ஒப் பயன்படுத்தி மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு தற்போதைய மூல சுற்று வடிவமைக்க

மின்னழுத்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தற்போதைய மூல சுற்றுகளில், பெயர் குறிப்பிடுவது போல, உள்ளீடு முழுவதும் ஒரு சிறிய அளவு மின்னழுத்தம் வெளியீட்டு சுமைகளில் தற்போதைய ஓட்டத்தை விகிதாசாரமாக கட்டுப்படுத்தும். பி.ஜே.டி, எஸ்.சி.ஆர் போன்ற நடப்பு-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சாதனங்களை இயக்க இந்த வகை சுற்று பொதுவாக மின்னணுவியலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு பிஜேடியில் டிரான்சிஸ்டரின் அடிப்பகுதி வழியாக பாயும் மின்னோட்டம் எவ்வளவு டிரான்சிஸ்டர் மூடப்பட்டுள்ளது என்பதைக் கட்டுப்படுத்துகிறது என்பதை நாங்கள் அறிவோம் பல வகையான சுற்றுகளால், இந்த மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு தற்போதைய மூல சுற்றுகளைப் பயன்படுத்துவது ஒரு முறை. தற்போதைய கட்டுப்பாட்டு சாதனங்களை இயக்கவும் பயன்படுத்தக்கூடிய நிலையான மின்னோட்ட சுற்றுகளையும் நீங்கள் சரிபார்க்கலாம்.

இந்த திட்டத்தில், ஒப்-ஆம்பைப் பயன்படுத்தி மின்னழுத்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தற்போதைய மூலத்தை எவ்வாறு வடிவமைக்க முடியும் என்பதை விளக்குவோம், மேலும் அதன் செயல்பாட்டை நிரூபிக்க அதை உருவாக்குவோம். இந்த வகை மின்னழுத்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தற்போதைய மூல சுற்று தற்போதைய சேவையகம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. சுற்று மிகவும் எளிமையானது மற்றும் குறைந்தபட்ச எண்ணிக்கையிலான கூறுகளுடன் கட்டமைக்கப்படலாம்.

ஒப்-ஆம்பின் அடிப்படைகள்

இந்த சுற்றுகளின் செயல்பாட்டைப் புரிந்து கொள்ள ஒரு செயல்பாட்டு பெருக்கி எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை அறிந்து கொள்வது அவசியம்.

மேலே உள்ள படம் ஒற்றை செயல்பாட்டு பெருக்கி. ஒரு பெருக்கி சமிக்ஞைகளை பெருக்கும், ஆனால் பெருக்கிக் கொள்ளும் சமிக்ஞைகளைத் தவிர கணித செயல்பாடுகளையும் செய்யலாம். O p-amp அல்லது செயல்பாட்டு பெருக்கி என்பது அனலாக் எலக்ட்ரானிக்ஸ் முதுகெலும்பாகும், மேலும் இது சம்மிங் பெருக்கி, வேறுபட்ட பெருக்கி, கருவி பெருக்கி, ஒப்-ஆம்ப் ஒருங்கிணைப்பாளர் போன்ற பல பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மேலே உள்ள படத்தில் நாம் உற்று நோக்கினால், இரண்டு உள்ளீடுகள் மற்றும் ஒரு வெளியீடு உள்ளன. அந்த இரண்டு உள்ளீடுகளிலும் + மற்றும் - அடையாளம் உள்ளது. நேர்மறை உள்ளீடு மாற்றப்படாத உள்ளீடு என்றும் எதிர்மறை உள்ளீடு தலைகீழ் உள்ளீடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

இந்த இரண்டு உள்ளீடுகளுக்கும் இடையிலான வித்தியாசத்தை எப்போதும் பூஜ்ஜியமாக்குவதே வேலை செய்ய பயன்படுத்தப்படும் பெருக்கி. சிறந்த புரிதலுக்கு கீழே உள்ள படத்தைப் பார்ப்போம் -

மேலே உள்ள பெருக்கி சுற்று ஒரு மின்னழுத்த பின்தொடர்பவர் சுற்று. வெளியீடு எதிர்மறை முனையத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது 1x ஆதாய பெருக்கியாகிறது. எனவே, உள்ளீடு முழுவதும் கொடுக்கப்பட்ட மின்னழுத்தம் வெளியீடு முழுவதும் கிடைக்கிறது.

