Doğrusal regüle güç kaynağının çalışma prensibinin ayrıntılı açıklaması
Düzenleme tüpünün çalışma durumuna göre, düzenlenmiş güç kaynağını genellikle iki kategoriye ayırırız: doğrusal düzenlenmiş güç kaynağı ve anahtarla düzenlenmiş güç kaynağı. Ayrıca voltaj regülatörü kullanan küçük bir güç kaynağı da vardır.
Burada bahsedilen doğrusal regüle edilmiş güç kaynağı, bir ayar tüpüyle doğrusal durumda çalışan bir DC regüle edilmiş güç kaynağını ifade eder. Ayarlama tüpü doğrusal bir durumda çalışır ve bu şu şekilde anlaşılabilir: RW (aşağıdaki analize bakın) sürekli değişkendir, yani doğrusaldır. Güç kaynaklarını değiştirirken, anahtar transistörü (genellikle güç kaynaklarının anahtarlanmasında ayar transistörü olarak anılır) iki durumda çalışır: açık - çok düşük dirençli; Kapalı - Direnç yüksektir. Açık/kapalı durumda çalışan tüp açıkça doğrusal bir durumda değildir.
Doğrusal regüle güç kaynağı, nispeten erken bir DC regüle güç kaynağıdır. Doğrusal düzenlenmiş 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 çözüyor gibi görünmektedir); Yüksek ısı üretimi (özellikle yüksek güçlü güç kaynakları), sistemdeki termal gürültüyü dolaylı olarak artırır.
Çalışma prensibi: Öncelikle doğrusal regüle edilmiş bir güç kaynağında voltaj regülasyonu prensibini göstermek için aşağıdaki diyagramı kullanalım.
Değişken direnç RW ve yük direnci RL, çıkış voltajına sahip bir voltaj bölücü devre oluşturur:
Uo=Ui × RL/(RW artı RL), dolayısıyla RW'nin boyutunu ayarlayarak çıkış voltajı değiştirilebilir. Bu denklemde sadece ayarlanabilir direnç RW'nin değer değişimine bakarsak Uo çıkışının doğrusal olmadığını, ancak RW ve RL'ye birlikte bakarsak doğrusal olduğunu lütfen unutmayın. Ayrıca diyagramımızın RW kablo ucunu sola değil, sağa bağlı olarak gösterdiğini unutmayın. Formülde çok fazla farklılık olmasa da, onu sağa çekmek "örnekleme" ve "geri bildirim" kavramlarını tam olarak yansıtır; gerçekte güç kaynaklarının büyük çoğunluğu örnekleme ve geri bildirim modlarında çalışır ve ileri besleme yöntemleri nadiren kullanılır veya sadece yardımcı yöntemler.
Devam edelim: Şekildeki değişken direnci bir transistör veya alan etkili transistör ile değiştirirsek ve bu "değişken direncin" direnç değerini çıkış voltajını tespit ederek kontrol edersek, çıkış voltajı sabit kalacak şekilde hedefe ulaşırsak amaca ulaşmış oluruz. voltaj stabilizasyonu. Bu transistör veya alan etkili transistör, voltaj çıkış boyutunu ayarlamak için kullanılır, dolayısıyla buna ayar transistörü denir.
Ayar tüpünün güç kaynağı ile yük arasına seri olarak bağlanması nedeniyle buna seri ayarlı güç kaynağı adı verilir. Buna uygun olarak, düzenleme tüpünü yüke paralel hale getirerek çıkış voltajını ayarlayan paralel düzenlenmiş bir güç kaynağı vardır. Tipik bir referans voltaj regülatörü TL431, bir tür paralel regüle güç kaynağıdır. Paralel bağlantının anlamı, Şekil 2'de gösterildiği gibi, şönt yoluyla zayıflatma amplifikatörü tüpünün yayıcı voltajının "kararlılığını" sağlamaktır. Belki bu şekil hemen "paralel" olduğunu göstermez, ancak daha yakından incelendiğinde görülür. gerçekten de durum böyle. Ancak burada kullanılan voltaj regülatörünün doğrusal olmayan bölgesinde çalıştığını belirtmek gerekir. Dolayısıyla bir güç kaynağı olarak kabul edilirse aynı zamanda doğrusal olmayan bir güç kaynağıdır. Herkesin anlamasını kolaylaştırmak için, daha sonra tam olarak anlayana kadar makul ölçüde uygun bir diyagram arayalım.
Ayar borusunun bir direnç görevi görmesi ve dirençten akım geçtiğinde ısı üretmesi nedeniyle, doğrusal durumda çalışan ayar borusu 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 devre ders kitabına bakın. Buradaki temel amacımız herkesin bu kavramları ve aralarındaki ilişkileri netleştirmesine yardımcı olmaktır.
