OPIS ZAVRŠNOG RADA

Područje rada: ELEKTROTEHNIKA

Program – zanimanje: Tehničar za računalstvo

Tema: Stabilizirani ispravljač napona sa regulacijom (3-30 V, 2.5A)

Ispitno povjerenstvo: 1. _________________

2. _________________

3. _________________

U Rijeci, ______________

SADRŽAJ

2

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

o Sadržajo Uvodo Opis završnog rada

Električna shema Shema priključivanja Opis sheme Značajni elementi Opis izrade Provjera ispravnosti Mjere sigurnosti Popis elemenata Popis alata

o Literatura

3

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

UVOD

Stacionarni elektronski uređaji se gotovo redovno napajaju iz mreže izmjenične struje.Osim posebnih sklopova, koji u sebi sadrže tiristore ili trijake, elektronske napravezahtijevaju istosmjerno napajanje. Ulogu prilagođavanja mrežnog napona u pogonskonapajanje elektroničkog uređaja ima ispravljač. Ispravljači se mogu podijeliti na obične istabilizirane. Sastavne komponente običnog ispravljača su transformator, diodni usmjerivači filterski član. Uloga transformatora je da napon mreže 230 V snizi na odgovarajućiizmjenični napon za konkretne potrebe. Sekundar transformatora najčešće sadrži jednu ilidvije sekcije. Usmjerivač u svom sastavu može imati jednu, dvije ili četiri diode. Sa jednomdiodom ostvaruje se poluvalno, a sa dvije ili četiri diode punovalno ispravljanjeizmjenične u istosmjernu struju. Filter se obično sastoji od jednog ili više paralelnovezanih elektrolitskih kondenzatora većeg kapaciteta. Ova osnovna varijanta može bitidopunjena dodatnim filterskim elementima: induktivitetima, otpornicima i blokkondenzatorima.

Stabilizirani ispravljač, uz sve komponente koje ima običan ispravljač,sadrži i stabilizatorski sklop. U tipični stabilizatorski sklop ulaze: serijski tranzistor,regulacijska kaskada, pojačivač referentnog napona, zaštita od kratkog spoja, tj.ograničenje struje, pojačalo naponskih promjena na izlazu i temperaturna stabilizacija.Osnovni zadatak stabiliziranog ispravljača je snabdjevanje potrošača napajanjem koje ćeostati stabilno kada se mijenjaju: napon mreže, otpornost potrošača, temperatura ili drugifaktori. Ovisno od karaktera potrošača, stabilizirani ispravljači mogu biti izvorikonstantnog napona ili izvori konstantne struje. U praksi se češće sreću ispravljačikonstantnog napona. Elektronički uređaji rade znatno bolje i pouzdanije kada koristestabilno napajanje. Veliki broj integriranih krugova, u sastavu elektronskih sklopova,zahtjeva stabilne napone napajanja koji bi definirali stabilnost radne točke ili referentnihnapona. Zato sve više raste potreba za stabiliziranim ispravljačima u suvremenimelektronskim uređajima. Jedan od najvažnijih aparata koji treba sadržavati radionica svakogelektroničara upravo je stabilizirani ispravljač. Bilo da se radi o popravcima elektronskihuređaja ili su u pitanju nove konstrukcije, ispravljač, kao izvor napajanja, imanezamjenjivu ulogu.

