Ovdje spomenuto linearno regulirano napajanje odnosi se na istosmjerno regulirano napajanje u kojem cijev za podešavanje radi u linearnom stanju. Cijev za podešavanje radi u linearnom stanju, što se može razumjeti na sljedeći način: RW (vidi analizu u nastavku) je kontinuirano varijabilan, odnosno linearan. U prekidačkom napajanju je drugačije. Preklopna cijev (u sklopnom napajanju cijev za podešavanje općenito nazivamo sklopna cijev) radi u dva stanja: uključeno i isključeno: uključeno - otpor je vrlo mali; isključeno - otpor je vrlo velik velik. Cijev koja radi u sklopnom stanju očito nije u linearnom stanju.
Linearno regulirano napajanje je vrsta istosmjernog reguliranog napajanja koje se ranije koristilo. Karakteristike linearno reguliranog istosmjernog napajanja su: izlazni napon je manji od ulaznog napona; brzina odziva je velika, izlazna valovitost je mala; buka koju stvara rad je niska; učinkovitost je niska (čini se da LDO koji se sada često viđa rješava problem učinkovitosti); Velika proizvodnja topline (osobito izvori napajanja velike snage) neizravno povećava toplinski šum u sustavu.
Princip rada: Prvo koristimo sljedeću sliku za ilustraciju principa regulacije napona linearno reguliranog napajanja. Kao što je prikazano na donjoj slici, promjenjivi otpornik RW i otpornik opterećenja RL čine krug razdjelnika napona, a izlazni napon je:
Uo="Ui"×RL/(RW plus RL), tako da se podešavanjem veličine RW može promijeniti veličina izlaznog napona. Imajte na umu da u ovoj formuli, ako pogledamo samo promjenu vrijednosti podesivog otpornika RW, izlaz Uo nije linearan, ali ako pogledamo RW i RL zajedno, linearan je. Također imajte na umu da naša slika ne crta RW terminal lijevo, već desno. Iako nema razlike u odnosu na formulu, ona je nacrtana s desne strane, ali samo odražava koncept "uzorkovanja" i "povratne sprege" - stvarno napajanje, većina njih radi u načinu uzorkovanja i povratne sprege. Ispod, upotreba feedforward metoda je rijetka, ili se čak koristi, to je samo pomoćna metoda.
Nastavimo: Ako koristimo triodu ili tranzistor s efektom polja da zamijenimo varistor na slici, i kontroliramo otpor ovog "varistora" otkrivanjem veličine izlaznog napona, tako da izlazni napon ostane konstantan, tada imamo postignuta je svrha stabilizacije napona. Ova trioda ili tranzistor s efektom polja služi za podešavanje izlaznog napona, pa se naziva cijev za podešavanje.
Budući da je regulacijska cijev spojena u seriju između napajanja i opterećenja, naziva se serijski regulirano napajanje. Sukladno tome, postoji i paralelno regulirano napajanje, koje treba prilagoditi izlazni napon spajanjem regulacijske cijevi paralelno s opterećenjem. Tipični referentni regulator TL431 je shunt regulator. Takozvani paralelni spoj znači da je, kao kod Zener cijevi na slici 2, "stabilan" napon emitera prigušne cijevi pojačala osiguran šantom. Možda vam ova slika ne može dopustiti da odmah vidite da je "paralelna", ali ako bolje pogledate, vidi se. No, i ovdje bi svi trebali obratiti pozornost: Zenerova cijev ovdje koristi svoje nelinearno područje za rad, tako da ako se smatra izvorom napajanja, to je također nelinearno napajanje. Kako bismo olakšali svačije razumijevanje, osvrnimo se na odgovarajući dijagram dok ga ne budemo mogli sažeto razumjeti.
Budući da je cijev za podešavanje ekvivalentna otporniku, a struja teče kroz otpornik, ona će generirati toplinu, tako da će cijev za podešavanje koja radi u linearnom stanju općenito generirati mnogo topline, što rezultira niskom učinkovitošću. Ovo je glavni nedostatak linearno reguliranih izvora napajanja. Za detaljnije razumijevanje linearno reguliranih izvora napajanja, pogledajte udžbenik o analognim elektroničkim sklopovima. Ovdje vam uglavnom pomažemo razjasniti te pojmove i odnos između njih.
Općenito govoreći, linearno regulirano napajanje sastoji se od nekoliko osnovnih dijelova kao što su cijev za podešavanje, referentni napon, krug uzorkovanja i krug pojačala pogreške. Osim toga, može uključivati i neke dijelove kao što su zaštitni krugovi, krugovi pokretanja i tako dalje. Sljedeća slika je relativno jednostavan shematski dijagram linearno reguliranog napajanja (shematski dijagram, izostavljajući komponente kao što su filterski kondenzatori). Otpornik za uzorkovanje uzorkuje izlazni napon i uspoređuje ga s referentnim naponom. Nakon što se rezultat usporedbe pojača strujnim krugom pojačala pogreške, cijev za podešavanje se kontrolira. Stupanj vodljivosti održava izlazni napon stabilnim.
