Detaljeret forklaring af arbejdsprincippet for lineær reguleret strømforsyning
I henhold til reguleringsrørets arbejdstilstand opdeler vi ofte den regulerede strømforsyning i to kategorier: lineær reguleret strømforsyning og switch-reguleret strømforsyning. Derudover er der en lille strømforsyning, der bruger en spændingsregulator.
Den lineære regulerede strømforsyning, der er nævnt her, refererer til en DC-reguleret strømforsyning, der fungerer i en lineær tilstand med et justeringsrør. Justeringsrøret arbejder i en lineær tilstand, hvilket kan forstås som følger: RW (se analyse nedenfor) er kontinuerligt variabel, det vil sige lineær. Ved omskiftning af strømforsyninger fungerer omskiftertransistoren (almindeligvis benævnt justeringstransistoren ved omskiftning af strømforsyninger) i to tilstande: tændt - med meget lav modstand; Fra - Modstanden er høj. Røret, der arbejder i on/off-tilstand, er tydeligvis ikke i en lineær tilstand.
Lineær reguleret strømforsyning er en relativt tidlig type DC-reguleret strømforsyning. Karakteristikaene ved lineær reguleret jævnstrømsforsyning er: udgangsspændingen er lavere end indgangsspændingen; Hurtig responshastighed og lille output-rippel; Lav støj genereret af arbejde; Lav effektivitet (LDO, som ofte ses i dag, ser ud til at løse effektivitetsproblemer); Høj varmeproduktion (især højeffektstrømkilder) øger indirekte termisk støj til systemet.
Arbejdsprincip: Lad os først bruge følgende diagram til at illustrere princippet om spændingsregulering i en lineær reguleret strømforsyning.
Den variable modstand RW og belastningsmodstanden RL danner et spændingsdelerkredsløb med en udgangsspænding på:
Uo=Ui × RL/(RW plus RL), derfor kan udgangsspændingen ændres ved at justere størrelsen på RW. Bemærk venligst, at hvis vi i denne ligning kun ser på værdiændringen af den justerbare modstand RW, er udgangen af Uo ikke lineær, men hvis vi ser på RW og RL sammen, er den lineær. Bemærk også, at vores diagram ikke viser RW-ledningsenden som forbundet til venstre, men snarere til højre. Selvom der måske ikke er den store forskel i formel, afspejler det at tegne den til højre præcist begreberne "sampling" og "feedback" - i virkeligheden fungerer langt de fleste strømkilder i sampling- og feedback-tilstande, og feedforward-metoder bruges sjældent eller blot hjælpemetoder.
Lad os fortsætte: hvis vi erstatter den variable modstand i figuren med en transistor eller felteffekttransistor, og styrer modstandsværdien af denne "variable modstand" ved at detektere udgangsspændingen, så udgangsspændingen forbliver konstant, opnår vi målet af spændingsstabilisering. Denne transistor eller felteffekttransistor bruges til at justere spændingsudgangsstørrelsen, så den kaldes en justeringstransistor.
På grund af det faktum, at justeringsrøret er forbundet i serie mellem strømforsyningen og belastningen, kaldes det en seriereguleret strømforsyning. Tilsvarende er der en parallelreguleret strømforsyning, som justerer udgangsspændingen ved at parallelisere reguleringsrøret med belastningen. En typisk referencespændingsregulator TL431 er en type parallelreguleret strømforsyning. Betydningen af parallelforbindelse er at sikre "stabiliteten" af dæmpningsforstærkerrørets emitterspænding gennem shunt, som vist på figur 2. Måske indikerer denne figur ikke umiddelbart, at den er "parallel", men ved nærmere eftersyn vil den er faktisk tilfældet. Det skal dog bemærkes, at spændingsregulatoren, der anvendes her, fungerer i sit ikke-lineære område. Derfor, hvis det betragtes som en strømkilde, er det også en ikke-lineær strømkilde. For at gøre det nemmere for alles forståelse, lad os se efter et rimeligt passende diagram senere, indtil vi kan forstå det kortfattet.
På grund af det faktum, at justeringsrøret fungerer som en modstand og genererer varme, når strømmen løber gennem modstanden, genererer justeringsrøret, der fungerer i en lineær tilstand, generelt en stor mængde varme, hvilket resulterer i lav effektivitet. Dette er en af de største ulemper ved lineært regulerede strømforsyninger. For en mere detaljeret forståelse af lineære regulerede strømforsyninger henvises til lærebogen om analoge elektroniske kredsløb. Vores hovedformål her er at hjælpe alle med at afklare disse begreber og deres relationer.