4

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

OPIS ZAVRŠNOG RADA

ELEKTRIČNA SHEMA

slika 1. električna shema stabiliziranog ispravljača sa transformatorom

5

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

SHEMA PRIKLJUČIVANJA

slika 2. shema priključivanja i spajanja tranzistora 2N3055 na hladilo

6

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

OPIS SHEME

Napajanje koristi poznati i popularni integrirani krug za stabilizaciju napona LM 723. Taj IC je podešen za izlazne napone koji se konstantno mijenjaju između 2 i 37 V istosmjerno i ima struju vrijednosti 150 mA što je premalo za bilo kakvu ozbiljnu upotrebu. U svrhu povećanja struje, vodeći kapacitet na izlazu kontroliran je s dva darlingtonova tranzistora (BD 135 i 2N 3055). Uporaba tih tranzistora povećava maksimalnu izlaznu struju, ali zato ograničava izlazni napon i to je razlog zašto je izlazni napon ovog sklopa 30 V, a ne više.Otpornik R5 uključen u seriju s izlazom sprječava sklop od preopterećenja. Ukoliko pretjerana struja prođe tim otpornikom, napon se povećava. Kad napon prijeđe 0.3 V, napajanja više nema i time smo zaštitili integrirani krug. Usporedno s izlaznim kontaktima, imamo spojene 2 i 3 nožice integriranog kruga koji uspoređuju taj napon sa zadanim preko potenciometra i tako se postiže stabilnost kod različitih jačina. Za potpuni spektar količine napona, znači od 3 V do 30 V, potreban je transformator čiji će sekundar imati najmanju jačinu od 24 V i 3 A. Ukoliko je napon na izlazu prevelik, može se staviti transformator manje snage. Zbog kondenzatora C2 neće bit vrijednost napona na izlazu jednaka transformatorskom nego će biti veća 4 – 5 V.

7

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

ZNAČAJNI ELEMENTI

OtporniciOtpornik je nepolarizirana, pasivna elektronička komponenta koja pruža otpor struji, pri čemu je odnos između jakosti struje i napona između priključaka u skladu s Ohmovim zakonom (U = I * R). Karakteristična veličina otpornika je električni otpor koji je jednak naponu na otporniku podijeljenom sa strujom koja protječe kroz otpornik. Otpornik se koristi kao element električnih mreža i elektroničkih sklopova.

Otpornik se općenito koristi za stvaranje poznatog naponsko-strujnog odnosa u električnim krugovima. Ako je struja u krugu poznata, tada se otpornik koristi za stvaranje poznate razlike potencijala proporcionalne toj struji. Obrnuto, ukoliko je poznata razlika potencijala između dviju točaka u krugu, tada se otpornik može koristiti za stvaranje poznate struje proporcionalne toj razlici potencijala. Postavljanjem otpornika u seriju s nekom drugom komponentom, kao što je svjetleća dioda (LED), struja kroz tu komponentu se ograničava na poznatu i dozvoljenu vrijednost. Prigušivač (atenuator) je mreža dva ili više otpornika (djelilo napona) koji služe za smanjenje napona signala. Linijski terminator je otpornik na kraju prijenosne linije (kao što je SCSI), konstruiran kao zaključna impendancija (otpor čija vrijednost otpora odgovara otporu ostatka kruga na koji je spojen) i time minimizira refleksiju signala.

SI jedinica električnog otpora je om (Ω). Komponenta ima otpor od 1 om-a ako napon od 1 volt na krajevima elementa rezultira strujom od 1 ampera, koji je ekvivalent toku od 1 kulona električnog naboja (približno 6.241506 × 1018 elektrona) u sekundi. Često se koriste i višekratnici kiloom (1 kΩ = 1000 oma) i megaom (1 MΩ = milijun oma). Kod idealnog otpornika otpor ostaje konstantan bez obzira na dovedeni napon ili protjecanu struju kroz element ili brzinu promjene struje. Iako stvarni otpornici ne mogu postići ovaj zahtjev, oni su projektirani da imaju male varijacije u električnom otporu kada su podvrgnuti tim promjenama, ili promjenama temperature ili ostalim čimbenicima iz okoline.

Vrste otpornika Fiksni otpornici Neki otpornici su cilindrični, s aktivnim otpornim materijalom u sredini (maseni otpornik, više se ne koriste) ili na površini cilindra (film) otpornici, i vodljivih metalnih priključaka izvedenih uz os cilindra na svakoj strani. Koriste se ugljen-film i metal-film otpornici. Otpornici velike snage dolaze u velikim pakiranjima projektiranim da efikasno disipiraju toplinu. Otpornici za velike snage se obično izvode kao motani otpornici. Otpornici u računalima i ostalim uređajima su obično puno manji, obično izrađeni u SMD kućištima bez žičanih priključaka. Ugrađuju se u integrirane krugove kao dio tvorničkog postupka, koristeći

8

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

poluvodič kao otpornik. Najčešće IC koriste tranzistor-tranzistor ili otpornik-tranzistor spoj da se postigne željeni rezultat. Otpornici napravljeni od poluvodičkih materijala se mnogo teže proizvode i zauzimaju mnogo korisne površine čipa.

