Detaljno objašnjenje principa rada linearnog reguliranog napajanja
Prema radnom stanju regulacione cijevi, regulirano napajanje često dijelimo u dvije kategorije: linearno regulirano napajanje i prekidačkom regulirano napajanje. Osim toga, postoji i malo napajanje koje koristi regulator napona.
Ovdje spomenuto linearno regulirano napajanje odnosi se na DC regulirano napajanje koje radi u linearnom stanju s cijevi za podešavanje. Cev za podešavanje radi u linearnom stanju, što se može razumeti na sledeći način: RW (vidi analizu ispod) je kontinuirano promenljiva, odnosno linearna. U prekidačkim izvorima napajanja, tranzistor prekidača (koji se obično naziva tranzistor za podešavanje u prekidačkim izvorima napajanja) radi u dva stanja: uključen - sa vrlo malim otporom; Isključeno - Otpor je visok. Cijev koja radi u uključenom/isključenom stanju očigledno nije u linearnom stanju.
Linearno regulisano napajanje je relativno rani tip DC regulisanog napajanja. Karakteristike linearnog regulisanog DC napajanja su: izlazni napon je niži od ulaznog; Brza brzina odziva i mali izlazni talasi; Niska razina buke koju stvara rad; Niska efikasnost (LDO, koji se danas često viđa, izgleda da rešava probleme efikasnosti); Visoka proizvodnja toplote (posebno izvori energije velike snage) indirektno povećava toplotnu buku u sistemu.
Princip rada: Prvo upotrijebimo sljedeći dijagram da ilustriramo princip regulacije napona u linearnom reguliranom napajanju.
Varijabilni otpornik RW i otpornik opterećenja RL formiraju kolo djelitelja napona, sa izlaznim naponom od:
Uo=Ui × RL/(RW plus RL), stoga se podešavanjem veličine RW može mijenjati izlazni napon. Imajte na umu da u ovoj jednadžbi, ako gledamo samo promjenu vrijednosti podesivog otpornika RW, izlaz Uo nije linearan, ali ako gledamo RW i RL zajedno, on je linearan. Također imajte na umu da naš dijagram ne prikazuje kraj RW elektrode spojen lijevo, već desno. Iako možda nema velike razlike u formuli, crtanje na desnoj strani precizno odražava koncepte "uzorkovanja" i "povratne informacije" - u stvarnosti, velika većina izvora energije radi u uzorkovanju i povratnim modovima, a metode daljeg povratka se rijetko koriste , ili jednostavno pomoćne metode.
Nastavimo: ako promjenjivi otpornik na slici zamijenimo tranzistorom ili tranzistorom sa efektom polja, i kontrolišemo vrijednost otpora ovog "promjenjivog otpornika" detekcijom izlaznog napona, tako da izlazni napon ostane konstantan, postižemo cilj stabilizacije napona. Ovaj tranzistor ili tranzistor sa efektom polja koristi se za podešavanje veličine izlaznog napona, pa se naziva tranzistor za podešavanje.
Zbog činjenice da je cijev za podešavanje spojena serijski između napajanja i opterećenja, naziva se serijski regulirano napajanje. Shodno tome, postoji paralelno regulisano napajanje, koje podešava izlazni napon paralelno sa regulacionom cevi sa opterećenjem. Tipični regulator referentnog napona TL431 je vrsta paralelno reguliranog napajanja. Smisao paralelnog povezivanja je osigurati "stabilnost" emiterskog napona cijevi pojačala prigušenja kroz šant, kao što je prikazano na slici 2. Možda ova cifra ne znači odmah da je "paralelna", ali nakon detaljnijeg pregleda, zaista je tako. Međutim, treba napomenuti da regulator napona koji se ovdje koristi radi u svom nelinearnom području. Stoga, ako se smatra izvorom energije, on je i nelinearni izvor energije. Radi lakšeg razumijevanja, hajde da kasnije potražimo razumno prikladan dijagram dok ga ne budemo mogli sažeto razumjeti.
Zbog činjenice da cijev za podešavanje djeluje kao otpornik i stvara toplinu kada struja teče kroz otpornik, cijev za podešavanje koja radi u linearnom stanju općenito stvara 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 analognih elektronskih kola. Naša glavna svrha ovdje je pomoći svima da razjasne ove koncepte i njihove odnose.
