Plašāks lineāri kontrolētās barošanas avota darbības koncepcijas skaidrojums
Mēs bieži iedalām regulētos barošanas avotus divās grupās, pamatojoties uz regulējošās caurules darbības stāvokli: regulējamie barošanas avoti un lineāri regulējami barošanas avoti. Ir arī mazs Zener caurules barošanas avots.
Līdzstrāvas regulētais barošanas avots, kurā regulatora caurule darbojas lineārā stāvoklī, šeit tiek saukts par lineāro regulēto barošanas avotu. Lai saprastu, kā regulēšanas caurule darbojas lineārā stāvoklī, ņemiet vērā sekojošo: RW ir nepārtraukti mainīgs vai lineārs (skatiet analīzi zemāk). Komutācijas barošanas avotā tas ir savādāk. Komutācijas caurule darbojas divos stāvokļos: ieslēgts un izslēgts: ieslēgts, pretestība ir ārkārtīgi niecīga; izslēgts, pretestība ir ļoti maza liela. Komutācijas barošanas avotā regulēšanas cauruli parasti saucam par komutācijas cauruli. Protams, caurule, kas darbojas ieslēgtā-izslēgtā stāvoklī, to nedara lineāri.
Vecāks līdzstrāvas regulētās barošanas avota stils ir lineāra regulējama barošanas avota. Šķiet, ka tagad bieži redzamais LDO atrisina efektivitātes problēmu. Tomēr lineāri regulētam līdzstrāvas barošanas avotam ir šādas īpašības: izejas spriegums ir zemāks par ieejas spriegumu; reakcijas ātrums ir ātrs; izejas pulsācija ir maza; darba radītais troksnis ir zems; efektivitāte ir zema; un liela siltuma ražošana (īpaši ar lieljaudas barošanas avotiem), kas netieši palielina sistēmas siltuma troksni.
Darbības princips: Nākamajā attēlā parādīts, kā lineāri kontrolēts strāvas avots regulē spriegumu.
Uo=UiRL/(RW plus RL), tādējādi izejas spriegumu var mainīt, mainot RW izmēru. Lūdzu, ņemiet vērā, ka šajā formulā, ja ņemam vērā tikai mainīgā rezistora RW vērtības izmaiņas, Uo izvade nav lineāra; tomēr, ja ņemam vērā gan RW, gan RL, Uo izvade ir lineāra. Ņemiet vērā arī to, ka mūsu attēlā ir parādīta RW izvadīšana pa labi, nevis pa kreisi. Labajā pusē esošajā attēlā ir attēloti tikai jēdzieni "izlase" un "atgriezeniskā saite", pat ja nav nekādas atšķirības no formulas; vairums oriģinālo barošanas avotu darbojas paraugu ņemšanas un atgriezeniskās saites veidā. Tālāk uz priekšu vērstā pieeja tiek izmantota tikai reizēm, vai arī tā tiek izmantota tikai kā palīgmetode.
Dosimies tālāk: Ja diagrammā mainīgo rezistoru aizstājam ar triodes vai lauka efekta tranzistoru, un regulējam šī "varistora" pretestību, uztverot izejas spriegumu, lai izejas spriegums būtu nemainīgs, mēs varam Sprieguma stabilizācija izdodas tā mērķis. Šī triode vai lauka efekta caurule tiek saukta par regulēšanas cauruli, jo to izmanto, lai mainītu sprieguma izvadi.
Tā kā regulatora caurule ir virknē savienota starp barošanas avotu un slodzi, to sauc par sērijveidā regulētu barošanas avotu. Attiecīgi ir arī šunta tipa regulējama barošana, kas paredzēta izejas sprieguma regulēšanai, paralēli slodzei pieslēdzot regulatora cauruli. Tipisks atsauces sprieguma regulators TL431 ir šunta tipa sprieguma regulators. Tā sauktais paralēlais savienojums nozīmē, ka tāpat kā sprieguma regulatora caurule 2. attēlā, vājinošā pastiprinātāja caurules emitētāja sprieguma "stabilitāte" tiek nodrošināta ar manevrēšanu. Varbūt šis skaitlis neļauj jums redzēt, ka tas ir "paralēlais savienojums", bet, rūpīgāk aplūkojot, tas tā patiešām ir. Tomēr ikvienam vajadzētu pievērst uzmanību šeit: sprieguma regulatora caurule šeit darbojas savā nelineārajā reģionā, tāpēc, ja jūs domājat, ka tas ir barošanas avots, tas ir arī nelineārs barošanas avots. Lai visiem būtu vieglāk saprast, atskatīsimies uz kādu saprātīgi piemērotu attēlu, līdz varēsim to saprast īsi.
Tā kā regulēšanas caurule ir līdzvērtīga rezistoram, tā radīs siltumu, kad strāva plūst caur rezistoru, tāpēc regulēšanas caurule, kas darbojas lineārā stāvoklī, parasti radīs daudz siltuma, kā rezultātā būs zema efektivitāte. Šis ir viens no svarīgākajiem lineāro regulējamo barošanas avotu trūkumiem. Lai iegūtu sīkāku izpratni par lineāri regulējamiem barošanas avotiem, lūdzu, skatiet mācību grāmatas par analogajām elektroniskajām shēmām. Šeit mēs galvenokārt palīdzam jums noskaidrot šos jēdzienus un attiecības starp tiem.