Promjenjivi otpornik je otpornik čija se vrijednost može namjestiti okretanjem osovine ili pomicanjem klizača. Zovemo ih i potenciometri ili reostati i omogućuju da se otpor uređaja ručno mijenja. Reostati se koriste za sve otpornike iznad 1/2 vata.Promjenjivi otpornici mogu biti jeftini jednookretajnog tipa ili višeokretnog tipa. Neki promjenjivi otpornici mogu biti montirani na mehanički pokazivač koji broji okretaje. Promjenjivi otpornici mogu ponekad biti nepouzdani zbog toga što žica ili metal mogu tokom vremena zahrđati ili se istrošiti. Neki moderni promjenjivi otpornici koriste plastične materijale koji ne oksidiraju i imaju bolju otpornost na habanje.

Ostali tipovi otpornika Metal oksidni varistor (MOV) je specijalni tip otpornika koji mijenja svoj otpor s porastom napona: vrlo veliki otpor na niskom naponu (ispod okidnog napona) i vrlo niski otpor na visokim naponima (iznad okidnog napona). Radi kao prekidač. Obično se koristi kao zaštita energetskih sklopova od kratkog spoja ili odvodnik munje na uličnim svjetiljkama, ili kao element za ograničavanje porasta struje u induktivnim krugovima. Termistor je temperaturno ovisan otpornik. Postoje dvije vrste, klasificiraju se prema predznaku njihovog temperaturnog koeficijenta: PTC (engl. Positive Temperature Coefficient) otpornik je otpornik s pozitivnim temperaturnim koeficijentom. Kako raste temperatura tako se i otpor PTC-a povećava. PTC-i se često mogu naći u televizorima u serijskom spoju s demagnetizirajućim namotom gdje se koriste za osiguravanje kratkotrajnog strujnog udara kroz zavojnicu kada je televizor uključen. NTC (engl. Negative Temperature Coefficient) otpornik je također temperaturno ovisan otpornik, ali s negativnim temperaturnim koeficijentom. Kada se temperatura povećava otpor NTC-a pada. NTC-i se često koriste u jednostavnim temperaturnim detektorima i mjernim instrumentima.

9

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

slika 3. stalni otpornik slika 4. potenciommetar

slika 5. tablica za određivanje vrijednosti otpornika

10

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

11

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

Kondenzatori

Električni kondenzator spremnik je statičkog elektriciteta i energije električnog polja koje nastaje u prostoru između dva električki vodljiva tijela zbog razdvajanja električnog naboja. Karakteristična veličina kondenzatora je električni kapacitet (C) koji se izražava u faradima (F). Kako je kapacitet od 1 farada vrlo velik, kondenzatori koje susrećemo u praksi imaju mnogo manje kapacitete, reda veličine 1 pF – 10 mF. U elektrotehnici i elektronici (gdje je kondenzator pasivna komponenta) postoji potreba za velikim rasponom kapaciteta i drugih radnih svojstava (probojni napon, faktor gubitaka, tolerancija, dimenzije, temperaturna stabilnost), pa se proizvode tehnološki različite vrste kondenzatora, npr. s folijama od različitih polimera, keramički, elektrolitski... Za potrebe ugađanja titrajnih krugova, izrađuju se kondenzatori promjenjivog kapaciteta, jer se uz nepromjenjiv induktivitet promjenom kapaciteta mijenja rezonantna frekvencija titrajnog kruga. Ovi kondenzatori mogu biti namijenjeni učestalom podešavanju kapaciteta (na primjer, za promjenu prijamne frekvencije u radioprijamniku) ili za jednokratno podešavanje rezonantne frekvencije titrajnog kruga – tada ih nazivamo polupromjenjivi ili trimer-kondenzatori.Električni kondenzator tvore dva metalna tijela nabijena raznoimenim nabojima istog iznosa. Kapacitet kondenzatora definiran je izrazom: C=Q/U, s tim da je napon (U) zapravo razlika potencijala metalnih tijela od kojih je kondenzator sačinjen.

