Lineaarselt juhitava toiteallika töökontseptsiooni põhjalikum selgitus
Me jaotame reguleeritud toiteallikad sageli kahte rühma, lähtudes reguleerimistoru töötingimustest: lülitusreguleeritud toiteallikad ja lineaarsed reguleeritud toiteallikad. Samuti on olemas pisike Zeneri toruga toiteallikas.
Alalisvoolu reguleeritud toiteallikat, milles regulaatortoru töötab lineaarses olekus, nimetatakse siin lineaarseks reguleeritud toiteallikaks. Et mõista, kuidas reguleerimistoru lineaarses olekus töötab, kaaluge järgmist: RW on pidevalt muutuv või lineaarne (vt allpool olevat analüüsi). Lülitustoiteallikas on see erinev. Lülitustoru töötab kahes olekus: sees ja väljas: sees, takistus on ülipisike; välja lülitatud, on takistus väga väike ja suur. Lülitustoiteallikas viitame tavaliselt reguleerimistorule kui lülitustorule. Muidugi ei tee toru, mis töötab sisse-välja olekus, seda lineaarselt.
Vanem alalisvoolu reguleeritud toiteallika stiil on lineaarne reguleeritud toiteallikas. LDO, mida sageli nähakse, näib nüüd lahendavat tõhususe probleemi. Lineaarselt reguleeritud alalisvoolu toiteallikal on aga järgmised omadused: väljundpinge on sisendpingest madalam; reageerimiskiirus on kiire; väljundi pulsatsioon on väike; tööst tekkiv müra on madal; efektiivsus on madal; ja suur soojuse tootmine (eriti suure võimsusega toiteallikatega), mis suurendab kaudselt süsteemi soojusmüra.
Tööpõhimõte: järgmine illustratsioon näitab, kuidas lineaarselt juhitav toiteallikas pinget reguleerib.
Uo=UiRL/(RW pluss RL), seega saab väljundpinget muuta RW suurust muutes. Pange tähele, et selles valemis, kui arvestada ainult muutuva takisti RW väärtuse muutust, ei ole Uo väljund lineaarne; aga kui arvestada nii RW-d kui ka RL-i, on Uo väljund lineaarne. Pange tähele ka asjaolu, et meie joonisel on näidatud RW väljaviimine pigem paremale kui vasakule. Parempoolne pilt kujutab ainult "valimi võtmise" ja "tagasiside" mõisteid, isegi kui valemist ei ole erinevusi; enamik ehtsaid toiteallikaid töötab diskreetimis- ja tagasisidemeetodil. Edasisuunalist lähenemist kasutatakse allpool vaid aeg-ajalt või seda kasutatakse ainult abimeetodina.
Liigume edasi: Kui asendame diagrammil oleva muutuva takisti triood- või väljatransistoriga ja reguleerime selle "varistori" takistust väljundpinget tajudes nii, et väljundpinge oleks konstantne, saame Pinge stabiliseerimine õnnestub. selle eesmärk. Seda trioodi või väljaefektiga toru nimetatakse reguleerimistoruks, kuna seda kasutatakse pinge väljundi muutmiseks.
Kuna regulaatori toru on ühendatud järjestikku toiteallika ja koormuse vahel, nimetatakse seda järjestikku reguleeritavaks toiteallikaks. Vastavalt on olemas ka šundi tüüpi reguleeritav toiteallikas, mis on väljundpinge reguleerimiseks, ühendades paralleelselt koormusega regulaatori toru. Tüüpiline võrdluspinge regulaator TL431 on šundi tüüpi pingeregulaator. Nn paralleelühendus tähendab, et sarnaselt joonisel 2 kujutatud pingeregulaatori torule tagatakse sumbuva võimendi toru emitteri pinge "stabiilsus" šunteerimisega. Võib-olla see arv ei lase teil näha, et see on "paralleelühendus", kuid lähemal vaatlusel on see tõesti nii. Siin peaksid aga kõik tähelepanu pöörama: siinne pingeregulaatori toru töötab oma mittelineaarses piirkonnas, nii et kui arvate, et see on toiteallikas, on see ka mittelineaarne toiteallikas. Kõigile arusaadavamaks muutmiseks vaatame mõistlikult sobivat pilti tagasi, kuni saame sellest lühidalt aru.
Kuna reguleerimistoru on samaväärne takistiga, tekitab see soojust, kui vool läbib takistit, nii et lineaarses olekus töötav reguleerimistoru tekitab üldiselt palju soojust, mille tulemuseks on madal efektiivsus. See on lineaarse reguleerimisega toiteallikate üks olulisemaid puudusi. Lineaarsete reguleeritud toiteallikate üksikasjalikumaks mõistmiseks vaadake analoogelektroonikaahelate õpikuid. Siin aitame teil põhiliselt neid mõisteid ja nendevahelisi seoseid selgitada.
