Szczegółowe wyjaśnienie zasady działania zasilacza liniowego
W zależności od stanu pracy rurki regulacyjnej często dzielimy zasilacz regulowany na dwie kategorie: zasilacz regulowany liniowo i zasilacz regulowany przełączający. Do tego dochodzi mały zasilacz, który wykorzystuje regulator napięcia.
Wspomniany tu zasilacz stabilizowany liniowo odnosi się do zasilacza stabilizowanego prądem stałym, w którym rura regulacyjna działa w stanie liniowym. Dostosowanie rury do pracy w stanie liniowym można rozumieć następująco: RW (patrz analiza poniżej) jest zmienne w sposób ciągły, czyli liniowy. W zasilaczach impulsowych jest jednak inaczej. Lampa przełączająca (w zasilaczach impulsowych rurkę regulacyjną nazywamy rurką przełączającą) pracuje w dwóch stanach: włączony - z bardzo małą rezystancją; Wyłączona – rezystancja jest bardzo wysoka. Lampa pracująca w stanie włączonym/wyłączonym nie jest oczywiście w stanie liniowym.
Liniowy zasilacz stabilizowany to rodzaj zasilacza stabilizowanego prądem stałym, który został zastosowany stosunkowo wcześnie. Charakterystyka liniowego zasilacza prądu stałego jest następująca: napięcie wyjściowe jest niższe niż napięcie wejściowe; Szybka reakcja i małe tętnienie wyjściowe; Niski poziom hałasu generowanego przez pracę; Niska wydajność (często spotykane obecnie LDO ma na celu rozwiązanie problemów wydajnościowych); Wysoka emisja ciepła, zwłaszcza ze źródeł zasilania o dużej mocy, pośrednio zwiększa szum termiczny w systemie.
Zasada działania: Użyjmy najpierw poniższego diagramu, aby zilustrować zasadę regulacji napięcia w zasilaczu regulatora liniowego.
Uo=Ui × RL/(RW+RL), więc dostosowując rozmiar RW, można zmienić napięcie wyjściowe. Należy pamiętać, że w tym równaniu, jeśli spojrzymy tylko na zmianę wartości regulowanego rezystora RW, wyjście Uo nie jest liniowe, ale jeśli spojrzymy na RW i RL łącznie, jest liniowe. Należy również pamiętać, że nasz diagram nie przedstawia końcówki przewodu RW podłączonej z lewej strony, ale raczej z prawej strony. Choć nie ma znaczącej różnicy w stosunku do wzoru, rysunek po prawej stronie doskonale oddaje pojęcia „próbkowania” i „sprzężenia zwrotnego” – w rzeczywistości zdecydowana większość zasilaczy pracuje w trybie próbkowania i sprzężenia zwrotnego, a metody wyprzedzające są rzadko stosowane lub stosowane jedynie jako metody pomocnicze.
Kontynuujmy: jeśli zastąpimy rezystor zmienny na schemacie tranzystorem lub tranzystorem polowym i będziemy kontrolować rezystancję tego „rezystora zmiennego”, wykrywając napięcie wyjściowe, aby utrzymać stałe napięcie wyjściowe, osiągniemy cel napięcia stabilizacja. Ten tranzystor lub tranzystor polowy służy do regulacji wielkości wyjściowego napięcia, dlatego nazywa się go tranzystorem regulującym.
Ze względu na to, że rurka regulacyjna jest połączona szeregowo pomiędzy zasilaczem a obciążeniem, nazywa się to zasilaczem stabilizowanym szeregowo. Odpowiednio istnieje również zasilacz regulowany typu równoległego, który reguluje napięcie wyjściowe poprzez podłączenie rurki regulacyjnej równolegle z obciążeniem. Typowy regulator odniesienia TL431 jest regulatorem typu równoległego. Znaczenie połączenia równoległego jest takie samo jak regulator napięcia na rysunku 2, który zapewnia „stabilność” napięcia emitera lampy wzmacniacza tłumiącego poprzez bocznik. Być może ten diagram nie od razu pokazuje, że jest to „równoległość”, ale po bliższym przyjrzeniu się rzeczywiście jest to prawda. Należy jednak również zauważyć, że regulator napięcia działa tutaj w oparciu o swój obszar nieliniowy. Dlatego też, jeśli jest uważany za źródło zasilania, jest to również nieliniowe źródło zasilania. Dla wygody wszystkich, poszukajmy odpowiedniego obrazu, aby zobaczyć, aż będzie można go łatwo zrozumieć.
Ze względu na to, że rurka regulacyjna jest odpowiednikiem rezystora, wytwarza ona ciepło, gdy przez rezystor przepływa prąd. Dlatego rury regulacyjne pracujące w stanie liniowym generalnie generują dużą ilość ciepła, co skutkuje niską wydajnością. Jest to jedna z głównych wad zasilaczy z regulacją liniową. Bardziej szczegółowe zrozumienie liniowych zasilaczy regulowanych można znaleźć w podręczniku dotyczącym analogowych obwodów elektronicznych. Naszym głównym celem jest pomoc każdemu w wyjaśnieniu tych pojęć i ich relacji.
