Тлумачэнне трох розных тыпаў рэгулятараў напругі
Калі пастаяннае, надзейнае напружанне патрабуецца, рэгулятары напругі з'яўляюцца ісці да кампаненту. Яны прымаюць уваходнае напружанне і стварыць рэгуляваныя выходная напруга незалежна ад уваходнага напружання на любым фіксаваны ўзровень напружання або рэгуляванага ўзровень напружання (шляхам выбару правільных знешніх кампанентаў).
Такое аўтаматычнае рэгуляванне ўзроўню выхаднога напружання ажыццяўляецца з дапамогай розных методык зваротнай сувязі, некаторыя ж проста, як стабилитрона у той час як іншыя ўключаюць у сябе складаныя тапалогіі зваротнай сувязі, якія могуць палепшыць прадукцыйнасць, надзейнасць, эфектыўнасць, а таксама дадаць іншыя функцыі, такія як павышэнне выхаднога напружання вышэй уваходнага напружання рэгулятар напружання.
Тыпы рэгулятараў напругі
Ёсць некалькі тыпаў рэгулятараў напругі, якія вар'іруюцца ад вельмі даступных вельмі эфектыўных. Самы даступны і часта самы просты тып рэгулятара напружання выкарыстоўваць лінейныя рэгулятары напругі.
Лінейныя рэгулятары пастаўляюцца ў некалькіх тыпаў, вельмі кампактныя, і часта выкарыстоўваецца пры нізкім напружанні, нізкіх энергетычных сістэм.
Імпульсныя рэгулятары з'яўляюцца значна больш эфектыўнымі, чым рэгулятары лінейнага напружання, але яны цяжэй працаваць з больш дарагія.
лінейныя рэгулятары
Адным з самых асноўных спосабаў для рэгулявання напружання і забяспечваюць стабільнае напружанне для электронікі выкарыстоўваць стандартны рэгулятар лінейнага напружання 3-кантактны, такія як LM7805, які забяспечвае 5 вольт выхад 1 ўзмацняльнік з уваходным напругай з частатой да 36 вольт ( у залежнасці ад мадэлі).
Лінейныя рэгулятары працуюць шляхам рэгулявання эфектыўнай паслядоўны супраціў рэгулятара на аснове напружання зваротнай сувязі, па сутнасці, становіцца дзельнік напругі ланцуга. Гэта дазваляе выхаду рэгулятара эфектыўнага пастаяннае напружанне незалежна ад таго, што току нагрузкі знаходзіцца на ім, аж да яе бягучай ёмістасці.
Адна з самых вялікіх мінусаў рэгулятараў лінейных высілкаў з'яўляюцца вялікім мінімальным падзеннем напружання на рэгулятар напружання, які складае 2,0 вольт на стандартны LM7805 рэгулятары лінейнага напружання. Гэта азначае, што для таго каб атрымаць стабільны выхад 5 вольт, па меншай меры, патрабуецца ўвесці 7 вольт. Гэта падзенне напружання гуляе вялікую ролю ў магутнасці, рассейванай лінейным рэгулятарам, які павінен быў бы рассеяць па меншай меры 2 Вт, калі ён пастаўляў у 1 ампер нагрузкі (2 вольта падзенне напружання раз 1 ампер).
Рассейванне магутнасці становіцца горш, чым больш розніца паміж уваходным і выходным напругай. Так, напрыклад, у той час як крыніца 7 вольт рэгулюецца да 5 вольт, якiя прыносяць 1 ампер будзе рассейваць 2 Вт праз лінейны рэгулятар, крыніца 10 вольт рэгулюецца да 5 вольт, якiя прыносяць адзін і той жа ток будзе рассейваць 5 Вт, што робіць рэгулятар толькі на 50% больш эфектыўна ,
імпульсныя рэгулятары
Лінейныя рэгулятары вялікія рашэнняў для малой магутнасці, нізкі кошт прыкладанняў, дзе рознасць высілкаў паміж уваходам і выхадам з'яўляецца нізкай, і патрабуецца не так шмат энергіі. Самая вялікая Адваротны бок лінейных рэгулятараў з'яўляецца тое, што яны вельмі неэфектыўна, што, калі рэгулятары пераключэння ўступаюць у гульню.
Пры высокай эфектыўнасці неабходны або шырокі дыяпазон уваходнага напружання, як чакаецца, у тым ліку ўваходы напружання ніжэй патрабаванага выхаднога напружання, рэгулятар пераключэння становіцца лепшым варыянтам. Імпульсныя рэгулятары напругі маюць ККД магутнасці 85% або лепш у параўнанні з лінейным ККД рэгулятара напружання, якія часта ніжэй за 50%.
Імпульсныя рэгулятары звычайна патрабуюць дадатковых кампанентаў у параўнанні з лінейнымі рэгулятарамі, а значэнні кампанентаў маюць значна большы ўплыў на агульнай прадукцыйнасці камутацыі рэгулятараў, чым лінейныя рэгулятары.
Ёсць таксама больш канструктыўныя праблемы ў эфектыўным выкарыстанні камутацыйных рэгулятараў без шкоды прадукцыйнасці або паводзін астатняй часткі схемы з-за электронны шум, што рэгулятар можа генераваць.
стабилитроны
Адзін з самых простых спосабаў для рэгулявання напружання з'яўляецца з стабилитроном. У той час як лінейны рэгулятар з'яўляецца даволі асноўным кампанентам з некалькімі дадатковымі кампанентамі, неабходных для працы і вельмі мала складанасці канструкцыі, стабилитрон можа забяспечыць адэкватнае рэгуляванне напружання ў некаторых выпадках з дапамогай усяго толькі аднаго кампанента.
Так як дыёд Зенер шунт ўсе дадатковае напружанне вышэй яго парогавае напружанне прабоя на зямлю, ён можа быць выкарыстаны як вельмі простым рэгулятар напружання з выхадных напругай праскокваюць высновы стабилитрона.
На жаль, Zeners часта вельмі абмежаваныя ў сваёй здольнасці справіцца з сілай, якая абмяжоўвае, дзе яны могуць быць выкарыстаны ў якасці рэгулятараў напругі толькі для вельмі маламагутных прыкладанняў. Пры выкарыстанні стабилитронов такім чынам, што лепш абмежаваць даступную магутнасць, якая можа працякаць праз стабилитрон стратэгічна выбіраючы рэзістар правільнага памеру.