Vrste kondenzatora

Promjenjivi kondenzator se sastoji od rotora i statora. Stator je izrađen od niza ploča, kao i rotor. Između ploča se nalazi zrak ili neki drugi izolacioni marerijal. Kada pokrećemo rotor, ploče rotora ulaze između ploča statora i na taj način mjenjamo kapacitet kondenzatora. Kondenzator može imati neki maximalni kapacitet a isto tako i minimalni. Taj odnos između maximalnog i minimalnog kapaciteta nazivamo koefcijentom prekrivanja (k).

k = Cmax / Cmin

Stalni kondenzatori:

Klasificiramo ih prema vrsti dialektrika.

- papirnati

- keramički

- od tinjca

- elektrolitski ( polarizirani, bipolarni ), mora se paziti pri ugradnji na polarizaciju!

- drugi

12

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

Kod ugradnje kondenzatora u elektronički sklop moramo paziti na polarizaciju, visinu napona, odnosno da li je građen za istosmjernu ili izmjeničnu struju. Ako ugradimo krivi kondenzator može doći do proboja istog koji može uzrokovati neželjeni kvar drugih elektroničkih elemenata. Kakav je kondenzator, proizvođać najćešće napiše na kućištu elementa ili označi bojama.

Ispitivanje elektrolitskog kondenzatora

Ispravnost kondenzatora možemo ispitati ommetrom. Pri tome mjerno područje stavimo na x10 ili x100. Ispitne žice ommetra priključimo na polove elektrolitskog kondenzatora. Kazaljka ommetra će skrenuti do nekog mjesta na skali i zatim će se početi polako vraćati na prvobitan položaj. Mjerenje treba ponoviti nekoliko puta i pri tome mjenjati polaritet. Ako se kazaljka otkloni do nekog mjesta ili do maximuma a poslje se ne vrati u prvobitan položaj, znači da je elektrolitski kondenzator neispravan, odnosno znači da je u kratkom spoju. Treba imati na umu da će se kazaljka ommetra otkloniti više ako je veći kapacitet kondenzatora i ako je veće mjerno područje ommetra.

Digitalni mjerni uređaji imaju ugrađen sklop za ispitivanje kapaciteta kondenzatora. Problem je u tome što se mogu ispitivati kondenzatori samo do relativno malog kapaciteta.

13

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

slika 6. elektrolitski kondenzator

slika 7. primjer stalnog kondenzatora sa keramičkim dielektrikom

14

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

Diode

Dioda je nelinearni poluvodički elektronički element s dva priključka koji posjeduje ispravljačka svojstva. Poluvodičke diode izvode se temelju pn-spoja ili na temelju spoja metal–poluvodič. Diode se mogu razvrstati po materijalu na kojemu su rađene (silicij, germanij, galijev arsenid, silicijev karbid) i po tipu (ispravljačke, svijetleće, foto-diode, Zener-diode, Schottky-diode, tunel-diode itd.). Osnova rada većine današnjih dioda se temelji na strukturi koja se naziva pn-spoj. Kod pn dioda (spojnih) u ovisnosti o narinutom naponu, teče struja. Uz narinuti napon priključen tako da je negativan pol izvora na katodi a pozitivan na anodi, dioda je propusno polazirana i vodi stuju. Uz suprotan polaritet narinutog napona dioda neće voditi, točnije kroz diodu će teći mala reverzna struja zasićenja. Drugi tip dioda su Schottky diode, koje svoj rad temelje na spoju metal-poluvodič.Na karakteristici postoje tri područja: područje zapiranja, područje vođenja i područje proboja. Napon koljena, koji se nekada naziva i napon uključenja diode, je onaj napon u području vođenja u kojem dioda naglo počinje voditi struju. Napon koljena ovisi o materijalu izrade, te iznosi 0.7V za silicij, 0.3V za germanij, 1V za galij-arsenid i 0.2V za spoj metal-poluvodič.

