Рэгулятары напругі з'яўляюцца звычайнай з'явай у шматлікіх схемах, каб забяспечыць пастаяннае, стабільнае напружанне падаецца на адчувальнай электронікі. Як яны працуюць характэрна для многіх аналагавых схем, разумнае і элегантнае выкарыстанне зваротнай сувязі для рэгулявання выхаднога сігналу да патрэбнага ўзроўню.
Рэгулятар напружання Агляд
Калі ўстойлівае, надзейнае напружанне неабходна, стабілізатары напружання ісці да кампанентаў. Рэгулятары напругі прымае уваходнае напружанне і стварыць рэгуляваныя выходная напруга незалежна ад уваходнага напружання на любым фіксаваны узроўні напружання або і рэгуляваны ўзровень напружання (шляхам выбару правільных знешніх кампанентаў). Такое аўтаматычнае рэгуляванне ўзроўню выхаднога напружання ажыццяўляецца з дапамогай розных методык зваротнай сувязі, некаторыя ж проста, як стабилитрон 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.
Як Рэгулятары напругі Linear працы
Падтрыманне фіксаванага напружання з невядомым і патэнцыйна шумным (ці горш) уваходам патрабуе сігналу зваротнай сувязі, каб даведацца, якія змены павінна быць зроблена. Лінейныя рэгулятары выкарыстоўваюць магутны транзістар (альбо BJT або МОП - транзістар ў залежнасці ад выкарыстоўванага кампанента) у якасці пераменнага рэзістара , якія вядуць сябе, як у першай палове сеткі дзельніка напругі. Выхад дзельніка напругі выкарыстоўваецца ў якасці зваротнай сувязі для прывядзення ў дзеянні сілавога транзістара належным чынам для падтрымання пастаяннага выхаднога напружання. На жаль, так як транзістар паводзіць сябе як рэзістар ён марнуе шмат энергіі шляхам пераўтварэння яго ў цяпло, часта шмат цяпла. Так як поўная магутнасць пераўтворыцца ў цяпло, роўна падзення напружання паміж уваходным напругай і часам выхаднога напружання токам, якія падаюцца, то магутнасць, якая выдаткоўваецца часта можа быць вельмі высокай і патрабуе добрых цеплаадводу.
Альтэрнатыўная форма лінейнага рэгулятара з'яўляецца рэгулятарам шунта, такімі як стабилитрон . Замест таго, каб дзейнічаць у якасці супраціву зменнай серыі, як тыповы лінейны рэгулятар робіць, рэгулятар шунта забяспечвае шлях да зазямленню для залішняга напружання (тока) і з дапамогай патоку. На жаль, гэты тып рэгулятара часта нават менш эфектыўны, чым звычайны лінейны рэгулятар серыі і мае сэнс толькі пры вельмі мала энергіі патрабуецца і пастаўляецца.
Як Switching Рэгулятары напружання працы
Рэгулятар напружання харчавання працуе на зусім іншым прынцыпе, чым рэгулятары лінейнага напружання. Замест таго, каб дзейнічаць як напружанне ці ток ракавіны, каб забяспечыць пастаянны выхад, імпульсны рэгулятар захоўвае энергію на пэўны ўзровень, і выкарыстоўвае зваротную сувязь, каб гарантаваць, што ўзровень зарада падтрымліваецца з мінімальнай пульсацыяй напружання. Гэты метад дазваляе рэгулятар пераключэння, каб быць значна больш эфектыўным, што лінейны рэгулятар, паварочваючы транзістар цалкам на (з мінімальным супрацівам) толькі тады, калі схема захоўвання энергіі неабходны прыліў энергіі. Гэта памяншае агульную магутнасць марна ў сістэме з супрацівам транзістара падчас пераключэння, калі яна пераходзіць ад правядзення (вельмі нізкі супраціў) у замкнёным (вельмі высокі супраціў) і іншых малых страт ланцуга.
Хутчэй, пераключалы рэгулятар выключальнікі, тым менш здольнасць назапашвання энергіі яму неабходна для падтрымання патрабаванага выхаднога напружання, што азначае меншыя кампаненты могуць быць выкарыстаны. Тым не менш, кошт хуткага пераключэння з'яўляецца стратай эфектыўнасці, больш часу траціцца на пераходзе паміж якія праводзяць і ня праводнасці станамі, што азначае больш энергіі губляецца з-за рэзістыўны нагрэў.
Іншым пабочным эфектам хуткага пераключэння з'яўляецца павелічэнне электроннага шуму, стваранага рэгулятарам пераключэння. Пры выкарыстанні розных метадаў камутацыі, рэгулятар пераключэння можа паніжаць уваходнае напружанне (паніжальныя тапалогіі), узмацніць напружанне (імпульс тапалогіі), ці як крок ўніз або ўзмацніць напружанне (Buck-наддув) пры неабходнасці падтрымання патрабаванага выхаднога напружання якія робяць пераключэння рэгулятараў вялікі выбар для многіх прыкладанняў з батарэйны харчаваннем, так як рэгулятар пераключэння можа ўзмацніць або павялічыць уваходнае напружанне ад батарэі, як акумулятар разраджаны. Гэта дазваляе электроніцы працягваць функцыянаваць далёка за межамі кропкі, у якой батарэя можа непасрэдна падаваць патрэбнае напружанне для схемы, каб працаваць.