Занимљиво

Кругови регулатора напона

Кругови регулатора напона

Регулатори напона се широко користе у електронским струјним круговима. Они пружају веома висок степен регулације и низак ниво мрешкања, иако су њихови нивои ефикасности много нижи од другог популарног облика регулатора који се назива регулатор режима прекидача. Међутим, линеарни регулатори се и даље користе у великим количинама због своје релативне једноставности и високих нивоа перформанси.

Могуће је направити кругове регулатора напона од обе дискретне компоненте, као и могућност употребе ИЦ регулатора. ИЦ регулатори омогућавају постизање врло високих нивоа перформанси, често користећи релативно мало компонената, али често је за многе пројекте могуће користити неколико расположивих компонената да се направи савршено адекватан круг регулатора напона.

Основни концепт иза кругова регулатора напона

Иако постоји много различитих кругова регулатора напона и регулатора интегрисаних кола, основни концепти ових кола спадају у једну од две основне категорије:

  • Серијски регулаторни круг
  • Паралелни или ранжирани круг регулатора.

Сви кругови регулатора напона спадају у једну од ових категорија, мада је од те две најчешће примећен код кругова регулатора пуног напона серијски регулатор.

Поред тога што су регулатори напона категоризовани као серијски и ранжирни регулатори, могуће их је сврстати у две друге категорије у зависности од начина рада:

  • Линеарни регулатори напона.
  • Пребацивање регулатора напона.

Широко се користе и линеарни и преклопни регулаторни кругови. Свака врста има своје предности и недостатке, па стога избор типа регулатора треба зависити од предвиђене примене.

Серијски круг регулатора напона

Серијски кругови регулатора напона раде помоћу серијског управљачког елемента као што је биполарни транзистор или транзистор са ефектом поља. Основа рада круга зависи од управљања проводљивости овог серијског елемента помоћу управљачког напона. Ако напон излаза расте, тада ће се то детектовати и контролни напон ће се прилагодити тако да се смањи проводљивост серијског елемента што ће довести до пораста напона на серијском елементу. Како серијски елемент и оптерећење чине потенцијални делилни круг, свако повећање напона на серијском управљачком елементу довешће до пада напона на оптерећењу.

Слично томе, ако напон на оптерећењу тежи прениском паду, тада ће се то детектовати, управљачки напон за серијски елемент ће довести до пораста проводљивости серијског елемента и напон на оптерећењу ће се одржати.

Ово је типичан облик система негативних повратних информација. Управљачки напон мора имати референцу на основу које се излаз може упоређивати. То често обезбеђује напонски референтни круг заснован око зенер диоде. Излазни напон из регулатора узима се, често кроз потенцијални делилац, и упоређује са референтним напоном, а напон грешке се враћа као контролни напон да би се променила проводљивост серијског управљачког елемента.

Могуће је варирати излазни напон променом количине за коју се излаз дели. Постављањем променљивог отпора у делилац потенцијала, напон који се упоређује са референтним напоном може се променити. То ће заузврат променити излазни напон из круга регулатора напона.

Круг регулационог напона шанта

Као што и само име говори, регулатор напона напона ради паралелно са оптерећењем, уместо да буде у серији са њим. Користећи облик уређаја са константном струјом, који би могао бити једноставан као отпорник, он ради паралелно са оптерећењем, ранжирајући или апсорбујући струју тако да напон на оптерећењу остане исти.

Најједноставнији облици регулатора ранжирања користе уређаје са константним напоном попут зенер диода. Ови кругови користе серијски отпорник за пружање ограничења струје, а зенер диода се поставља између отпорника и земље паралелно са оптерећењем. Како зенер диода одржава константан напон, а промене струје у оптерећењу неће узроковати никакве (значајне) варијације напона, јер ће диода одржавати константан напон, узимајући све варијације струје. Наравно, постоје и други, софистициранији облици регулатора шанта, али верзија зенер диоде је најједноставнија и најједноставнија.

Линеарни регулатор напона

Круг линеарног регулатора напона је онај у коме проводљивост серијског регулационог елемента линеарно варира како би се осигурало да се на излазу одржи потребан напон. На тај начин се излазни напон одржава што је тачније могуће и добија се најчишћи излаз.

Иако линеарно коло регулатора напона нуди врло високе нивое перформанси у погледу буке, мрешкања и регулације, ова врста кола није ефикасна. Елемент серијског регулатора захтева да преко њега падне значајан напон како би могао да одржи потребан ниво буке и одбијања таласа. Серијски регулатор мора бити у стању да расипа значајне нивое снаге у зависности од потребног излаза. То значи да ова напајања могу бити велика и тешка.

Прекидачки регулатор напона

За разлику од линеарних регулатора код којих серијски елемент варира линеарно, серијски елементи код прекидачких регулатора имају само два стања - укључено и искључено. Регулатор ради пуњењем великог кондензатора на излазу. Како напон опада док се пуњење користи за напајање терета, серијски регулатор се укључује. Кад достигне потребан напон, поново се искључује. Имајући довољно велики резервоарски кондензатор на излазу, преклопни шиљци се уклањају у главном.

Предност пребацивања регулатора је њихов много већи ниво ефикасности који могу да понуде. Серијски елемент расипа врло мало енергије, било да је укључен или искључен. Као резултат, ова напајања нису само врло ефикасна, већ их могу и учинити знатно мањим. Проблем је што су на излазу увек присутни неки преклопни шиљци, а ниво укупне буке на излазу је већи од нивоа који нуде линеарни регулатори. Међутим, они су сасвим адекватни за многе примене и као резултат тога се врло широко користе.

Резиме

Линеарни регулатори напона се врло широко користе у електроничким колима. Са круговима који раде на великим брзинама и којима је потребно тачно одржавати шине за напајање, кругови регулатора напона се користе за обезбеђивање напајања за већину кола.


Погледајте видео: Add Bluetooth To Your Old Car Stereo For $25! (Јануар 2022).