முன்பு விவாதித்தபடி, செயல்பாட்டு பெருக்கி உள்ளீடு 0 இரண்டையும் வேறுபடுத்துகிறது. வெளியீடு உள்ளீட்டு முனையத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ளதால், ஒப்-ஆம்ப் மற்ற உள்ளீட்டு முனையத்தில் வழங்கப்பட்ட அதே மின்னழுத்தத்தை உருவாக்கும். 5V = 0. இந்த அனைத்து நடக்கும் - எனவே, 5V உள்ளீடு முழுவதும் இருப்பதாகக் கொண்டால், அதனால் பெருக்கி வெளியீடு எதிர்மறை முனையத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன அது இறுதியில் ஆட்சி 5V நிரூபிக்கப்பட்டது 5V உற்பத்தி செய்யும் எதிர்மறை கருத்துக்களை பெருக்கிகளின் செயல்படும்.

மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு தற்போதைய மூலத்தை வடிவமைத்தல்

அதே விதிப்படி, கீழேயுள்ள சுற்று பார்ப்போம்.

இப்போது எதிர்மறை உள்ளீட்டுடன் நேரடியாக இணைக்கப்பட்ட ஒப்-ஆம்பின் வெளியீட்டிற்கு பதிலாக, எதிர்மறை கருத்து ஒரு N சேனல் MOSFET முழுவதும் இணைக்கப்பட்ட ஷன்ட் மின்தடையிலிருந்து பெறப்படுகிறது. ஒப்-ஆம்ப் வெளியீடு மோஸ்ஃபெட் வாயில் முழுவதும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

ஒப்-ஆம்பின் நேர்மறையான உள்ளீட்டில் 1 வி உள்ளீடு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது என்று வைத்துக் கொள்வோம். ஒப்-ஆம்ப் எந்த விலையிலும் எதிர்மறை பின்னூட்ட பாதையை 1 வி செய்யும். எதிர்மறை முனையத்தில் 1V ஐப் பெற வெளியீடு MOSFET ஐ இயக்கும். ஓம்ஸ் சட்டப்படி, வி = ஐஆர் படி ஒரு துளி மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குவதே ஷன்ட் மின்தடையின் விதி. எனவே, 1 ஓம் மின்தடையின் வழியாக 1A மின்னோட்ட ஓட்டம் இருந்தால் 1 வி துளி மின்னழுத்தம் உருவாக்கப்படும்.

ஒப்-ஆம்ப் இந்த துளி மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி விரும்பிய 1 வி கருத்தைப் பெறும். இப்போது, ​​செயல்பாட்டிற்கு தற்போதைய கட்டுப்பாடு தேவைப்படும் ஒரு சுமையை நாம் இணைத்தால், இந்த சுற்றுவட்டத்தைப் பயன்படுத்தி சுமைகளை பொருத்தமான இடத்தில் வைக்கலாம்.

ஒப்-ஆம்ப் மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு நடப்பு மூலத்திற்கான விரிவான சுற்று வரைபடம் கீழே உள்ள படத்தில் காணலாம் -

கட்டுமானம்

இந்த சுற்றுவட்டத்தை உருவாக்க, எங்களுக்கு ஒரு ஒப்-ஆம்ப் தேவை. எல்எம் 358 மிகவும் மலிவானது, ஒப்- ஆம்பைக் கண்டுபிடிப்பது எளிது, மேலும் இது இந்த திட்டத்திற்கான சரியான தேர்வாகும், இருப்பினும், இது ஒரு தொகுப்பில் இரண்டு ஒப்-ஆம்ப் சேனல்களைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் எங்களுக்கு ஒன்று மட்டுமே தேவை. நாங்கள் முன்பு பல எல்எம் 358 அடிப்படையிலான சுற்றுகளை உருவாக்கியுள்ளோம், அவற்றை நீங்கள் சரிபார்க்கலாம். கீழே உள்ள படம் LM358 முள் வரைபடத்தின் கண்ணோட்டமாகும்.

