Voltaj regulyatorlari sezgir elektronlarga barqaror, barqaror kuchlanishni ta'minlash uchun ko'plab davrlarda keng tarqalgan xususiyatdir. Qanday ishlashi juda ko'p analog davralar uchun odatiy hisoblanadi, chiqimlarni kerakli darajaga moslashtirish uchun mulohazali va oqilona foydalanish.
Voltaj Regülatörü Umumiy Tasavvur
Qat'iy, ishonchli kuchlanish zarur bo'lganda, voltaj regulyatorlari tok-ket tarkibiy qismlarga hisoblanadi. Voltaj regulyatorlari kirish voltajini oladi va kirish kuchlanishidan qat'i nazar, qattiq kuchlanish darajasida yoki sozlanishi kuchlanish darajasida (to'g'ri tashqi qismlarni tanlash bilan) regulyativ chiqish voltajini hosil qiladi. Chiqish kuchlanish darajasining ushbu avtomatik regulyatsiyasi turli ziddiyatli texnikalar yordamida, ayrimlari esa zener diyoti kabi oson ishlaydi, boshqalari esa ishlash, ishonchlilik, samaradorlikni oshirishi mumkin bo'lgan murakkab qayta hisoblagichli topologiyani o'z ichiga oladi va kirish kuchlanishining yuqori kuchlanish darajasini oshirish kabi boshqa funktsiyalarni qo'shadi. voltaj regulyatori.
Lineer kuchlanish regulyatorlari qanday ishlaydi?
Noma'lum va potentsial shovqinli (yoki yomon) uskuna bilan qattiq kuchlanishning saqlanishi qanday o'zgarishlar qilinishi kerakligini bilish uchun qayta besleme signalini talab qiladi. Lineer regulyatorlar kuchlanish tranzistorini (ishlatiladigan komponentga qarab BJT yoki MOSFET) kuchlanishni ajratuvchi tarmoqning birinchi yarmi kabi harakat qiladigan o'zgaruvchan qarshilik sifatida ishlatadi. Chastotani taqsimlovchi qurilmaning chiqishi energiya tranzistorini to'g'ri chiqish voltajini saqlab turish uchun mos keladigan signal sifatida ishlatiladi. Afsuski, tranzistor rezistor kabi harakat qilar ekan, u ko'p energiya sarflaydi va uni ko'pincha issiqlikka aylantiradi. Issiqlik energiyasiga aylantirilgan umumiy quvvat kuchlanishning kirish voltaji va chiqish voltaji oralig'i bilan ta'minlangan oqim bilan teng bo'lganligi sababli, tarqalgan kuch tez-tez juda yuqori bo'lishi va yaxshi sovutish talab qilishi mumkin.
Chiziqli regulyatorning muqobil shakli - Zener diyoti kabi shlang regulyatori. Odatda, bir lineer regulyator o'zgarmaydigan ketma-ketlikni qarshilik qilish o'rniga, shlangni regulyator ortiqcha kuchlanish (va oqim) uchun oqimga yo'l beradi. Afsuski, ushbu turdagi regulyator odatda odatiy qatorli linear regulyatorga qaraganda kamroq samaralidir va juda oz quvvat talab qilinadigan va ta'minlanadigan bo'lsa, faqatgina amaliy bo'ladi.
Quvvatlanish regulyatorlari qanday ishlashi
Kommutatsiya kuchlanish regulyatori liniyali voltaj regulyatorlariga qaraganda butunlay boshqacha asosda ishlaydi. Ruxsat etilgan chiqimlarni ta'minlash uchun kuchlanish yoki oqim cho'kmasi vazifasini bajarish o'rniga, kommutatsiya regulyatori energiyani aniq belgilangan darajada saqlaydi va zaryadlanish darajasi minimal voltaj to'lqini bilan ta'minlanganligiga ishonch hosil qilish uchun hisobot ishlatadi. Ushbu texnikaga o'tish regulyatori energiya tejamkorlik davri energiya portlashiga muhtoj bo'lganida tranzistorni to'liq (minimal qarshilik bilan) aylantirib linear regulyatorni yanada samarali bo'lishiga imkon beradi. Bu esa o'tkazuvchanlik (juda kam qarshilik) dan o'tkazuvchanlik (juda yuqori qarshilik) va boshqa kichik elektr yo'qotishlariga o'tishda tizimda behuda bo'lgan umumiy quvvatni transistor qarshiligiga kamaytiradi.
Kommutatsiya regulyatori tezroq o'zgartirilsa, kerakli chiqadigan kuchlanishni saqlab qolish uchun kerak bo'lgan kamroq quvvatli saqlash hajmi, ya'ni kichikroq komponentlardan foydalanish mumkin. Shu bilan birga, tezkor almashinish xarajati samaradorlikning yo'qolishi bo'lib, chunki o'tkazuvchanlik va o'tkazmaydigan holatlar o'rtasida vaqt o'tishi ko'proq vaqt sarflanadi, bu esa qarshiligli isitish tufayli ko'proq quvvatni yo'qotish degan ma'noni anglatadi.
Tezroq almashtirishning yana bir yon ta'siri - bu anahtarlama regülatörü tomonidan ishlab chiqarilgan elektron shovqinning ortishi. Turli almashtirish metodlarini qo'llash orqali, almashtirish regulyatori kirish voltajini (buck topologiyasini) pastlab, kuchlanishni kuchaytirishi (boost topologiyasi) yoki kerakli kuchlanish voltajini saqlab turish kerak bo'lganda voltajni oshirish bu esa sozlash regulyatoriga batareya quvvati oqimi sifatida batareyadan kirish kuchlanishini kuchaytirishi yoki kuchaytirishi mumkin bo'lganligi sababli regulyatorlarni ko'p batareya bilan ishlaydigan ilovalar uchun ajoyib tanlovdir. Bu esa elektronikaning batareyaning ishlash uchun to'g'ri kuchlanish manbasini to'g'ridan-to'g'ri etkazib beradigan nuqtadan tashqarida ishlashga imkon beradi.