Explicație detaliată a principiului de funcționare a sursei de alimentare cu reglare liniară
În funcție de starea de funcționare a tubului de reglare, adesea împărțim sursa de alimentare reglată în două categorii: sursă de alimentare reglată liniară și sursă de alimentare reglată cu comutator. În plus, există o sursă de alimentare mică care utilizează un regulator de tensiune.
Sursa de alimentare reglată liniară menționată aici se referă la o sursă de alimentare reglată DC care funcționează într-o stare liniară cu un tub de reglare. Tubul de reglare funcționează într-o stare liniară, care poate fi înțeleasă după cum urmează: RW (vezi analiza de mai jos) este continuu variabilă, adică liniară. La comutarea surselor de alimentare, tranzistorul comutator (denumit în mod obișnuit tranzistorul de reglare în sursele de comutație) funcționează în două stări: pornit - cu rezistență foarte scăzută; Off - Rezistența este mare. Tubul care lucrează în starea de pornire/oprire nu este în mod clar într-o stare liniară.
Sursa de alimentare reglată liniară este un tip relativ timpuriu de sursă de alimentare reglată DC. Caracteristicile sursei de alimentare CC reglate liniar sunt: tensiunea de ieșire este mai mică decât tensiunea de intrare; Viteză de răspuns rapidă și ondulație mică de ieșire; Zgomot redus generat de muncă; Eficiență scăzută (LDO, care este adesea văzut în zilele noastre, pare să rezolve problemele de eficiență); Generarea mare de căldură (în special sursele de energie de mare putere) crește indirect zgomotul termic la sistem.
Principiul de funcționare: Să folosim mai întâi următoarea diagramă pentru a ilustra principiul reglării tensiunii într-o sursă de alimentare reglată liniar.
Rezistorul variabil RW și rezistorul de sarcină RL formează un circuit divizor de tensiune, cu o tensiune de ieșire de:
Uo=Ui × RL/(RW plus RL), prin urmare, prin ajustarea dimensiunii RW, tensiunea de ieșire poate fi modificată. Vă rugăm să rețineți că în această ecuație, dacă ne uităm doar la modificarea valorii rezistorului reglabil RW, ieșirea lui Uo nu este liniară, dar dacă ne uităm la RW și RL împreună, este liniară. De asemenea, rețineți că diagrama noastră nu ilustrează capătul cablului RW ca fiind conectat la stânga, ci mai degrabă la dreapta. Deși s-ar putea să nu existe prea multă diferență în formulă, desenarea acesteia în dreapta reflectă cu precizie conceptele de „eșantionare” și „feedback” - în realitate, marea majoritate a surselor de energie funcționează în moduri de eșantionare și feedback, iar metodele de feedforward sunt rareori utilizate. , sau pur și simplu metode auxiliare.
Să continuăm: dacă înlocuim rezistorul variabil din figură cu un tranzistor sau un tranzistor cu efect de câmp și controlăm valoarea rezistenței acestui „rezistor variabil” prin detectarea tensiunii de ieșire, astfel încât tensiunea de ieșire să rămână constantă, atingem obiectivul de stabilizare a tensiunii. Acest tranzistor sau tranzistor cu efect de câmp este folosit pentru a regla dimensiunea tensiunii de ieșire, deci se numește tranzistor de ajustare.
Datorită faptului că tubul de reglare este conectat în serie între sursă de alimentare și sarcină, se numește sursă de alimentare reglată în serie. În mod corespunzător, există o sursă de alimentare reglată în paralel, care ajustează tensiunea de ieșire punând în paralel tubul de reglare cu sarcina. Un regulator de tensiune de referință tipic TL431 este un tip de sursă de alimentare reglată în paralel. Sensul conexiunii paralele este de a asigura „stabilitatea” tensiunii emițătorului tubului amplificatorului de atenuare prin șunt, așa cum se arată în figura 2. Poate că această cifră nu indică imediat că este „paralel”, dar la o inspecție mai atentă, se chiar este cazul. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că regulatorul de tensiune utilizat aici funcționează în regiunea sa neliniară. Prin urmare, dacă este considerată o sursă de energie, este și o sursă de energie neliniară. Pentru comoditatea înțelegerii tuturor, să căutăm mai târziu o diagramă rezonabil potrivită până când o putem înțelege concis.
Datorită faptului că tubul de reglare acționează ca un rezistor și generează căldură atunci când curentul trece prin rezistor, tubul de reglare care funcționează într-o stare liniară generează în general o cantitate mare de căldură, rezultând o eficiență scăzută. Acesta este unul dintre principalele dezavantaje ale surselor de alimentare cu reglare liniară. Pentru o înțelegere mai detaliată a surselor de alimentare cu reglare liniară, vă rugăm să consultați manualul de circuit electronic analogic. Scopul nostru principal aici este să ajutăm pe toată lumea să clarifice aceste concepte și relațiile lor.
