Detaljeret arbejdsprincip for lineær reguleret strømforsyning
I henhold til reguleringsrørets arbejdstilstand opdeler vi ofte den regulerede strømforsyning i to kategorier: lineær reguleret strømforsyning og skiftende reguleret strømforsyning. Derudover er der en lille strømforsyning, der bruger et Zener-rør.
Den lineære regulerede strømforsyning, der er nævnt her, refererer til den DC-regulerede strømforsyning, hvor regulatorrøret fungerer i en lineær tilstand. Justeringsrøret arbejder i en lineær tilstand, hvilket kan forstås på denne måde: RW (se analysen nedenfor) er kontinuerligt variabel, det vil sige lineær. Det er anderledes i skiftende strømforsyning. Omskifterrøret (i omskiftningsstrømforsyningen kalder vi generelt justeringsrøret et skifterør) fungerer i to tilstande: tændt og slukket: tændt - modstanden er meget lille; off - modstanden er meget lille stor. Et rør, der arbejder i en on-off-tilstand, er naturligvis ikke i en lineær tilstand.
Den lineære regulerede strømforsyning er en type DC-reguleret strømforsyning, der blev brugt tidligere. Karakteristikaene for den lineære regulerede jævnstrømsforsyning er: udgangsspændingen er lavere end indgangsspændingen; responshastigheden er hurtig, output-rippelen er lille; støjen, der genereres af arbejdet, er lav; effektiviteten er lav (den LDO, der ofte ses nu, ser ud til at løse effektivitetsproblemet); Stor varmeproduktion (især højeffektstrømforsyning), som indirekte øger termisk støj til systemet.
Arbejdsprincip: Lad os først bruge følgende figur til at illustrere princippet om lineær reguleret strømforsyning til at regulere spændingen.
Som vist i figuren nedenfor danner den variable modstand RW og belastningsmodstanden RL et spændingsdelerkredsløb, og udgangsspændingen er:
Uo=Ui×RL/(RW plus RL), så ved at justere størrelsen på RW kan udgangsspændingen ændres. Bemærk venligst, at i denne formel, hvis vi kun ser på værdiændringen af den justerbare modstand RW, er outputtet af Uo ikke lineært, men hvis vi ser på RW og RL sammen, er det lineært. Bemærk også, at vores figur ikke tegner udløbet af RW til venstre, men til højre. Selvom der ikke er nogen forskel fra formlen, afspejler tegningen til højre blot begreberne "sampling" og "feedback"--de fleste af de faktiske strømforsyninger fungerer i sampling- og feedbacktilstand. Nedenfor er feedforward-metoden bruges sjældent, eller hvis det bruges, er det kun en hjælpemetode.
Lad os fortsætte: Hvis vi bruger en triode- eller felteffekttransistor til at erstatte den variable modstand i figuren, og kontrollerer modstandsværdien af denne "varistor" ved at detektere udgangsspændingen, så udgangsspændingen forbliver konstant, så vi kan formålet med spændingsstabilisering er opnået. Dette triode- eller felteffektrør bruges til at justere spændingsudgangen, så det kaldes et justeringsrør.
Som vist i figur 1, da regulatorrøret er forbundet i serie mellem strømforsyningen og belastningen, kaldes det en seriereguleret strømforsyning. Tilsvarende findes der også en shunt-type reguleret strømforsyning, som skal justere udgangsspændingen ved at forbinde et regulatorrør parallelt med belastningen. Den typiske referencespændingsregulator TL431 er en spændingsregulator af shunttypen. Den såkaldte parallelforbindelse betyder, at ligesom spændingsregulatorrøret i figur 2, sikres "stabiliteten" af emitterspændingen af dæmpningsforstærkerrøret ved shunting. Måske lader denne figur dig ikke se, at det er "parallel forbindelse", men et nærmere kig, faktisk. Alle bør dog være opmærksomme her: Spændingsregulatorrøret her fungerer i sit ikke-lineære område, så hvis du tror, det er en strømforsyning, er det også en ikke-lineær strømforsyning. For at gøre det lettere for alle at forstå, lad os se tilbage på et nogenlunde passende billede, indtil vi kan forstå det kortfattet.
Da justeringsrøret svarer til en modstand, vil det generere varme, når strømmen løber gennem modstanden, så justeringsrøret, der arbejder i en lineær tilstand, vil generelt generere meget varme, hvilket resulterer i lav effektivitet. Dette er en af de vigtigste ulemper ved lineært regulerede strømforsyninger. For en mere detaljeret forståelse af lineære regulerede strømforsyninger henvises til lærebøger om analoge elektroniske kredsløb. Her hjælper vi dig hovedsageligt med at afklare disse begreber og forholdet mellem dem.
