Principiul de bază al sursei de alimentare liniară
După cum am menționat mai devreme, sursele de alimentare sunt împărțite în două categorii, surse de alimentare liniare și surse de alimentare în comutație. Deși comutarea surselor de alimentare este mai complicată decât sursele de alimentare liniare, principiile lor de funcționare de bază sunt aceleași. De fapt, toate sunt feedback negativ în buclă închisă. Funcția reală a feedback-ului negativ este de a stabiliza tensiunea de ieșire.
Sursele de alimentare liniare sunt sursele de alimentare descendente pe care le-am menționat mai devreme, adică tensiunea de ieșire este mai mică decât tensiunea de intrare a sursei de alimentare.
Există, de asemenea, două tipuri de surse de alimentare liniare: paralele și în serie. Unitatea de reglare a tensiunii a sursei de alimentare paralelă este conectată în paralel cu sarcina, iar tubul regulator de tensiune conectat în paralel cu sarcina oprește curentul de sarcină pentru a menține tensiunea de sarcină stabilă atunci când tensiunea de intrare sau curentul de sarcină se modifică.
Sursa de alimentare în serie este mai eficientă decât sursa de alimentare paralelă, iar unitatea sa de reglare a tensiunii folosește dispozitive active pentru a fi conectate în serie între sursa de alimentare de intrare și sarcină.
Unitatea de reglare în serie funcționează într-un mod liniar, ceea ce înseamnă că unitatea de reglare nu este proiectată să fie într-un mod de lucru complet pornit sau complet oprit, ci într-un mod de lucru „parțial pornit”. Bucla de feedback negativ determină gradul de conducere al unității de reglare pentru a menține stabilitatea tensiunii de ieșire.
Dispozitivul de bază al buclei de feedback negativ este un amplificator operațional cu câștig ridicat. De obicei, îl numim un amplificator de eroare de tensiune, care este dispozitivul de reglare a tensiunii din figura de mai sus. Funcția sa este de a compara continuu tensiunea de ieșire cu o tensiune de referință stabilă. , când ieșirea are doar câteva erori de milivolt, ieșirea poate fi ajustată prin schimbarea tensiunii de conducție a unității de reglare în serie. Referința de tensiune stabilă este conectată la borna pozitivă de intrare a amplificatorului operațional. Tensiunea de ieșire împărțită este aproape de referința de tensiune și este conectată la borna negativă de intrare a amplificatorului operațional. Când tensiunea de ieșire este stabilă, tensiunea de ieșire împărțită este egală cu tensiunea de referință.
Câștigul amplificatorului de eroare de tensiune este de a amplifica de mai multe ori diferența dintre referința de tensiune și tensiunea de ieșire, iar tensiunea de eroare amplificată controlează direct rezistența la pornire a unității de reglare în serie pentru a menține tensiunea de ieșire nominală. Dacă sarcina crește, tensiunea de ieșire va scădea, atunci ieșirea amplificatorului va crește, permițând să curgă mai mult curent către sarcină; în mod similar, dacă sarcina scade, tensiunea de ieșire va crește, iar ieșirea amplificatorului va permite celulei de trecere să curgă la scaderea curentului de sarcină.
Viteza de răspuns a amplificatorului de eroare de tensiune la modificările de ieșire și acuratețea controlului tensiunii de ieșire depind de proiectarea de compensare a feedback-ului a amplificatorului de eroare. Mărimea compensării reacției negative este determinată de rezistența de împărțire a tensiunii și de rezistența dintre borna de intrare negativă și borna de intrare a amplificatorului de eroare de tensiune. Acesta determină dimensiunea câștigului de curent continuu și precizia tensiunii de ieșire și, de asemenea, determină câștigul și lățimea de bandă a amplificatorului la frecvențe înalte, adică timpul de răspuns sau timpul de răspuns tranzitoriu la modificarea sarcinii.
Procesul de lucru al unei surse de alimentare liniare este foarte simplu, adică să utilizați feedback negativ de tensiune pentru a stabiliza tensiunea de ieșire a sursei de alimentare.