Tipovi dioda

Ispravljačke (signalne) diode

Ispravljačke diode su diode koje se koriste za ispravljanje izmjeničnih veličina u istosmjerne. Njihov rad je već opisan u uvodu: diode vode struju kada su propusno polarizirane, a ne vode kada su nepropusno. Zovu se još i signalne jer se koriste u demodulaciji radio signala.

Zener dioda

Zener diode su diode koje se uglavnom koriste kao referentni izvori napona. Izraženo područje proboja kod tzv. Zenerovog napona se koristi za dobivanje stabilnog referentnog napona.

Svjetleća dioda (LED)

Svjetleće diode emitiraju svjetlost kada su propusno polarizirane. Boja svjetlosti ovisi o primjesama u poluvodiču, a mogu varirati od ultraljubičaste do infracrvene. Koriste se za prijenos signala (infracrvene) i signalizaciju. Koriste se i prilikom galvanskog odvajanja električnih krugova, najčešće u optokaplerima.

15

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

Schottky dioda

Schottkyeva dioda temelji svoj rad na ispravljačkom spoju metal-poluvodič. Osnovna karakteristika ove diode je da ima na mjestu PN prijelaza pločastu poluvodičku izolaciju koja se zatvara u vremenu od 100 ps i mali napon koljena (0.2 V). Zbog oblika strujno-naponske karakteristike te kratkog vremena oporavka prikladna je za primjenu u brzim, impulsnim sklopovima ili kao zaštitni element.

Tunel (Esakijeva) dioda

Kod tunelskih dioda dolazi na uskom zapornom sloju do efekta tuneliranja kod čega slobodni elektroni i šupljine prelaze s jedne na drugu stranu PN-spoja kod malih napona. Tunelske diode se koriste u oscilatorima velikih frekvencija do 10GHz.

Varikap dioda

Varikap (varaktor, kapacitivna dioda) je dioda s naponski upravljanim kapacitetom. Kapacitet je posljedica osiromašenog sloja u pn-spoju. Upotrebljava se u modulatorima. Najčešće radi u nepopropusnom području. Kapacitet se kreće između 10 i 200pF, a probojni naponi su oko 40V. Kapacitivne diode se koriste za ugađanje tirajnih krugova i za automatsku regulaciju frekvencije u radiotehnici.

16

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

slika 8. nazivi, simboli, karakteristike i primjena raznih vrsti dioda

slika 9. primjer diode

17

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

Tranzistori

Tranzistor je poluvodički elektronički element i koristi se za pojačavanje električnih signala, kao elektronička sklopka, za stabilizaciju napona, modulaciju signala i mnoge druge primjene. Osnovni je tvorni element mnogih elektroničkih sklopova, integriranih krugova i elektroničkih računala.

Tranzistori se prema načinu rada dijele u dvije glavne grupe: bipolarne tranzistore (eng. BJT - Bipolar Junction Transistor) kod kojih vodljivost ovisi o manjinskim nositeljima električnog naboja (elektronima u NPN ili šupljinama u PNP tipu) te unipolarne tranzistore (eng. FET - Field Effect Transistor) kod kojih vodljivost ovisi samo o većinskim nositeljima električnog naboja (elektronima u N-kanalnom ili šupljinama u P-kanalnom tipu).

Pod pojmom tranzistor najčešće se podrazumijeva ranije otkriveni bipolarni tranzistor, a kada se govori o unipolarnom tranzistoru redovito se naglašava o kojoj se vrsti unipolarnog tranzistora radi.

