Princip delovanja in enostavna uvedba napajalnika, stabiliziranega z enosmerno napetostjo
Tipični blokovni diagram vezja tranzistorskega serijsko reguliranega napajalnika z enosmernim tokom je prikazan na sliki. Sestavljen je iz vezja usmerniškega filtra, vezja regulatorja napetosti serijskega tipa, pomožnega napajanja in zaščitnega vezja.
Vezje usmerniškega filtra vključuje močnostni transformator, usmerniško vezje in filtrsko vezje. Polprevodniška vezja običajno uporabljajo enosmerno napajanje 6V, 12V, 18V, 24V, 30V in druge vrednosti nazivne napetosti, medtem ko je omrežna napetost na splošno 220V AC, za pretvorbo omrežne izmenične napetosti v zahtevano enosmerno napetost, najprej prek močnostnega transformatorja korak navzdol, nato pa se skozi usmerniško vezje spremeni v pulzirajočo izmenično napetost DC, zaradi popravljene napetosti je tudi velika izmenična komponenta, ki jo je treba filtrirati skozi filtrsko vezje. Popravljena napetost ima veliko izmenično komponento, ki jo je treba filtrirati s filtrirnim krogom, da dobimo bolj gladko enosmerno napetost.
Po filtrirnem vezju po enosmerni napetosti, čeprav je pulzacija majhna, vendar je vrednost napetosti še vedno nestabilna, je glavni razlog za tri vidike: Prvič, napetost omrežja AC je na splošno približno ± 10% nihanj, kar bo povzročilo izhodna enosmerna napetost usmerniškega filtra je tudi približno ± 10% nihanj; Drugič, usmerniško filtrirno vezje ima notranjo upornost, ko se tok obremenitve spremeni v notranjem uporu do pristanka napetosti, se bo prav tako spremenil, tako da je izhodna enosmerna napetost tudi ± 10% nihanj. Se bo spremenilo, tako da se spremeni tudi izhodna enosmerna napetost; Tretjič, v vezju regulatorja usmernika se zaradi uporabe polprevodniške naprave značilnosti spreminjajo s temperaturo okolja, zato tudi izhodna napetost ni stabilna.
Tokokrogi regulatorja napetosti lahko vzdržujejo stabilnost izhodne enosmerne napetosti, tako da se ne spreminja s spremembami napetosti omrežja, obremenitve ali temperature. Serijsko vezje regulatorja napetosti je sestavljeno iz nastavitvene povezave, vezja primerjalnega ojačevalnika, vezja vzorčenja, referenčne napetosti in drugih delov. Nastavitvena cev v nastavitvenem členu je zaporedno povezana med filtrirnim krogotokom in obremenitvijo, zato se imenuje serijski tip regulatorja napetosti. Nastavitvena cev je enakovredna spremenljivemu uporu, če se izhodna napetost poveča, se vrednost upora ustrezno poveča, tako da se izhodna napetost zmanjša; Nasprotno, če izhodna napetost pade, se vrednost upora ustrezno zmanjša, tako da se izhodna napetost poveča. To prilagodi izhodno napetost, da ostane konstantna, lahko dosežete namen regulacije napetosti.
Vezje vzorčenja uporablja metodo uporovnega delilnika za vzorčenje spremembe izhodne napetosti v določenem razmerju za signal vzorčenja. Referenčna napetost je stabilna in standardna referenčna napetost. Vzorčni signal in referenčna napetost sta hkrati dodana v primerjalno ojačevalno vezje za primerjavo in nato ojačata razliko med obema, pri čemer je ojačena napetost za krmiljenje osnove cevi regulatorja vbrizgana v tok za spremembo notranjega upora regulatorja DC , prilagajanje izhodne napetosti je stabilno in nespremenjeno. Da bi izboljšali delovanje regulatorja, se v primerjalnem ojačevalnem vezju pogosto uporablja dvostopenjski diferencialni ojačevalnik, ojačanje je večje, močnejša krmilna zmogljivost, čemur sledi primerjalno ojačevalno vezje, ki zahteva tudi majhen ničelni odmik, dobro temperaturno stabilnost.
Zgornje usmerniško filtrirno vezje in serijsko napetostno regulatorsko vezje skupaj, znano tudi kot glavno napajanje. Načelo regulatorja napetosti je naslednje: če se izhodna napetost poveča zaradi napetosti omrežja ali sprememb obremenitve, se poveča tudi napetost vzorčenja, ki jo ustvari vezje vzorčenja, napetost vzorčenja je večja od referenčne napetosti, razlika se poveča s primerjalnim ojačevalnim vezjem , po prilagoditveni povezavi, tako da se napetost spoja oddajnika regulatorske cevi zmanjša, osnovni tok zmanjša, enosmerni upor regulatorske cevi se poveča, padec napetosti cevi se poveča, s čimer se izhodna napetost zmanjša, ohranja stabilnost izhoda Napetost. Podobno, ko se izhodna napetost zmanjša, s podobnim postopkom, tako da se enosmerni notranji upor cevi regulatorja zmanjša, padec napetosti cevi se zmanjša, bo tudi izhodna napetost ponovno narasla, tako da osnovna ostane nespremenjena.
