Een uitgebreidere uitleg van het bedieningsconcept van de lineair gestuurde voeding
Regelmatig verdelen we gereguleerde voedingen in twee groepen op basis van de werkingstoestand van de regelbuis: schakelende gereguleerde voedingen en lineair gereguleerde voedingen. Er is ook een kleine Zener-buisvoeding.
De DC-gereguleerde voeding waarbij de regelbuis in lineaire toestand opereert wordt hier aangeduid als de lineair gereguleerde voeding. Om te begrijpen hoe de afstelbuis in een lineaire toestand werkt, moet u rekening houden met het volgende: RW is continu variabel of lineair (zie onderstaande analyse). In de schakelende voeding is het anders. De schakelbuis werkt in twee standen: aan en uit: aan, de weerstand is extreem klein; off, de weerstand is erg klein groot. In de schakelende voeding noemen we de stelbuis meestal een schakelbuis. Natuurlijk doet een buis die in een aan-uit-toestand werkt dit niet op een lineaire manier.
Een oudere stijl van DC-gereguleerde voeding is de lineair gereguleerde voeding. De nu veelvuldig geziene LDO blijkt het efficiencyprobleem op te lossen. De lineair gereguleerde gelijkstroomvoeding heeft echter de volgende kenmerken: de uitgangsspanning is lager dan de ingangsspanning; de reactiesnelheid is snel; de uitgangsrimpel is klein; het geluid van de werkzaamheden is laag; het rendement is laag; en grote warmteontwikkeling (vooral bij krachtige voedingen), wat indirect de thermische ruis in het systeem verhoogt.
Werkingsprincipe: De volgende illustratie laat zien hoe een lineair gestuurde stroombron de spanning regelt.
Uo=UiRL/(RW plus RL), vandaar dat de uitgangsspanning kan worden gewijzigd door de grootte van RW te variëren. Merk op dat in deze formule, als we alleen rekening houden met de waardeverandering van de variabele weerstand RW, de output van Uo niet lineair is; als we echter zowel RW als RL beschouwen, is de uitvoer van Uo lineair. Let ook op het feit dat onze figuur de uitloop van RW naar rechts laat zien in plaats van naar links. De afbeelding rechts geeft alleen de begrippen "sampling" en "feedback" weer, ook al is er geen verschil met de formule; het merendeel van de echte voeding werkt op de manier van bemonstering en feedback. De feedforward-benadering wordt hieronder slechts af en toe gebruikt, of wordt alleen als hulpmethode gebruikt.
Laten we verder gaan: Als we de variabele weerstand in het diagram vervangen door een triode of veldeffecttransistor, en de weerstand van deze "varistor" regelen door de uitgangsspanning te meten, zodat de uitgangsspanning constant is, kunnen we Spanningsstabilisatie slagen in zijn doel. Deze triode- of veldeffectbuis wordt een aanpassingsbuis genoemd, omdat deze wordt gebruikt om de uitgangsspanning te wijzigen.
Aangezien de regelbuis in serie is geschakeld tussen de voeding en de belasting, wordt dit een seriegeregelde voeding genoemd. Dienovereenkomstig is er ook een gereguleerde voeding van het shunttype, waarmee de uitgangsspanning kan worden aangepast door een regelbuis parallel aan de belasting aan te sluiten. De typische referentiespanningsregelaar TL431 is een spanningsregelaar van het shunttype. De zogenaamde parallelschakeling houdt in dat net als bij de spanningsregelbuis in figuur 2 de "stabiliteit" van de emitterspanning van de verzwakkende versterkerbuis door shunting wordt gewaarborgd. Misschien laat dit cijfer niet zien dat het "parallelverbinding" is, maar bij nader inzien is het wel zo. Iedereen moet hier echter opletten: de spanningsregelaarbuis werkt hier in zijn niet-lineaire gebied, dus als je denkt dat het een voeding is, is het ook een niet-lineaire voeding. Om het voor iedereen gemakkelijker te maken om het te begrijpen, kijken we terug naar een redelijk geschikte foto totdat we het beknopt kunnen begrijpen.
Aangezien de stelbuis gelijk is aan een weerstand, zal deze warmte genereren wanneer de stroom door de weerstand vloeit, dus de regelbuis die in een lineaire toestand werkt, zal over het algemeen veel warmte genereren, wat resulteert in een laag rendement. Dit is een van de belangrijkste nadelen van lineair gereguleerde voedingen. Voor een meer gedetailleerd begrip van lineair gereguleerde voedingen verwijzen wij u naar handboeken over analoge elektronische schakelingen. Hier helpen we je vooral om deze begrippen en de relatie daartussen te verduidelijken.
