Doğrusal güç kaynağının temel çalışma prensibi
Daha önce de belirtildiği gibi, güç kaynakları doğrusal güç kaynakları ve anahtarlamalı güç kaynakları olmak üzere iki kategoriye ayrılır. Anahtarlamalı güç kaynakları lineer güç kaynaklarına göre daha karmaşık olsa da temel çalışma prensipleri aynıdır. Aslında, hepsi kapalı döngü negatif geri bildirimdir. Negatif geri beslemenin asıl işlevi, çıkış voltajını stabilize etmektir.
Lineer güç kaynakları daha önce bahsettiğimiz düşürücü güç kaynaklarıdır yani çıkış gerilimi güç kaynağının giriş geriliminden düşüktür.
Ayrıca iki tür doğrusal güç kaynağı vardır: paralel ve seri. Paralel güç kaynağının voltaj ayar ünitesi yüke paralel bağlanır ve yüke paralel bağlanan voltaj regülatör tüpü, giriş voltajı veya yük akımı değiştiğinde yük voltajını sabit tutmak için yük akımını şöntler.
Seri güç kaynağı, paralel güç kaynağından daha verimlidir ve voltaj ayarlama ünitesi, giriş güç kaynağı ile yük arasında seri olarak bağlanacak aktif cihazları kullanır.
Seri ayar ünitesi doğrusal modda çalışır, yani ayar ünitesi tam açık veya tam kapalı çalışma modunda değil, "kısmen açık" çalışma modunda olacak şekilde tasarlanmıştır. Negatif geri besleme döngüsü, çıkış voltajı kararlılığını korumak için düzenleme biriminin iletim derecesini belirler.
Negatif geri besleme döngüsünün çekirdek cihazı, yüksek kazançlı bir işlemsel amplifikatördür. Biz buna genellikle yukarıdaki şekilde voltaj ayar cihazı olan voltaj hatası amplifikatörü diyoruz. İşlevi, çıkış voltajını sabit bir referans voltajıyla sürekli olarak karşılaştırmaktır. , çıkışta sadece birkaç milivolt hata olduğunda, seri ayar ünitesinin iletim voltajı değiştirilerek çıkış ayarlanabilir. Kararlı voltaj referansı, işlemsel yükselticinin pozitif giriş terminaline bağlanır. Bölünmüş çıkış voltajı, voltaj referansına yakındır ve işlemsel yükselticinin negatif giriş terminaline bağlıdır. Çıkış voltajı sabit olduğunda, bölünmüş çıkış voltajı referans voltajına eşittir.
Voltaj hatası yükselticisinin kazancı, voltaj referansı ile çıkış voltajı arasındaki farkı birçok kez yükseltmektir ve yükseltilmiş hata voltajı, nominal çıkış voltajını korumak için seri ayar ünitesinin açık direncini doğrudan kontrol eder. Yük artarsa, çıkış voltajı düşer, ardından amplifikatörün çıkışı artarak yüke daha fazla akım akmasına izin verir; benzer şekilde yük azalırsa çıkış voltajı artacak ve yükselticinin çıkışı yük akımı azaldıkça geçiş hücresinin akmasına izin verecektir.
Gerilim hata yükselticisinin çıkış değişikliklerine tepki hızı ve çıkış geriliminin kontrol doğruluğu, hata yükselticinin geri besleme dengeleme tasarımına bağlıdır. Negatif geri besleme telafisinin boyutu, voltaj bölme direnci ve negatif giriş terminali ile voltaj hata yükselticisinin giriş terminali arasındaki direnç tarafından belirlenir. DC kazancının boyutunu ve çıkış voltajının doğruluğunu belirler ve ayrıca yükselticinin yüksek frekanslardaki kazancını ve bant genişliğini, yani yük değişikliklerine yanıt süresini veya geçici yanıt süresini belirler.
Doğrusal bir güç kaynağının çalışma süreci çok basittir, yani güç kaynağının çıkış voltajını stabilize etmek için voltaj negatif geri besleme kullanmaktır.
