Upoznavanje s principom rada linearno reguliranog napajanja
Prema radnom stanju regulacijske cijevi, regulirano napajanje često dijelimo u dvije kategorije: linearno regulirano napajanje i prekidačko regulirano napajanje. Osim toga, tu je i mali izvor napajanja koji koristi Zener cijev.
Ovdje spomenuto linearno regulirano napajanje odnosi se na istosmjerno regulirano napajanje u kojem regulatorska cijev 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 promjenjiv, odnosno linearan. Drugačije je u prekidačkom napajanju. 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 mali velik. Cijev koja radi u stanju uključeno-isključeno 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 napajanje velike snage), što neizravno povećava toplinski šum u sustavu.
Princip rada: Prvo upotrijebimo sljedeću sliku za ilustraciju principa linearno reguliranog napajanja za regulaciju napona.
Promjenjivi otpornik RW i otpornik opterećenja RL čine krug razdjelnika napona, a izlazni napon je:
Uo=Ui×RL/(RW plus RL), pa se podešavanjem veličine RW može promijeniti izlazni napon. Imajte na umu da u ovoj formuli, ako promatramo 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 izlaz RW-a ulijevo, već udesno. Iako nema razlike u odnosu na formulu, crtež na desnoj strani samo odražava koncepte "uzorkovanje" i "povratna veza"--većina stvarnih izvora napajanja radi u načinu uzorkovanja i povratne informacije Dolje, metoda povratne informacije rijetko se koristi, ili ako se koristi, to je samo pomoćna metoda.
Nastavimo: Ako koristimo triodu ili tranzistor s efektom polja da zamijenimo promjenjivi otpornik na slici, i kontroliramo vrijednost otpora ovog "varistora" otkrivanjem izlaznog napona, tako da izlazni napon ostane konstantan, tako da možemo postignuta je svrha stabilizacije napona. Ova trioda ili cijev s efektom polja služi za podešavanje izlaznog napona, pa se naziva cijev za podešavanje.
Budući da je regulatorska cijev spojena u seriju između napajanja i opterećenja, naziva se serijski regulirano napajanje. Sukladno tome, postoji i regulirani izvor napajanja šantnog tipa, koji treba prilagoditi izlazni napon spajanjem regulatorske cijevi paralelno s opterećenjem. Tipični regulator referentnog napona TL431 je regulator napona shunt tipa. Takozvani paralelni spoj znači da je poput cijevi regulatora napona na slici 2, "stabilnost" emiterskog napona cijevi prigušnog pojačala osigurana ranžiranjem. Možda se iz ove brojke ne vidi da se radi o "paralelnoj vezi", ali kad se bolje pogleda, to je doista tako. Međutim, ovdje bi svi trebali obratiti pozornost: cijev regulatora napona ovdje radi u svom nelinearnom području, tako da ako mislite da je to napajanje, to je također nelinearno napajanje. Kako bismo svima olakšali razumijevanje, osvrnimo se na razumno prikladnu sliku dok je ne budemo mogli sažeto razumjeti.
Budući da je cijev za podešavanje ekvivalentna otporniku, ona će generirati toplinu kada struja teče kroz otpornik, tako da će cijev za podešavanje koja radi u linearnom stanju općenito generirati mnogo topline, što rezultira niskom učinkovitošću. Ovo je jedan od najvažnijih nedostataka linearno reguliranih izvora napajanja. Za detaljnije razumijevanje linearno reguliranih izvora napajanja, pogledajte udžbenike o analognim elektroničkim sklopovima. Ovdje vam uglavnom pomažemo razjasniti te pojmove i odnos između njih.
