Wprowadzenie do zasady działania liniowego zasilacza regulowanego
W zależności od stanu roboczego rury regulacyjnej często dzielimy regulowany zasilacz na dwie kategorie: liniowy zasilacz regulowany i przełączany zasilacz regulowany. Do tego dochodzi niewielki zasilacz wykorzystujący lampę Zenera.
Wspomniany tutaj liniowy zasilacz regulowany odnosi się do zasilacza regulowanego prądem stałym, w którym rura regulatora pracuje w stanie liniowym. Tuleja regulacyjna pracuje w stanie liniowym, co można rozumieć w ten sposób: RW (patrz analiza poniżej) jest zmienna w sposób ciągły, czyli liniowy. Inaczej jest w zasilaczu impulsowym. Lampa przełączająca (w zasilaczu impulsowym rurkę regulacyjną nazywamy ogólnie lampą przełączającą) pracuje w dwóch stanach: włączony i wyłączony: włączony - rezystancja jest bardzo mała; wyłączony - opór jest bardzo mały duży. Rura pracująca w stanie włączony-wyłączony oczywiście nie jest w stanie liniowym.
Liniowy zasilacz regulowany to rodzaj zasilacza regulowanego prądem stałym, który był używany wcześniej. Charakterystyka liniowo regulowanego zasilacza prądu stałego to: napięcie wyjściowe jest niższe niż napięcie wejściowe; szybkość reakcji jest szybka, tętnienie wyjściowe jest małe; hałas generowany przez pracę jest niski; wydajność jest niska (LDO, które jest obecnie często postrzegane, wydaje się rozwiązywać problem wydajności); Wytwarzanie dużej ilości ciepła (zwłaszcza zasilacz dużej mocy), co pośrednio zwiększa hałas termiczny w systemie.
Zasada działania: najpierw użyjmy poniższego rysunku, aby zilustrować zasadę liniowego zasilacza regulowanego do regulacji napięcia.
Rezystor zmienny RW i rezystor obciążenia RL tworzą obwód dzielnika napięcia, a napięcie wyjściowe wynosi:
Uo=Ui×RL/(RW plus RL), więc dopasowując rozmiar RW, można zmienić napięcie wyjściowe. Należy zauważyć, że w tym wzorze, jeśli spojrzymy tylko na zmianę wartości regulowanego rezystora RW, wyjście Uo nie jest liniowe, ale jeśli spojrzymy na RW i RL razem, to jest liniowe. Zauważ też, że nasza figura nie rysuje wyprowadzenia RW w lewo, ale w prawo. Chociaż nie ma żadnej różnicy w stosunku do wzoru, rysunek po prawej odzwierciedla pojęcia „próbkowania” i „sprzężenia zwrotnego”--większość rzeczywistych zasilaczy pracuje w trybie próbkowania i sprzężenia zwrotnego Poniżej metoda sprzężenia zwrotnego jest rzadko stosowana, a jeśli jest stosowana, to tylko pomocnicza.
Kontynuujmy: jeśli użyjemy triody lub tranzystora polowego do zastąpienia rezystora zmiennego na rysunku i kontrolujemy wartość rezystancji tego „warystora” poprzez wykrywanie napięcia wyjściowego, tak aby napięcie wyjściowe pozostało stałe, abyśmy mogli cel stabilizacji napięcia został osiągnięty. Ta trioda lub rura efektu polowego służy do regulacji napięcia wyjściowego, dlatego nazywa się ją rurą regulacyjną.
Ponieważ rura regulatora jest połączona szeregowo między zasilaczem a obciążeniem, nazywa się to zasilaczem regulowanym szeregowo. Odpowiednio występuje również zasilacz stabilizowany typu bocznikowego, który ma regulować napięcie wyjściowe poprzez podłączenie równolegle do obciążenia rurki regulatora. Typowy regulator napięcia odniesienia TL431 to regulator napięcia typu bocznikowego. Tak zwane połączenie równoległe oznacza, że podobnie jak w przypadku lampy regulatora napięcia na rysunku 2, „stabilność” napięcia emitera lampy wzmacniacza tłumiącego jest zapewniona przez bocznikowanie. Być może ten rysunek nie pozwala dostrzec, że jest to „połączenie równoległe”, ale po bliższym przyjrzeniu się rzeczywiście tak jest. Jednak każdy powinien zwrócić tutaj uwagę: tuleja regulatora napięcia pracuje w swoim obszarze nieliniowym, więc jeśli myślisz, że to zasilacz, to jest to również zasilacz nieliniowy. Aby ułatwić wszystkim zrozumienie, spójrzmy wstecz na w miarę odpowiedni obraz, aż będziemy mogli go zwięźle zrozumieć.
Ponieważ rura regulacyjna jest odpowiednikiem rezystora, będzie generować ciepło, gdy prąd przepływa przez rezystor, więc rura regulacyjna pracująca w stanie liniowym generalnie generuje dużo ciepła, co skutkuje niską wydajnością. To jedna z najważniejszych wad liniowych zasilaczy regulowanych. Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat liniowych zasilaczy regulowanych, zapoznaj się z podręcznikami dotyczącymi analogowych obwodów elektronicznych. Tutaj głównie pomagamy wyjaśnić te pojęcia i relacje między nimi.
