Išsamesnis linijinio valdomo maitinimo šaltinio veikimo koncepcijos paaiškinimas
Reguliuojamus maitinimo šaltinius dažnai skirstome į dvi grupes pagal reguliavimo vamzdelio veikimo būklę: perjungiamuosius reguliuojamus maitinimo šaltinius ir linijinius reguliuojamus maitinimo šaltinius. Taip pat yra mažas Zener vamzdžiu maitinamas maitinimo šaltinis.
Nuolatinės srovės reguliuojamas maitinimo šaltinis, kuriame reguliatoriaus vamzdelis veikia linijiniu režimu, čia vadinamas linijiniu reguliuojamu maitinimo šaltiniu. Kad suprastumėte, kaip reguliavimo vamzdelis veikia tiesine būsena, apsvarstykite šiuos dalykus: RW yra nuolat kintama arba linijinė (žr. toliau pateiktą analizę). Perjungimo maitinimo šaltinyje yra kitaip. Perjungimo vamzdis veikia dviem būsenomis: įjungta ir išjungta: įjungta, varža itin maža; išjungtas, pasipriešinimas yra labai mažas didelis. Perjungimo maitinimo šaltinyje reguliavimo vamzdelį paprastai vadiname perjungimo vamzdžiu. Žinoma, vamzdis, veikiantis įjungimo ir išjungimo būsenoje, to nedaro linijiniu būdu.
Senesnis nuolatinės srovės reguliuojamo maitinimo šaltinis yra linijinis reguliuojamas maitinimo šaltinis. Atrodo, kad dabar dažnai matomas LDO išsprendžia efektyvumo problemą. Tačiau linijinis reguliuojamas nuolatinės srovės maitinimo šaltinis turi šias charakteristikas: išėjimo įtampa yra mažesnė už įėjimo įtampą; greitas atsako greitis; išvesties bangavimas yra mažas; darbo keliamas triukšmas yra mažas; efektyvumas yra mažas; ir didelis šilumos generavimas (ypač naudojant didelio galingumo maitinimo šaltinius), kuris netiesiogiai padidina šiluminį triukšmą sistemoje.
Veikimo principas: Šioje iliustracijoje parodyta, kaip linijinis valdomas maitinimo šaltinis reguliuoja įtampą.
Uo=UiRL/(RW plius RL), todėl išėjimo įtampą galima keisti keičiant RW dydį. Atkreipkite dėmesį, kad šioje formulėje, jei atsižvelgsime tik į kintamo rezistoriaus RW vertės pokytį, Uo išvestis nėra tiesinė; tačiau jei atsižvelgsime ir į RW, ir į RL, Uo išvestis yra tiesinė. Taip pat atkreipkite dėmesį į tai, kad mūsų paveikslėlyje parodytas RW išėjimas į dešinę, o ne į kairę. Dešinėje esančiame paveikslėlyje pavaizduotos tik „atrankos“ ir „grįžtamojo ryšio“ sąvokos, net jei nesiskiria nuo formulės; dauguma autentiškų maitinimo šaltinių veikia mėginių ėmimo ir grįžtamojo ryšio būdu. Žemiau pateiktas grįžtamojo ryšio metodas naudojamas tik retkarčiais arba jis naudojamas tik kaip pagalbinis metodas.
Judame toliau: Jei diagramoje kintamąjį rezistorių pakeisime triodiniu arba lauko efekto tranzistoriumi, o šio „varistoriaus“ varžą reguliuosime jutę išėjimo įtampą, kad išėjimo įtampa būtų pastovi, galime Įtampos stabilizavimas pavyksta jos tikslas. Šis triodas arba lauko efekto vamzdis vadinamas reguliavimo vamzdžiu, nes jis naudojamas modifikuoti išėjimo įtampą.
Kadangi reguliatoriaus vamzdis yra nuosekliai sujungtas tarp maitinimo šaltinio ir apkrovos, jis vadinamas nuosekliai reguliuojamu maitinimo šaltiniu. Atitinkamai yra ir šunto tipo reguliuojamas maitinimo šaltinis, skirtas išėjimo įtampai reguliuoti, lygiagrečiai su apkrova prijungiant reguliatoriaus vamzdelį. Tipiškas atskaitos įtampos reguliatorius TL431 yra šunto tipo įtampos reguliatorius. Vadinamasis lygiagretusis jungimas reiškia, kad kaip ir įtampos reguliatoriaus vamzdelis 2 paveiksle, slopinančio stiprintuvo vamzdžio emiterio įtampos „stabilumas“ užtikrinamas manevruojant. Galbūt šis skaičius neleidžia suprasti, kad tai yra „lygiagretusis ryšys“, bet atidžiau pažvelgus, tai tikrai taip. Tačiau čia turėtų atkreipti dėmesį visi: čia esantis įtampos reguliatoriaus vamzdelis veikia savo netiesinėje srityje, todėl jei manote, kad tai yra maitinimo šaltinis, tai yra ir netiesinis maitinimo šaltinis. Kad visiems būtų lengviau suprasti, pažvelkime į pakankamai tinkamą paveikslėlį, kol galėsime jį suprasti glaustai.
Kadangi reguliavimo vamzdis yra lygiavertis rezistoriui, jis generuos šilumą, kai srovė teka per rezistorių, todėl tiesiniu režimu dirbantis reguliavimo vamzdis paprastai generuos daug šilumos, todėl efektyvumas bus mažas. Tai vienas iš svarbiausių linijinio reguliuojamo maitinimo šaltinių trūkumų. Norėdami sužinoti daugiau apie linijinius reguliuojamus maitinimo šaltinius, skaitykite analoginių elektroninių grandinių vadovėlius. Čia daugiausia padedame išsiaiškinti šias sąvokas ir jų tarpusavio ryšį.
