХО.
Я просто не очень понимаю, откуда что берётся. Я понимаю, что ток по вашей формуле - это закон Ома. Но я не понимаю, какое сопротивление транзистора следует использовать, поскольку оно явно должно зависеть от равновесного состояния цепи? Разве нет?

Видимо напряжение стабилитрона подобрано таким образом, чтобы при штатной работе Uin гарантировано загоняло транзистор в режим насыщения
Я не очень понимаю, почему обязательно в режим насыщения. Мне кажется, здесь только важно, чтобы напряжение пробоя стабилитрона было больше напряжения порога транзистора, чтобы он в принципе мог открыться. А поскольку возникающий ток уменьшает напряжение gate-source, то, по-моему, равновесие будет, когда Vkote-source = Vthreshold. а какой это будет режим - не имеет значения.

Посмотрите и покритикуйте, пожалуйста, рассуждение.

Для режима насыщения:
Код
Ids = K/2*(Vgs - Vth)^2
Для триодного режима:
Код
Ids = K*(Vgs - Vth - Vds/2)*Vds
В данном случае закон Кирхгофа для петли, включающей стабилитрон и сопротивление под транзистором:
Код
 Vgs = Vstabilitron - I*R
Если
Код
I > (Vstabilitron - Vth)/R
, то
Код
Vgs < Vth
=> транзистор переходит в режим отсечки.
Наоборот, если в режиме отсечки, то Код:I=0 => Код:Vgs=Vstabilitron => схема переходит в триодный режим или в режим насыщения (т.е. начинает проводить).
Появляется ток, уменьшающий Vgs и, соответственно, уменьшающий сам себя. Цепь попадает в "рекурсию": уменьшающийся ток увеличивает Vgs, а увеличивающееся Vgs уменьшает ток.
Равновесие достигается, когда Vgs = Vth. При этом ток такой, что он не уменьшает и не увеличивает Vgs и, следовательно, не меняет сам себя тоже. Это будет когда Код:I=(Vstabilitron - Vth)/R.

Разве неправильно?
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 19.09.2011
Сообщений: 1,835
27.05.2012, 23:52 12
Коллеги, совсем не понимаю ваших рассуждений.
на мой взгляд <напряжение порога транзистора> можно пренебречь - при 20мА диоде оно крайне мало
Вы же видели характеристики 2N7002. При напряжении между затвором и истоком меньше 2 В он намертво закрыт! Это и есть пороговое напряжение.
+ сопротивление перехода транзистора
О каком переходе в полевом транзисторе идет речь? Не путайте человека.
Если для биполярных транзисторов режим насыщения означал полную потерю усилительных свойств, то для полевых это не так. Здесь наоборот, насыщение канала приводит к повышению коэффициента усиления и уменьшению нелинейных искажений.
................................................................................ ...........
Видимо напряжение стабилитрона подобрано таким образом, чтобы при штатной работе Uin гарантировано загоняло транзистор в режим насыщения
Этот пассаж я вообще отказываюсь комментировать. О чем это?
Зачем все так усложнять.
Посмотрите выходные характеристики полевого транзистора и вы поймете, что ток стока транзистора, начиная с определенного напряжения между стоком и истоком не зависит от этого напряжения (канал насыщен), а зависит только от напряжения между затвором и истоком. То есть при постоянном напряжении между затвором и истоком транзистор является генератором тока стока. И все.
Ток через светодиод в этой схеме равен:
Напряжение стабилитрона минус пороговое напряжение транзистора, и все это деленное на сопротивление истокового резистора.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 16.03.2012
Сообщений: 461
28.05.2012, 00:18 13
хи ..заинтересовала схемка, и дабы не углублятся в теорию - быстренько состряпал и сделал измерения.
Элененты все по схеме. Сравнил ток диода просто с одним резистором и ток диода с транзюком и стабилитроном.




http://**************************/download/file.php?id=10689&sid=dba45f92c833b5122deeea768aac2994
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.02.2010
Сообщений: 231
28.05.2012, 01:02 14
Напряжение стабилитрона минус пороговое напряжение транзистора, и все это деленное на сопротивление истокового резистора.
Ура! Спасибо за ответ! Значит, я таки правильно написал! А то уже совсем подумал, что физика рухнула, и пора снова браться за заострённую палку.

хи ..заинтересовала схемка, и дабы не углублятся в теорию - быстренько состряпал и сделал измерения.
Элененты все по схеме. Сравнил ток диода просто с одним резистором и ток диода с транзюком и стабилитроном.
А среднее расчётное значение тока получается, если не ошибаюсь. I = (8.2 - 2)/1100 = 6.2/1100 = 5.63мА.
А для крайних значений порогового напряжения Imin = (8.2 - 2.5)/1100 = 5.18мА; Imax = (8.2 - 1)/1100 = 6.55мА.

Даже уложились в допустимый диапазон!!!
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 19.09.2011
Сообщений: 1,835
28.05.2012, 08:49 15
Заметь, что пороговое напряжение 2N7002 имеет разброс от экземпляра к экземпляру.:
VGSth gate-source threshold voltage
Min - 1 V
Typ - 2 V
Max - 2.5 V

Поэтому чаще применяют биполярные транзисторы - у них порог меньше - 0,65 В и имеет гораздо меньший разброс.
0
28.05.2012, 08:49
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
28.05.2012, 08:49
Помогаю со студенческими работами здесь

Современные драйверы для питания светодиодов, какие ?
Собственно встала задача сделать небольшое количество светильников. Это все часть довольно...

Схема защиты светодиодов
привет! делаю контроллер светильника. схема управления представлена на рисунке: Генератор...

Полумост питания обмотки двигателя (решено)
Добрый день! Мучает проблема понимания, почему в полумосту управления обмоткой оба MOSFET-а типа...

Попытка замерить напряжения питания. ЧЯДНТ? [решено]
Не смотря на то, что уже стопитсотраз (!!!) описывали такую простую операцию, как замер напряжения...

Странная работа блока питания
Здравствуйте. Проблема такая: Решил я поменять себе HDD на SSD, но диск через пару дней перестал...

[Решено] Простейшая схема преобразователя напряжения
Наткнулся на сайте ЧИДа на такую схему (см. вложение). Преобразует 1,5В в 5В. Схемка простейшая...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
15
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2024, CyberForum.ru