Detaljno objašnjenje principa rada linearne jedinice za napajanje
Prema radnom stanju regulacione cijevi, regulirano napajanje često dijelimo u dvije kategorije: linearno regulirano napajanje i prekidačko regulirano napajanje. Osim toga, postoji i malo napajanje koje koristi regulator napona.
Ovdje se pominje linearno stabilizirano napajanje odnosi se na DC stabilizirano napajanje u kojem regulaciona cijev radi u linearnom stanju. Podešavanje cijevi da radi u linearnom stanju može se shvatiti na sljedeći način: RW (vidi analizu ispod) je kontinuirano promjenjiv, odnosno linearan. U prekidačkom režimu napajanja, međutim, to je drugačije. Preklopna cijev (u prekidačkom režimu napajanja, mi obično nazivamo cijev za podešavanje sklopna cijev) radi u dva stanja: uključeno - sa vrlo malim otporom; Isključeno - otpor je vrlo visok. Cijev koja radi u on/off stanju očigledno nije u linearnom stanju.
Linearno stabilizirano napajanje je tip DC stabiliziranog napajanja koji je korišten relativno rano. Karakteristike linearnog regulisanog DC napajanja su: izlazni napon je niži od ulaznog; Brza brzina odziva i mali izlazni talasi; Niska buka koju stvara rad; Niska efikasnost (LDO, koji se danas često viđa, dizajniran je za rješavanje problema efikasnosti); Visoka proizvodnja toplote, posebno iz izvora velike snage, indirektno dodaje toplotnu buku sistemu.
Princip rada: Prvo upotrijebimo sljedeći dijagram za ilustraciju principa regulacije napona u napajanju linearnog regulatora.
Uo=Ui × RL/(RW+RL), tako da se podešavanjem veličine RW može promijeniti izlazni napon. Imajte na umu da u ovoj jednadžbi, ako posmatramo samo promjenu vrijednosti podesivog otpornika RW, izlaz Uo nije linearan, ali ako gledamo RW i RL zajedno, on je linearan. Takođe imajte na umu da naš dijagram ne prikazuje kraj odvoda RW-a kao spojen lijevo, već desno. Iako nema značajne razlike u odnosu na formulu, crtež na desnoj strani savršeno odražava koncepte "uzorkovanje" i "povratne informacije" - u stvarnosti, velika većina izvora napajanja radi u načinu uzorkovanja i povratne sprege, a metode daljeg pokretanja se rijetko koriste ili se koriste samo kao pomoćne metode.
Nastavimo: ako zamijenimo promjenjivi otpornik na dijagramu sa tranzistorom ili tranzistorom s efektom polja, i kontroliramo otpor ovog "promjenjivog otpornika" otkrivanjem izlaznog napona za održavanje konstantnog izlaznog napona, postići ćemo cilj napona stabilizacija. Ovaj tranzistor ili tranzistor sa efektom polja koristi se za podešavanje veličine izlaznog napona, pa se naziva tranzistor za podešavanje.
Zbog toga što je cijev za podešavanje spojena u seriju između napajanja i opterećenja, naziva se serijski stabilizirano napajanje. Shodno tome, postoji i paralelno regulisano napajanje, koje podešava izlazni napon spajanjem regulacione cevi paralelno sa opterećenjem. Tipični referentni regulator TL431 je regulator paralelnog tipa. Značenje paralelnog povezivanja je kao regulator napona na slici 2, koji obezbjeđuje "stabilnost" emiterskog napona cijevi pojačala prigušenja kroz šant. Možda ovaj dijagram možda neće odmah pokazati da je "paralelan", ali nakon detaljnijeg pregleda, to je zaista istina. Međutim, također treba napomenuti da regulator napona ovdje radi koristeći svoju nelinearnu regiju. Stoga, ako se smatra izvorom energije, on je i nelinearni izvor energije. Radi lakšeg razumijevanja, hajde da potražimo prikladnu sliku da vidimo dok je ne bude lako razumjeti.
Zbog činjenice da je regulaciona cijev ekvivalentna otporniku, ona stvara toplinu kada struja teče kroz otpornik. Stoga, regulacijske cijevi koje rade u linearnom stanju općenito stvaraju veliku količinu topline, što rezultira niskom efikasnošću. Ovo je jedan od glavnih nedostataka linearnih reguliranih izvora napajanja. Za detaljnije razumijevanje linearno reguliranih izvora napajanja, molimo pogledajte udžbenik o analognim elektronskim kolima. Naša glavna svrha ovdje je pomoći svima da razjasne ove koncepte i njihove odnose.
