Detaljert forklaring av arbeidsprinsippet for lineær regulert strømforsyning
I henhold til arbeidstilstanden til reguleringsrøret deler vi ofte den regulerte strømforsyningen i to kategorier: lineær regulert strømforsyning og bryterregulert strømforsyning. I tillegg er det en liten strømforsyning som bruker en spenningsregulator.
Den lineære regulerte strømforsyningen nevnt her refererer til en DC regulert strømforsyning som opererer i en lineær tilstand med et justeringsrør. Justeringsrøret fungerer i en lineær tilstand, som kan forstås som følger: RW (se analyse nedenfor) er kontinuerlig variabel, det vil si lineær. Ved bytte av strømforsyninger fungerer brytertransistoren (ofte referert til som justeringstransistoren i bytte av strømforsyninger) i to tilstander: på - med svært lav motstand; Av - Motstanden er høy. Røret som fungerer i på/av-tilstand er tydeligvis ikke i en lineær tilstand.
Lineær regulert strømforsyning er en relativt tidlig type DC regulert strømforsyning. Egenskapene til lineær regulert DC-strømforsyning er: utgangsspenningen er lavere enn inngangsspenningen; Rask responshastighet og liten utgangsbølge; Lav støy generert av arbeid; Lav effektivitet (LDO, som ofte sees i dag, ser ut til å løse effektivitetsproblemer); Høy varmegenerering (spesielt kraftkilder med høy effekt) øker indirekte termisk støy til systemet.
Arbeidsprinsipp: La oss først bruke følgende diagram for å illustrere prinsippet for spenningsregulering i en lineær regulert strømforsyning.
Den variable motstanden RW og lastmotstanden RL danner en spenningsdelerkrets, med en utgangsspenning på:
Uo=Ui × RL/(RW pluss RL), derfor, ved å justere størrelsen på RW, kan utgangsspenningen endres. Vær oppmerksom på at i denne ligningen, hvis vi bare ser på verdiendringen til den justerbare motstanden RW, er utgangen til Uo ikke lineær, men hvis vi ser på RW og RL sammen, er den lineær. Vær også oppmerksom på at diagrammet vårt ikke viser RW-elektrodeenden som koblet til venstre, men til høyre. Selv om det kanskje ikke er så stor forskjell i formelen, reflekterer det å tegne den til høyre nøyaktig konseptene "sampling" og "feedback" - i virkeligheten fungerer de aller fleste strømkildene i samplings- og tilbakemeldingsmoduser, og feedforward-metoder brukes sjelden. , eller rett og slett hjelpemetoder.
La oss fortsette: hvis vi erstatter den variable motstanden i figuren med en transistor eller felteffekttransistor, og kontrollerer motstandsverdien til denne "variable motstanden" ved å detektere utgangsspenningen, slik at utgangsspenningen forblir konstant, oppnår vi målet av spenningsstabilisering. Denne transistoren eller felteffekttransistoren brukes til å justere spenningsutgangsstørrelsen, så den kalles en justeringstransistor.
På grunn av at justeringsrøret er koblet i serie mellom strømforsyningen og lasten, kalles det en serieregulert strømforsyning. Tilsvarende er det en parallellregulert strømforsyning, som justerer utgangsspenningen ved å parallellføre reguleringsrøret med lasten. En typisk referansespenningsregulator TL431 er en type parallellregulert strømforsyning. Meningen med parallellkobling er å sikre "stabiliteten" til emitterspenningen til dempningsforsterkerrøret gjennom shunt, som vist i figur 2. Denne figuren indikerer kanskje ikke umiddelbart at den er "parallell", men ved nærmere ettersyn vil den er faktisk tilfelle. Det skal imidlertid bemerkes at spenningsregulatoren som brukes her, fungerer i sitt ikke-lineære område. Derfor, hvis det regnes som en strømkilde, er det også en ikke-lineær strømkilde. For enkelhets skyld for alles forståelse, la oss se etter et rimelig passende diagram senere til vi kan forstå det kortfattet.
På grunn av det faktum at justeringsrøret fungerer som en motstand og genererer varme når strømmen flyter gjennom motstanden, genererer justeringsrøret som opererer i en lineær tilstand generelt en stor mengde varme, noe som resulterer i lav effektivitet. Dette er en av hovedulempene med lineær regulerte strømforsyninger. For en mer detaljert forståelse av lineær regulerte strømforsyninger, se læreboken for analoge elektroniske kretser. Vårt hovedformål her er å hjelpe alle med å avklare disse konseptene og deres relasjoner.
