Gedetailleerd werkingsprincipe van lineair gereguleerde voeding
Afhankelijk van de werkende staat van de regelbuis, verdelen we de gereguleerde voeding vaak in twee categorieën: lineair gereguleerde voeding en schakelende gereguleerde voeding. Daarnaast is er een kleine voeding die gebruik maakt van een zenerbuis.
De hier genoemde lineair gereguleerde voeding verwijst naar de DC gereguleerde voeding waarbij de regelbuis in lineaire toestand werkt. De verstelbuis werkt in een lineaire toestand, wat op deze manier begrepen kan worden: RW (zie onderstaande analyse) is continu variabel, dat wil zeggen lineair. Bij de schakelende voeding is het anders. De schakelbuis (in de schakelende voeding noemen we de stelbuis over het algemeen schakelbuis) werkt in twee standen: aan en uit: aan - de weerstand is erg klein; uit - de weerstand is erg klein groot. Een buis die in een aan-uit-toestand werkt, bevindt zich uiteraard niet in een lineaire toestand.
De lineair gereguleerde voeding is een soort DC-gereguleerde voeding die eerder werd gebruikt. De kenmerken van de lineair gereguleerde gelijkstroomvoeding zijn: 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 (de vaak geziene LDO blijkt nu het rendementsprobleem op te lossen); Grote warmteontwikkeling (vooral krachtige voeding), die indirect de thermische ruis in het systeem verhoogt.
Werkingsprincipe: Laten we eerst de volgende afbeelding gebruiken om het principe van lineair gereguleerde voeding te illustreren om de spanning te regelen.
Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, vormen de variabele weerstand RW en de belastingsweerstand RL een spanningsdelercircuit en is de uitgangsspanning:
Uo=Ui×RL/(RW plus RL), dus door de grootte van RW aan te passen, kan de uitgangsspanning worden gewijzigd. Houd er rekening mee dat in deze formule, als we alleen kijken naar de waardeverandering van de instelbare weerstand RW, de output van Uo niet lineair is, maar als we RW en RL samen bekijken, is het lineair. Merk ook op dat onze figuur de uitloop van RW niet naar links tekent, maar naar rechts. Hoewel er geen verschil is met de formule, geeft de tekening aan de rechterkant alleen de concepten "sampling" en "feedback" weer--de meeste feitelijke voedingen werken in de modus van sampling en feedback Hieronder de feedforward-methode wordt zelden gebruikt, of als het wordt gebruikt, is het slechts een hulpmethode.
Laten we verder gaan: Als we een triode of veldeffecttransistor gebruiken om de variabele weerstand in de figuur te vervangen, en de weerstandswaarde van deze "varistor" regelen door de uitgangsspanning te detecteren, zodat de uitgangsspanning constant blijft, zodat we de doel van spanningsstabilisatie is bereikt. Deze triode of veldeffectbuis wordt gebruikt om de uitgangsspanning aan te passen, daarom wordt het een aanpassingsbuis genoemd.
Zoals weergegeven in afbeelding 1, wordt de regelbuis in serie geschakeld tussen de voeding en de belasting en wordt deze een in serie geregelde 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 je niet zien dat het een "parallelle verbinding" is, maar inderdaad. 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 afstelbuis gelijk is aan een weerstand, zal deze warmte genereren wanneer de stroom door de weerstand vloeit, dus de afstelbuis 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.
