¿Cuál es el propósito del transistor y del zener en este circuito?

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab (Lasimulaciónnoserácorrectaporquelosdiodosseagregansoloporsunombre).

Hola,soyunestudiantequenoestárealmentefamiliarizadoconlaelectrónica,yenestosdíascomienzoaestudiarvarioscircuitosqueseutilizanennuestrosexperimentos.

Tengouncircuitoqueinsertamosentrelaconexiónatierradelasalayelcircuitoconfuentesdealimentación.Hiceundiagramadelafotodelcircuitoquetomé.

Porloquesé,paraevitarunatensiónflotantedemasiadoaltaentreelcircuitoconlasfuentesdealimentaciónylatierra,elcircuitodebegenerarunatensiónnegativa~MAX-50Venrelaciónconlatierra.(EldiodoZener1N5347Besenrealidad5enserie,nouno.Omitíporlasimplicidadeneldiagrama)

EntendíenGoogleymedicuentadequeelcondensadoryeldiodosonuncircuitoseguroparapicosdevoltajerepentinos(¿verdad?)Pero,lapartecentraleneldiagramadelcircuito,todavíanotengoideadespuésdevariosdíasdeestudio.SolodescubríqueeldiodoZener1N5347B10V5Wdebesoportarunmáximode-50V.

Aquíestánmispreguntas..

  1. ¿Cómosellamaríaestecircuito,sitieneunnombre?
  2. ¿Cómosepuedeelegireltamañodelcondensador1uFyeltamañodelaresistenciade10ohmios?
  3. ¿Porquéyenquéfunciónestánconectadasesasresistencias(resistenciasdecemento)yeltransistorademásdelosdispositivoszen?Penséqueteníaunmáximode50V,sololos5diodoszenerpuedensersuficientes.
  4. ¿Esunaespeciedecircuitodeaislamientoocircuitoderegulaciónflotante?

----------------------agregadoalas20:52pm,6demarzode2016----------

  • Graciasportodoslosquecomentaron.

  • Lasiguientefigurasonlosesquemaseditados.U1-U3sonalgunascajasdeequiposdeusuarioalimentadasporlasfuentesdealimentacióndeCC1,2,3quecompartenVcgconsupuerto'-'.(LosPStienenpuertos'+,-,GND'ylospuertos'GND'enlosPSnoestánconectadosasuspropiospuertos'-').Entonces,elladoderechodeVcgestáconectadoatierra,noatierra,sinoalnodoVcg.ElcircuitoenlafotoeselladoizquierdodeVcg.

simular este circuito

Hasta ahora, lo que aprendí sobre el circuito (lado izquierdo del nodo, Vcg) es,

  1. para mantener el potencial negativo 'Vcg' en relación con la tierra. (que realmente no tiene su propia fuente de alimentación), pero hasta un máximo de ~ -50V.
  2. gracias a @transistor, las funciones del condensador, diodo y regulador de derivación.

Aquí, preguntas adicionales vinieron a mí.

  1. ¿Qué rol tiene el circuito cuando no tiene una fuente de alimentación para sí mismo? ¿estaría simplemente conectado entre Vcg y la Tierra, y comenzaría a funcionar cuando Vcg tiende a ser más negativo que -50V?
  2. ¿En qué caso (supongo que cuando sucede lo que ocurre en el circuito del lado derecho para el funcionamiento del equipo), Vcg tiende a ser más negativo?
  3. y digamos que cuando pasa a -51 V, sin ninguna fuente de alimentación en el circuito, ¿la corriente a través de R2 para encender Q1 va a venir a través de la tierra?
  4. ¿Qué tipo de mejora podría hacer para este circuito?

(de la pregunta anterior) 5. ¿Cómo se han elegido C1 1 uF y R2 & R3 de 10 ohmios? (Tengo que saber acerca de R1 para limitar la corriente a través de D2, gracias a @transistor)

p.s. ¿Estoy haciendo demasiadas preguntas en una? ¿Está poniendo preguntas adicionales no es exactamente la cosa?

------------- 10:34 a.m., 7 de marzo de 2016, actualizado --------

Creo que la respuesta de @transistor tiene sentido, y entendí su rol. Pero mis esquemas pueden tener errores todavía, y la figura en p. 338 no muestra claramente cómo se cerrará el circuito durante la operación del propulsor, estoy tratando de dar la mayor cantidad de información posible. @transistor mencionó sobre 'circuito de cierre', y agregué un dibujo para eso. El plasma cerca del ánodo generado (dentro de U1 en el dibujo) acelera a la pared de la cámara de vacío, que está a tierra, por lo que espero que este sea el mecanismo que cierra el circuito. En el dibujo, la gran plaza puesta a tierra es la cámara de vacío. Espero que esto ayude a comprender el circuito para las preguntas adicionales.

    
pregunta Hwi

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 1. Circuito redibujado con riel negativo en la parte inferior.

Yo diría que su análisis del circuito es bastante bueno y su explicación del uso del circuito es una gran ayuda. La convención sobre esquemas de circuitos es que la corriente generalmente fluye de arriba hacia abajo y, como la mayoría de nosotros lee de izquierda a derecha, generalmente ponemos entradas (lógica, analógica, potencia) a la izquierda y salidas a la derecha. Con eso en mente, he rediseñado tu esquema.

Lo que has descrito es un "regulador de derivación". Si el voltaje en el regulador aumenta por encima del voltaje predeterminado, el regulador se enciende y "desvía" la corriente de la fuente de alimentación para mantener el control del voltaje. No son tan comunes porque desperdician energía en el circuito de derivación, de ahí el gran disipador de calor y la resistencia de cerámica en su circuito. Además, el circuito de derivación depende de que la fuente de alimentación de la fuente tenga alguna resistencia interna, de lo contrario, una gran corriente fluiría a través de la derivación cuando las fuentes de alimentación intenten mantener el voltaje alto y la derivación intentará mantenerlo bajo.

Sin embargo, este circuito es bastante inusual, ya que no hay un circuito de alimentación completo a través del circuito de derivación. Basado en el enlace Hall thruster (página 338) su esquema del circuito con respecto al bucle no cerrado es correcto.

Entonces, si todo lo anterior es correcto, lo que está sucediendo es como sigue:

  • El circuito está diseñado para mantener los terminales negativos V1, 2 y 3 \ $ V_ {CLAMP} \ $ en algún lugar entre 0 V (en realidad + 0.7 permitiendo la caída de tensión directa del diodo) y -50 V DC.
  • C1 es un capacitor de derivación local y desviará cualquier ruido de alta frecuencia del regulador. No tendrá ningún efecto en el DC.
  • Si \ $ V_ {CLAMP} \ $ sube por encima de GND, entonces D1 tendrá un sesgo hacia adelante y evitará que suba más.
  • Si \ $ V_ {CLAMP} \ $ cae por debajo de -50 V, entonces el diodo Zener D2 descompondrá la corriente de alimentación en la base de Q1. Esto permitirá que la corriente fluya a través de R3 y Q1 para "jalar \ $ V_ {CLAMP} \ $ copia de seguridad" a -50 V.
  • Si el voltaje está entre 0 y -50 V, el circuito de derivación no realizará ninguna acción.

Por favor, avíseme si cree que esto es inconsistente con cualquier otra información que tenga. No sé nada acerca de los propulsores.

    
respondido por el Transistor

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