அடுத்து, எங்களுக்கு ஒரு N சேனல் MOSFET தேவை, இந்த IRF540N பயன்படுத்தப்படுவதால், பிற MOSFET களும் செயல்படும், ஆனால் தேவைப்பட்டால் கூடுதல் வெப்ப மூழ்கினை இணைக்க MOSFET தொகுப்புக்கு ஒரு விருப்பம் இருப்பதை உறுதிசெய்து கொள்ளுங்கள், மேலும் பொருத்தமான விவரக்குறிப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு கவனமாக பரிசீலிக்கப்பட வேண்டும். தேவைக்கேற்ப MOSFET. IRF540N பின்அவுட் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது -

மூன்றாவது தேவை ஷன்ட் மின்தடை. 1ohms 2watt மின்தடையுடன் ஒட்டிக்கொள்வோம். கூடுதல் இரண்டு மின்தடையங்கள் தேவைப்படுகின்றன, ஒன்று MOSFET கேட் மின்தடையத்திற்கும் மற்றொன்று பின்னூட்ட மின்தடையத்திற்கும். ஏற்றுதல் விளைவைக் குறைக்க இந்த இரண்டு தேவை. இருப்பினும், இந்த இரண்டு மின்தடையங்களுக்கிடையிலான வீழ்ச்சி மிகக் குறைவு.

இப்போது, ​​எங்களுக்கு ஒரு மின்சாரம் தேவை, அது ஒரு பெஞ்ச் மின்சாரம். பெஞ்ச் மின்சார விநியோகத்தில் இரண்டு சேனல்கள் உள்ளன. அவற்றில் ஒன்று, முதல் சேனல் சுற்றுக்கு மின்சாரம் வழங்க பயன்படுகிறது, மற்றொன்று சுற்றுகளின் மூல மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்த மாறி மின்னழுத்தத்தை வழங்க பயன்படும் இரண்டாவது சேனலாகும். கட்டுப்பாட்டு மின்னழுத்தம் வெளிப்புற மூலத்திலிருந்து பயன்படுத்தப்படுவதால், இரண்டு சேனல்களும் ஒரே ஆற்றலில் இருக்க வேண்டும், இதனால் இரண்டாவது சேனலின் தரை முனையம் முதல் சேனல் தரை முனையத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

இருப்பினும், இந்த கட்டுப்பாட்டு மின்னழுத்தத்தை எந்தவொரு பொட்டென்டோமீட்டரையும் பயன்படுத்தி மாறி மின்னழுத்த வகுப்பிலிருந்து கொடுக்க முடியும். அத்தகைய சந்தர்ப்பத்தில், ஒரு மின்சாரம் போதுமானது. எனவே, மின்னழுத்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மாறி தற்போதைய மூலத்தை உருவாக்க பின்வரும் கூறுகள் தேவை -

1. Op-amp (LM358)
2. MOSFET (IRF540N)
3. ஷன்ட் ரெசிஸ்டர் (1 ஓம்)
4. 1 கே மின்தடை
5. 10 கே மின்தடை
6. மின்சாரம் (12 வி)
7. மின்சாரம் வழங்கல் பிரிவு
8. ரொட்டி வாரியம் மற்றும் கூடுதல் இணைக்கும் கம்பிகள்

மின்னழுத்தம் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தற்போதைய மூல வேலை

கீழேயுள்ள படத்தில் நீங்கள் காணக்கூடியபடி சோதனை நோக்கங்களுக்காக சுற்று ஒரு பிரெட்போர்டில் கட்டப்பட்டுள்ளது. தற்போதைய கட்டுப்பாட்டு செயல்பாட்டைச் சோதிப்பதற்காக சுமை சுற்றுக்கு அருகில் இணைக்கப்படவில்லை 0 ஓம்ஸ் (குறுகியது).

உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் 0.1V இலிருந்து 0.5V ஆக மாற்றப்பட்டு தற்போதைய மாற்றங்கள் மற்ற சேனலில் பிரதிபலிக்கப்படுகின்றன. கீழேயுள்ள படத்தில் காணப்படுவது போல, 0 தற்போதைய டிராக்களுடன் 0.4 வி உள்ளீடு 9 வி வெளியீட்டில் 400 எம்ஏ மின்னோட்டத்தை வரைய இரண்டாவது சேனலாக திறம்பட செய்யப்படுகிறது. சுற்று 9 வி விநியோகத்தைப் பயன்படுத்தி இயக்கப்படுகிறது.

