Gedetailleerde uitleg van het werkingsprincipe van lineair geregelde voeding
Afhankelijk van de werkstatus van de regelbuis verdelen we de gereguleerde voeding vaak in twee categorieën: lineair geregelde voeding en schakelgestuurde voeding. Daarnaast is er een kleine voeding aanwezig die gebruik maakt van een spanningsregelaar.
De hier genoemde lineair geregelde voeding verwijst naar een DC-gereguleerde voeding die in lineaire toestand werkt met een afstelbuis. De afstelbuis werkt in een lineaire toestand, wat als volgt kan worden begrepen: RW (zie onderstaande analyse) is continu variabel, dat wil zeggen lineair. Bij schakelende voedingen werkt de schakeltransistor (bij schakelende voedingen gewoonlijk de aanpassingstransistor genoemd) in twee toestanden: aan - met zeer lage weerstand; Uit - De weerstand is hoog. De buis die in de aan/uit-stand werkt, bevindt zich duidelijk niet in een lineaire toestand.
Lineair geregelde voeding is een relatief vroeg type DC-geregelde voeding. De kenmerken van lineair geregelde gelijkstroomvoeding zijn: de uitgangsspanning is lager dan de ingangsspanning; Hoge reactiesnelheid en kleine uitgangsrimpel; Laag geluidsniveau veroorzaakt door werkzaamheden; Lage efficiëntie (LDO, wat tegenwoordig vaak wordt gezien, lijkt efficiëntieproblemen op te lossen); Hoge warmteontwikkeling (vooral krachtige stroombronnen) verhoogt indirect de thermische ruis in het systeem.
Werkingsprincipe: Laten we eerst het volgende diagram gebruiken om het principe van spanningsregeling in een lineair geregelde voeding te illustreren.
De variabele weerstand RW en de belastingsweerstand RL vormen een spanningsdelerschakeling, met een uitgangsspanning van:
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 als we in deze vergelijking alleen naar de waardeverandering van de instelbare weerstand RW kijken, de uitvoer van Uo niet lineair is, maar als we RW en RL samen bekijken, is deze wel lineair. Merk ook op dat ons diagram het uiteinde van de RW-lead niet weergeeft als verbonden met de linkerkant, maar eerder met de rechterkant. Hoewel er misschien niet veel verschil is in de formule, weerspiegelt de tekening aan de rechterkant precies de concepten van "sampling" en "feedback" - in werkelijkheid werkt de overgrote meerderheid van de stroombronnen in sampling- en feedbackmodi, en worden feedforward-methoden zelden gebruikt , of eenvoudigweg hulpmethoden.
Laten we doorgaan: als we de variabele weerstand in de figuur vervangen door een transistor of veldeffecttransistor, en de weerstandswaarde van deze "variabele weerstand" regelen door de uitgangsspanning te detecteren, zodat de uitgangsspanning constant blijft, bereiken we het doel van spanningsstabilisatie. Deze transistor of veldeffecttransistor wordt gebruikt om de uitgangsspanning aan te passen, daarom wordt hij een aanpassingstransistor genoemd.
Omdat de afstelbuis in serie is geschakeld tussen de voeding en de belasting, wordt dit een seriegeregelde voeding genoemd. Dienovereenkomstig is er een parallel geregelde voeding, die de uitgangsspanning aanpast door de regelbuis parallel te zetten met de belasting. Een typische referentiespanningsregelaar TL431 is een type parallel geregelde voeding. De betekenis van parallelle aansluiting is het verzekeren van de "stabiliteit" van de emitterspanning van de verzwakkingsversterkerbuis via shunt, zoals weergegeven in figuur 2. Misschien geeft dit cijfer niet meteen aan dat het "parallel" is, maar bij nadere inspectie blijkt het is inderdaad het geval. Er moet echter worden opgemerkt dat de hier gebruikte spanningsregelaar in zijn niet-lineaire gebied werkt. Daarom is het, als het als een stroombron wordt beschouwd, ook een niet-lineaire stroombron. Laten we, voor het gemak van ieders begrip, later op zoek gaan naar een redelijk geschikt diagram totdat we het beknopt kunnen begrijpen.
Vanwege het feit dat de instelbuis als weerstand fungeert en warmte genereert wanneer er stroom door de weerstand vloeit, genereert de in een lineaire toestand werkende instelbuis doorgaans een grote hoeveelheid warmte, wat resulteert in een laag rendement. Dit is een van de belangrijkste nadelen van lineair geregelde voedingen. Voor een meer gedetailleerd begrip van lineair geregelde voedingen kunt u het handboek over analoge elektronische schakelingen raadplegen. Ons belangrijkste doel hier is om iedereen te helpen deze concepten en hun relaties te verduidelijken.
