Lineaarse toiteploki tööpõhimõtte üksikasjalik selgitus
Vastavalt reguleerimistoru tööolekule jagame reguleeritud toiteallika sageli kahte kategooriasse: lineaarne reguleeritav toiteallikas ja lülitusreguleeritud toiteallikas. Lisaks on väike toiteplokk, mis kasutab pingeregulaatorit.
Siin viidatud lineaarne stabiliseeritud toiteallikas viitab alalisvoolu stabiliseeritud toiteallikale, milles reguleerimistoru töötab lineaarses olekus. Toru reguleerimist lineaarses olekus töötama saab mõista järgmiselt: RW (vt allpool analüüsi) on pidevalt muutuv, see tähendab lineaarne. Lülitusrežiimis toiteallikates on see aga erinev. Lülitustoru (lülitusrežiimi toiteallikates nimetame reguleerimistoru tavaliselt lülitustoruks) töötab kahes olekus: sees - väga väikese takistusega; Väljas – takistus on väga kõrge. Sisse/välja olekus töötav toru ei ole ilmselgelt lineaarses olekus.
Lineaarne stabiliseeritud toiteallikas on alalisvoolu stabiliseeritud toiteallika tüüp, mida kasutati suhteliselt varakult. Lineaarse reguleerimisega alalisvoolu toiteallika omadused on järgmised: väljundpinge on sisendpingest madalam; Kiire reageerimiskiirus ja väike väljundi pulsatsioon; Madal tööst põhjustatud müra; Madal efektiivsus (tänapäeval sageli nähtud LDO on mõeldud efektiivsusprobleemide lahendamiseks); Suur soojuse tootmine, eriti suure võimsusega toiteallikatest, lisab süsteemi kaudselt soojusmüra.
Tööpõhimõte: kasutame esmalt järgmist diagrammi, et illustreerida pinge reguleerimise põhimõtet lineaarse regulaatori toiteallikas.
Uo=Ui × RL/(RW+RL), seega saab RW suurust reguleerides muuta väljundpinget. Pange tähele, et selles võrrandis, kui me vaatame ainult reguleeritava takisti RW väärtuse muutust, ei ole Uo väljund lineaarne, kuid kui vaatame RW ja RL koos, on see lineaarne. Pange tähele ka seda, et meie diagramm ei kujuta RW juhtmeotsa vasakule, vaid pigem paremale. Kuigi valemist pole olulist erinevust, peegeldab parempoolne joonis suurepäraselt mõisteid "proovivõtmine" ja "tagasiside" - tegelikkuses töötab valdav enamus toiteallikatest diskreetimis- ja tagasisiderežiimis ning edasisaatmismeetodeid kasutatakse harva. või kasutatakse ainult abimeetoditena.
Jätkame: kui asendame diagrammil oleva muutuva takisti transistori või väljatransistoriga ja kontrollime selle "muutuv takisti" takistust väljundpinge tuvastamise teel, et säilitada konstantne väljundpinge, saavutame pinge eesmärgi. stabiliseerimine. Seda transistori või väljatransistori kasutatakse pinge väljundi suuruse reguleerimiseks, seega nimetatakse seda reguleerimistransistoriks.
Kuna reguleerimistoru on ühendatud järjestikku toiteallika ja koormuse vahel, nimetatakse seda jadastabiliseeritud toiteallikaks. Vastavalt on olemas ka paralleeltüüpi reguleeritav toiteallikas, mis reguleerib väljundpinget, ühendades reguleertoru paralleelselt koormusega. Tüüpiline võrdlusregulaator TL431 on paralleelset tüüpi regulaator. Paralleelühenduse tähendus on nagu pingeregulaator joonisel 2, mis tagab sumbumisvõimendi toru emitteri pinge "stabiilsuse" läbi šundi. Võib-olla ei pruugi see diagramm kohe näidata, et see on "paralleel", kuid lähemal uurimisel on see tõesti tõsi. Siiski tuleb ka märkida, et siinne pingeregulaator töötab oma mittelineaarse piirkonna abil. Seega, kui seda peetakse toiteallikaks, on see ka mittelineaarne toiteallikas. Kõigi mõistmise hõlbustamiseks otsime vaatamiseks sobivat pilti, kuni see on kergesti mõistetav.
Tänu sellele, et reguleerimistoru on samaväärne takistiga, tekitab see soojust, kui vool läbib takistit. Seetõttu toodavad lineaarses olekus töötavad reguleerimistorud üldiselt palju soojust, mille tulemuseks on madal efektiivsus. See on lineaarse reguleerimisega toiteallikate üks peamisi puudusi. Lineaarsete reguleeritud toiteallikate täpsemaks mõistmiseks vaadake analoogelektrooniliste vooluahelate õpikut. Meie peamine eesmärk on aidata kõigil neid mõisteid ja nende seoseid selgitada.