விரிவான வேலைக்கு இந்த பக்கத்தின் கீழே உள்ள வீடியோவையும் நீங்கள் சரிபார்க்கலாம். உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தைப் பொறுத்து இது பதிலளிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம்.4 வி ஆக இருக்கும்போது, ​​ஒப்-ஆம்ப் அதே கருத்து மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டிருப்பதற்கு பதிலளிக்கும்.4 வி அவரது பின்னூட்ட முள். ஷன்ட் மின்தடையின் குறுக்கே மின்னழுத்த வீழ்ச்சி.4 வி ஆகும் வரை ஒப்-ஆம்பின் வெளியீடு இயக்கப்பட்டு MOSFET ஐ கட்டுப்படுத்துகிறது.

இந்த சூழ்நிலையில் ஓம்ஸ் சட்டம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மின்தடையின் வழியாக மின்னோட்டம் 400 எம்ஏ (.4 ஏ) ஆக இருந்தால் மின்தடை.4 வி வீழ்ச்சியை மட்டுமே உருவாக்கும். மின்னழுத்தம் = தற்போதைய x எதிர்ப்பு. எனவே,.4 வி =.4A x 1 ஓம்.

இந்த சூழ்நிலையில், திட்டவட்டத்தில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளதைப் போலவே தொடரில் ஒரு சுமை (எதிர்ப்பு சுமை) இணைக்கப்பட்டால், மின்சார விநியோகத்தின் நேர்மறையான முனையத்திற்கும் MOSFET இன் வடிகால் முள்க்கும் இடையில், ஒப்-ஆம்ப் MOSFET மற்றும் முன்பு இருந்த அதே மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை உருவாக்குவதன் மூலம் சுமை மற்றும் மின்தடையின் வழியாக அதே அளவு மின்னோட்டம் பாயும்.

ஆகவே, சுமை வழியாக மின்னோட்டம் (மின்னோட்டமானது) MOSFET மூலம் மின்னோட்டத்திற்கு சமம் என்று சொல்லலாம், இது ஷன்ட் மின்தடையின் மூலம் மின்னோட்டத்திற்கும் சமம். நமக்கு கிடைக்கும் கணித வடிவத்தில் இதை வைப்பது, சுமைக்கு தற்போதைய ஆதாரம் = மின்னழுத்த வீழ்ச்சி / ஷன்ட் எதிர்ப்பு.

முன்பு விவாதித்தபடி, மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஒப்-ஆம்ப் முழுவதும் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்திற்கு சமமாக இருக்கும். எனவே, உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் மாற்றப்பட்டால், சுமை வழியாக தற்போதைய மூலமும் மாறும். எனவே, சுமைக்கு தற்போதைய ஆதாரம் = உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் / ஷன்ட் எதிர்ப்பு.

வடிவமைப்பு மேம்பாடுகள்

1. மின்தடைய வாட்டேஜின் அதிகரிப்பு ஷன்ட் மின்தடையின் குறுக்கே வெப்பச் சிதறலை மேம்படுத்தலாம். ஷன்ட் மின்தடையின் வாட்டேஜைத் தேர்வுசெய்ய, R _w = I ² R ஐப் பயன்படுத்தலாம், இங்கு R _w என்பது மின்தடைய வாட்டேஜ் மற்றும் நான் அதிகபட்ச ஆதார மின்னோட்டம், மற்றும் R என்பது ஷன்ட் மின்தடையின் மதிப்பு.
2. எல்எம் 358 ஐப் போலவே, பல ஒப்-ஆம்ப் ஐசிக்களும் ஒரே தொகுப்பில் இரண்டு ஒப்-ஆம்ப்ஸைக் கொண்டுள்ளன. உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் மிகக் குறைவாக இருந்தால், பயன்படுத்தப்படாத இரண்டாவது ஒப்-ஆம்ப் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தை தேவைக்கேற்ப பெருக்க பயன்படுத்தலாம்.
3. வெப்ப மற்றும் செயல்திறன் சிக்கல்களை மேம்படுத்துவதற்கு, சரியான வெப்ப மடுவுடன் குறைந்த-எதிர்ப்பு MOSFET களைப் பயன்படுத்தலாம்.