Podrobna razlaga principa delovanja linearno reguliranega napajanja
Glede na delovno stanje regulacijske cevi pogosto razdelimo regulirano napajanje v dve kategoriji: linearno regulirano napajanje in stikalno regulirano napajanje. Poleg tega je majhen napajalnik, ki uporablja napetostni regulator.
Tu omenjeno linearno regulirano napajanje se nanaša na enosmerno regulirano napajanje, ki deluje v linearnem stanju z nastavitveno cevjo. Nastavitvena cev deluje v linearnem stanju, kar lahko razumemo na naslednji način: RW (glej analizo spodaj) je zvezno spremenljiv, to je linearen. V stikalnih napajalnikih stikalni tranzistor (običajno imenovan prilagoditveni tranzistor v stikalnih napajalnikih) deluje v dveh stanjih: vklopljen - z zelo nizkim uporom; Izklopljeno - odpornost je visoka. Cev, ki deluje v stanju vklop/izklop, očitno ni v linearnem stanju.
Linearno regulirano napajanje je razmeroma zgodnja vrsta enosmernega reguliranega napajanja. Značilnosti linearno reguliranega enosmernega napajanja so: izhodna napetost je nižja od vhodne napetosti; Hitra hitrost odziva in majhno valovanje izhoda; Nizek hrup, ki ga povzroča delo; Nizka učinkovitost (zdi se, da LDO, ki je danes pogosto viden, rešuje težave z učinkovitostjo); Visoka proizvodnja toplote (zlasti visokozmogljivi viri energije) posredno poveča toplotni hrup v sistemu.
Načelo delovanja: Najprej uporabimo naslednji diagram za ponazoritev principa regulacije napetosti v linearno reguliranem napajalniku.
Spremenljivi upor RW in bremenski upor RL tvorita vezje delilnika napetosti z izhodno napetostjo:
Uo=Ui × RL/(RW+RL), zato je mogoče s prilagajanjem velikosti RW spremeniti izhodno napetost. Upoštevajte, da v tej enačbi, če pogledamo samo spremembo vrednosti nastavljivega upora RW, izhod Uo ni linearen, če pa pogledamo RW in RL skupaj, je linearen. Upoštevajte tudi, da naš diagram ne prikazuje konca kabla RW kot priključenega na levo, temveč na desno. Čeprav v formuli morda ni velike razlike, njeno risanje na desni natančno odraža koncepta "vzorčenja" in "povratne informacije" - v resnici velika večina virov energije deluje v načinu vzorčenja in povratne informacije, metode posredovanja naprej pa se redko uporabljajo. , ali preprosto pomožne metode.
Nadaljujmo: če zamenjamo spremenljivi upor na sliki s tranzistorjem ali tranzistorjem z učinkom polja in nadzorujemo vrednost upora tega "spremenljivega upora" z zaznavanjem izhodne napetosti, tako da izhodna napetost ostane konstantna, dosežemo cilj stabilizacije napetosti. Ta tranzistor ali tranzistor z učinkom polja se uporablja za prilagajanje velikosti izhodne napetosti, zato se imenuje prilagoditveni tranzistor.
Zaradi dejstva, da je nastavitvena cev zaporedno povezana med napajanjem in obremenitvijo, se imenuje serijsko regulirano napajanje. Temu primerno je vzporedno reguliran napajalnik, ki prilagaja izhodno napetost tako, da vzporedno regulacijsko cev priklopi na breme. Tipičen regulator referenčne napetosti TL431 je vrsta vzporedno reguliranega napajanja. Pomen vzporedne povezave je zagotoviti "stabilnost" oddajne napetosti dušilne ojačevalne cevi skozi shunt, kot je prikazano na sliki 2. Morda ta številka ne pomeni takoj, da je "vzporedna", vendar ob natančnejšem pregledu je res tako. Vendar je treba opozoriti, da tukaj uporabljen regulator napetosti deluje v svojem nelinearnem območju. Torej, če se šteje za vir energije, je tudi nelinearni vir energije. Da bi vsi lažje razumeli, poiščimo razumno primeren diagram pozneje, dokler ga ne bomo razumeli jedrnato.
Zaradi dejstva, da nastavitvena cev deluje kot upor in ustvarja toploto, ko tok teče skozi upor, prilagoditvena cev, ki deluje v linearnem stanju, na splošno ustvarja veliko količino toplote, kar ima za posledico nizko učinkovitost. To je ena glavnih pomanjkljivosti linearno reguliranih napajalnikov. Za podrobnejše razumevanje linearno reguliranih napajalnikov si oglejte učbenik za analogna elektronska vezja. Naš glavni namen tukaj je vsem pomagati razjasniti te koncepte in njihove odnose.