Bipolarni su tranzistori građeni tako da dopiranjem čistog poluvodiča, npr. silicija ili germanija, nastaje struktura u kojoj se između dva područja istog tipa vodljivosti (P ili N) nalazi područje suprotnog tipa vodljivosti (N ili P). Ovisno o tome moguća su dva tipa bipolarnih tranzistora koji se označavaju kao:

PNP(pozitivno-negativno-pozitivno)

NPN(negativno-pozitivno-negativno)

Kod bipolarnih tranzistora razlikujemo:

bazu [B]

emiter [E]

kolektor [C]

na koje su spojeni izvodi pomoću kojih se tranzistor spaja u vanjski električni krug. Baza i emiter čine u normalnom aktivnom načinu rada propustno polariziran PN spoj (kod NPN tranzistora), za razliku od kolektora i baze koji u normalnom aktivnom načinu rada čine nepropustno polariziran PN spoj.

Princip rada tranzistora se zasniva na injekciji manjinskih nosilaca iz emitera u bazu i njihovom transportu do kolektora. Kako je napon na spoju baza-emiter manji od napona na spoju kolektor-baza, a također je i struja koja teče u bazu manja od struja emitera i kolektora znači da tranzistor omogućuje upravljanje potrošnjom u krugu veće snage pomoću kruga u

18

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

kojem se troši manja snaga. Ovisno o tome koja je elektroda za oba kruga zajednička tranzistor se može koristiti u tri različita spoja.

U spoju sa zajedničkom bazom ostvaruje se samo pojačanje napona, u spoju sa zajedničkim kolektorom samo pojačanje struje, a spoju sa zajedničkim emiterom pojačava se i napon i struja, pa je pojačanje snage najveće.

Za učinkovit je rad tranzistora bitno da struja koja teče u bazu bude što manja. Dva faktora koja na to utječu su faktor injekcije i transportni faktor. Faktor injekcije ovisi o odnosu broja nosilaca koji se injektiraju iz emitera u bazu prema broju nosilaca koji se injektiraju iz baze u emiter. Povoljan se odnos postiže kada je emiter znatno više dopiran od baze.

Transportni faktor ovisi o broju injektiranih nosilaca koji se rekombiniraju u bazi, a za njega je bitno da baza bude dovoljno tanka kako bi nosioci stigli do kolektorskog spoja prije nego što se rekombiniraju.

Bilo da se radi o PNP ili NPN tipu tranzistora oba obavljaju istu funkciju. Razlika je u polaritetima vanjskih napona i struja, te u vrsti nosilaca električne struje. U PNP tipu tranzistora glavni su nosioci električne struje šupljine, a u NPN tipu tranzistora su to elektroni.

slika 10. princip rada bipolarnog NPN tranzistora

19

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

20

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

Unipolarni tranzistori

Kod unipolarnih tranzistora, za razliku od bipolarnih, u vođenju struje sudjeluje samo jedna vrsta električnog naboja (ili elektroni ili šupljine). Nazivaju se tranzistori sa efektom polja (engl. Field-effect transistor, skraćeno FET). Svojstvo im je da imaju izrazito veliki ulazni otpor te ih možemo smatrati naponski upravljanim aktivnim izvorom.

Unipolarni tranzistori ovisno o tehnologiji izrade mogu biti:

Spojni (engl. Junction field-effect transistor, skraćeno JFET, a njem. Sperrschicht-FET)

S izoliranim zasunom (engl. Insulated gate FET, skraćeno IGFET Metal oksidni (engl. metal oxide semiconductor FET, skraćeno MOSFET, a njem.

Isolierschicht-FET). Vertikalni metal oksidni (engl. vertical metal oxide semiconductor FET, skraćeno

VMOSFET)

Unipolarni tranzistori mogu još obzirom na tip poluvodiča biti n-kanalni ili p-kanalni, a obzirom na dopiranje mogu biti izvedeni kao obogaćen ili osiromašen tip.

slika 11. primjer unipolarnog tranzistora – MOSFET

21

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

LM723

LM723 je regulator napona dizajniran prvenstveno kao regulator za niz aplikacija. Proizvodi izlaznu struju do 150 mA, ali uz vanjske tranzistore može postići bilo koju željenu vrijednost struje. LM723 je koristan u širokom rasponu aplikacija kao što je shunt regulator, regulator struje ili regulator temperature.Proizvodi struju do 150 mA, ali uz dodane tranzistore i do 10 A. Maksimalni ulazni napon je 40 V, a na izlazu može konstantno ili regulacijski davati napon od 2 V do 37 V.

