Doğrusal güç kaynağı ünitesinin çalışma prensibinin detaylı açıklaması
Düzenleme tüpünün çalışma durumuna göre, regüle edilmiş güç kaynağını genellikle iki kategoriye ayırırız: doğrusal regüle edilmiş güç kaynağı ve anahtarlamalı regüle edilmiş güç kaynağı. Ayrıca voltaj regülatörü kullanan küçük bir güç kaynağı da vardır.
Burada bahsedilen doğrusal stabilize güç kaynağı, düzenleme tüpünün doğrusal bir durumda çalıştığı bir DC stabilize güç kaynağını ifade eder. Borunun doğrusal durumda çalışacak şekilde ayarlanması şu şekilde anlaşılabilir: RW (aşağıdaki analize bakın) sürekli değişkendir, yani doğrusaldır. Ancak anahtarlamalı güç kaynaklarında durum farklıdır. Anahtarlama tüpü (anahtarlamalı güç kaynaklarında genellikle ayarlama tüpüne anahtarlama tüpü denir) iki durumda çalışır: açık - çok düşük dirençli; Kapalı - direnç çok yüksektir. Açık/kapalı durumda çalışan tüpün doğrusal bir durumda olmadığı açıktır.
Doğrusal stabilize güç kaynağı, nispeten erken kullanılan bir tür DC stabilize güç kaynağıdır. Doğrusal regüle edilmiş bir DC güç kaynağının özellikleri şunlardır: çıkış voltajı giriş voltajından düşüktür; Hızlı yanıt hızı ve küçük çıkış dalgalanması; İşin neden olduğu düşük gürültü; Düşük verimlilik (Günümüzde sıklıkla görülen LDO, verimlilik sorunlarını çözmek için tasarlanmıştır); Özellikle yüksek güçlü güç kaynaklarından kaynaklanan yüksek ısı üretimi dolaylı olarak sisteme termal gürültü katar.
Çalışma prensibi: Öncelikle doğrusal regülatörlü bir güç kaynağındaki voltajı düzenleme prensibini göstermek için aşağıdaki diyagramı kullanalım.
Uo=Ui × RL/(RW+RL), yani RW'nin boyutu ayarlanarak çıkış voltajı değiştirilebilir. Lütfen bu denklemde sadece ayarlanabilir direnç RW'nin değerindeki değişime bakarsak Uo çıkışının doğrusal olmadığını, ancak RW ve RL'ye birlikte bakarsak doğrusal olduğunu unutmayın. Ayrıca diyagramımızın RW'nin uç ucunu sola değil sağa bağlı olarak gösterdiğini unutmayın. Formülde önemli bir fark olmamasına rağmen sağdaki çizim "örnekleme" ve "geri bildirim" kavramlarını mükemmel bir şekilde yansıtmaktadır - gerçekte güç kaynaklarının büyük çoğunluğu örnekleme ve geri bildirim modunda çalışır ve ileri besleme yöntemleri nadiren kullanılır veya yalnızca yardımcı yöntem olarak kullanılır.
Devam edelim: Diyagramdaki değişken direnci bir transistör veya alan etkili transistörle değiştirirsek ve sabit bir çıkış voltajını korumak için çıkış voltajını tespit ederek bu "değişken direncin" direncini kontrol edersek, voltaj hedefine ulaşacağız. stabilizasyon. Bu transistör veya alan etkili transistör, voltaj çıkış boyutunu ayarlamak için kullanılır, dolayısıyla buna ayarlama transistörü denir.
Ayar tüpünün güç kaynağı ile yük arasına seri olarak bağlanması nedeniyle buna seri stabilize güç kaynağı denir. Buna paralel olarak, düzenleme tüpünü yüke paralel bağlayarak çıkış voltajını ayarlayan paralel tipte regüle edilmiş bir güç kaynağı da bulunmaktadır. Tipik referans regülatör TL431 paralel tipte bir regülatördür. Paralel bağlantının anlamı, Şekil 2'deki voltaj regülatörüne benzer; bu, zayıflama amplifikatörü tüpünün verici voltajının şönt yoluyla "kararlılığını" sağlar. Belki bu diyagram hemen "paralel" olduğunu göstermeyebilir, ancak daha yakından incelendiğinde gerçekten de doğrudur. Ancak buradaki voltaj regülatörünün doğrusal olmayan bölgesini kullanarak çalıştığını da belirtmek gerekir. Dolayısıyla bir güç kaynağı olarak kabul edilirse aynı zamanda doğrusal olmayan bir güç kaynağıdır. Herkesin anlamasına kolaylık sağlamak için, kolayca anlaşılıncaya kadar görmeye uygun bir görüntü arayalım.
Düzenleme tüpünün bir dirence eşdeğer olması nedeniyle, direnç üzerinden akım geçtiğinde ısı üretir. Bu nedenle doğrusal durumda çalışan düzenleyici tüpler genellikle büyük miktarda ısı üretir ve bu da verimliliğin düşmesine neden olur. Bu, doğrusal regüle güç kaynaklarının ana dezavantajlarından biridir. Doğrusal regüle edilmiş güç kaynaklarının daha ayrıntılı anlaşılması için lütfen analog elektronik devreler hakkındaki ders kitabına bakın. Buradaki temel amacımız herkesin bu kavramları ve aralarındaki ilişkileri netleştirmesine yardımcı olmaktır.
