Grundlæggende arbejdsprincip for lineær strømforsyning
Som tidligere nævnt er strømforsyninger opdelt i to kategorier, lineære strømforsyninger og skiftende strømforsyninger. Selvom at skifte strømforsyninger er mere komplicerede end lineære strømforsyninger, er deres grundlæggende arbejdsprincipper de samme. Faktisk er de alle negative tilbagemeldinger i lukket kredsløb. Den faktiske funktion af negativ feedback er at stabilisere udgangsspændingen.
Lineære strømforsyninger er de step-down strømforsyninger, vi nævnte tidligere, det vil sige, at udgangsspændingen er lavere end strømforsyningens indgangsspænding.
Der er også to typer lineære strømforsyninger: parallel og serie. Spændingsjusteringsenheden for den parallelle strømforsyning er forbundet parallelt med belastningen, og spændingsregulatorrøret forbundet parallelt med belastningen shunter belastningsstrømmen for at holde belastningsspændingen stabil, når indgangsspændingen eller belastningsstrømmen ændres.
Seriestrømforsyningen er mere effektiv end den parallelle strømforsyning, og dens spændingsjusteringsenhed bruger aktive enheder, der skal forbindes i serie mellem indgangsstrømforsyningen og belastningen.
Seriejusteringsenheden arbejder i en lineær tilstand, hvilket betyder, at justeringsenheden ikke er designet til at være i fuld-tændt eller fuld-slukket arbejdstilstand, men i en "delvist tændt" arbejdstilstand. Den negative tilbagekoblingssløjfe bestemmer graden af ledning af reguleringsenheden for at opretholde udgangsspændingsstabiliteten.
Kerneenheden i den negative feedback-sløjfe er en operationsforstærker med høj forstærkning. Vi kalder det normalt en spændingsfejlforstærker, som er spændingsjusteringsenheden i ovenstående figur. Dens funktion er løbende at sammenligne udgangsspændingen med en stabil referencespænding. , når udgangen kun har nogle få millivolt fejl, kan udgangen justeres ved at ændre ledningsspændingen for seriejusteringsenheden. Den stabile spændingsreference er forbundet til den positive indgangsterminal på operationsforstærkeren. Den opdelte udgangsspænding er tæt på spændingsreferencen og forbundet til den negative indgangsterminal på operationsforstærkeren. Når udgangsspændingen er stabil, er den opdelte udgangsspænding lig med referencespændingen.
Forstærkningen af spændingsfejlforstærkeren er at forstærke forskellen mellem spændingsreferencen og udgangsspændingen mange gange, og den forstærkede fejlspænding styrer direkte til-modstanden af seriejusteringsenheden for at opretholde den nominelle udgangsspænding. Hvis belastningen stiger, vil udgangsspændingen falde, så vil forstærkerens output stige, hvilket tillader mere strøm at strømme til belastningen; på samme måde, hvis belastningen falder, vil udgangsspændingen stige, og udgangen af forstærkeren vil tillade, at pascellen strømmer til belastningsstrømmen falder.
Spændingsfejlforstærkerens reaktionshastighed på udgangsændringer og kontrolnøjagtigheden af udgangsspændingen afhænger af fejlforstærkerens feedbackkompensationsdesign. Størrelsen af den negative feedback-kompensation bestemmes af spændingsdelingsmodstanden og modstanden mellem den negative indgangsterminal og indgangsterminalen på spændingsfejlforstærkeren. Det bestemmer størrelsen af DC-forstærkningen og nøjagtigheden af udgangsspændingen og bestemmer også forstærkerens forstærkning og båndbredde ved høje frekvenser, det vil sige responstiden eller forbigående responstid på belastningsændringer.
Arbejdsprocessen for en lineær strømforsyning er meget enkel, det vil sige at bruge spændingsnegativ feedback til at stabilisere strømforsyningens udgangsspænding.