slika 12. raspored nožica kod integriranog kruga LM723

22

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

OPIS IZRADE

Početak izrade ovog sklopa sastoji se od umetanja nožica na pločicu i njihovog lemljenja. Prvo je potrebno zalemiti IC priključak na svoje mjesto pazeći da ga ne stavimo na krivu stranu, a zatim umetnuti i zalemiti otpornike na svoja mjesta na pločici. Otpornika R5 bi trebao biti zalemljen na takav način da bi njegovo tijelo lagano odvojimo od pločice da zrak cirkulira oko njega te da ga hladi. Zatim nastaviti lemiti kondenzator. Potrebno je biti oprezan da elektrolitski kondenzator ne bude krivo umetnut. Polaritet je označen na kondenzatorima. Zatim treba zalemiti četiri diode koje su graetzovom spoju.

Iduće treba zalemiti TR1 na svoje mjesto i TR2 spojiti na hladilo slijedeći dijagram koji se nalazi na slici 13. i paziti da ne postoji kontakt između hladila i tranzistora. Ne smiju se zaboraviti izolatori, te zalemiti vodiče od TR2 na za to predviđeno mjesto. Na kraju trakastim vodičem spojiti potenciometar na pločicu.

Transformator se spaja na kraju na izmjenične ulaze za graetzov spoj i kabelom u utičnicu.

slika 13. spajanje TR2 na hladilo

23

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

PROVJERA ISPRAVNOSTI

Ispravnost sklopa se provjerava voltmetrom čiju pozitivnu stezaljku priključimo na izlaz pozitivne polarizacije, a negativnu stezaljku na izlaz negativne polarizacije. Mjerni opseg postavimo na prvi veći od 30 V te uključimo sklop. Ako je sklop ispravan potenciometrom reguliramo napon čiju vrijednost očitavamo s voltmetra. Ukoliko pokazuje puno veću vrijednost, došlo je vjerovatno do kratkog spoja, a ako ne pokazuje nikakvu vrijednost, problem može biti u neispravnim elementima ili lošem lemljenju.

24

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

MJERE SIGURNOSTI

Električna struja može biti opasna ako se ne pridržavamo nekih pravila:

izbjegavati izradu ako se ne osjećamo dobro ili smo umorni sve provjeriti barem dvaput prije uključenja na gradsku mrežu biti spreman prekinuti strujni krug ako nešto izgleda krivo ne dirati bilo koji element dok je sklop pod naponom sve vodljive elemente izolirati ako strše koristiti samo originalne osigurače izbjegavati rad u vlažnoj okolini paziti da nakit ne dođe u kontakt sa elementima pod naponom uzemljiti sklop

25

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

POPIS ELEMENATA

OtporniciR1 510 Ω - ¼ WR2 1,2 kΩ - ¼ WR3 3, 9 kΩ - ¼ WR4 15 k Ω - ¼ WR5 0,15 Ω - 5 WP1 10 k Ω linearni

KondenzatoriC1 100 nFC2 2200 µFC3 100 pFC4 100 µF

DiodeD1D2D3D4

Integrirani krugLM723

TranzistoriTR1 BD135TR2 2N3055

Transformator 230/24

Različiti vijci, matice, vodiči, izolatori, hladilo.

26

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

POPIS ALATA

Lemilica 25 W

Lem

Tinol pasta

Vlažna spužvica za čišćenje lemilice

Vakuum pumpica

Odvijači

Kombinirana kliješta

Univerzalni instrument

Radno odijelo

27

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )

LITERATURA

Časopis „ABC tehnike“

Katalog „National Semiconductor“

„Elektroničke komponente i analogni sklopovi“ Antun Šarčević

„Elektrotehnički priručnik“ Dragutin Kaiser

28

S t a b i l i z i r a n i i s p r a v l j a č n a p o n a s a r e g u l a c i j o m ( 3 - 3 0 V , 2 . 5 A )