Spanningsregelaar

ONDERDELEN EN MATERIALEN

• Vier 6 volt batterijen
• Zenerdiode, 12 volt - type 1N4742 (Radio Shack-catalogus # 276-563 of gelijkwaardig)
• Eén weerstand van 10 kΩ

Elke laagspannings-zenerdiode is geschikt voor dit experiment. Het hier vermelde 1N4742-model (zenerspanning =12 volt) is maar één suggestie.

Welk diodemodel je ook kiest, ik raad er ten zeerste een aan met een zenerspanning groter dan de spanning van een enkele batterij, voor een maximale leerervaring. Het is belangrijk dat u ziet hoe een zenerdiode functioneert wanneer deze wordt blootgesteld aan een spanning minder dan de uitsplitsingsclassificatie.

KRUISVERWIJZINGEN

Lessen in elektrische circuits , Volume 3, hoofdstuk 3:"Diodes en gelijkrichters"

LEERDOELSTELLINGEN

• Zenerdiode-functie

SCHEMATISCH DIAGRAM

ILLUSTRATIE

INSTRUCTIES

Bouw dit eenvoudige circuit, zorg ervoor dat u de diode aansluit op de "omgekeerde" manier (kathode positief en anode negatief), en meet de spanning over de diode met één batterij als stroombron. Noteer deze spanningsval voor toekomstig gebruik.

Meet en noteer ook de spanningsval over de weerstanden van 10 kΩ. Pas het circuit aan door twee 6 volt-batterijen in serie aan te sluiten, voor een totale voedingsspanning van 12 volt. Meet opnieuw de spanningsval van de diode, evenals de spanningsval van de weerstand, met een voltmeter:

Sluit drie en vervolgens vier 6 volt-batterijen in serie aan en vorm respectievelijk een 18 volt en 24 volt stroombron. Meet en noteer de spanningsdalingen van de diode en weerstand voor elke nieuwe voedingsspanning.

Wat valt je op aan de spanningsval van de diode voor deze vier verschillende bronspanningen? Zie je hoe de diodespanning nooit een niveau van 12 volt overschrijdt?

Wat valt je op aan de spanningsval van de weerstand voor deze vier verschillende bronspanningsniveaus? Zenerdiodes worden vaak gebruikt als spanning regulerend apparaten omdat ze de spanningsval over zichzelf op een vooraf bepaald niveau klemmen.

Welke overspanning ook door de stroombron wordt geleverd, valt over de serieweerstand. Het is echter belangrijk op te merken dat een zenerdiode niet kan oplossen voor een tekort aan bronspanning.

Deze 12 volt zenerdiode laat bijvoorbeeld geen 12 volt vallen als de stroombron slechts 6 volt sterk is. Het is handig om een ​​zenerdiode te zien als een spanningsbegrenzer :een maximale spanningsval vaststellen, maar geen minimale spanningsval.

COMPUTERSIMULATIE

Schema met SPICE-knooppuntnummers:

Netlijst (maak een tekstbestand met de volgende tekst, letterlijk):

Zenerdiode v1 1 0 r1 1 2 10k d1 0 2 mod1 .model mod1 d bv=12 .dc v1 18 18 1 .print dc v(2,0) .end 

Een zenerdiode kan in SPICE worden gesimuleerd met een normale diode, de omgekeerde doorslagparameter (bv=12 ) ingesteld op de gewenste zener-doorslagspanning.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Zenerdiodes werkblad

• Werkblad gereguleerde stroombronnen