Үш түрлі кернеудің реттегіштерінің түсіндірмесі
Тұрақты, сенімді кернеу қажет болғанда, кернеу реттегіштері құрамдас бөлігі болып табылады. Олар кіріс кернеуін қабылдап, кернеудің кернеу деңгейіне немесе реттелетін кернеу деңгейіне (оң сыртқы компоненттерді таңдау арқылы) кіру кернеуіне қарамастан реттелетін шығыс кернеуін жасайды.
Шығу кернеуінің деңгейін автоматты түрде реттеу әртүрлі кері байланыс әдістерімен жүзеге асырылады, кейбіреулері Zener диодты сияқты қарапайым, ал басқалары өнімділікті, сенімділікті, тиімділікті жақсартатын күрделі кері байланыс топологияларын қамтиды және кіріс кернеуінен жоғары шығу кернеуін арттыру сияқты басқа да мүмкіндіктерді қосады. кернеу реттегіш.
Кернеу реттегіштерінің түрлері
Кернеу реттегіштерінің бірнеше түрі бар, олар өте тиімді және өте тиімді. Кернеу реттеушісінің ең қолжетімді және жиі ең қарапайым түрі - желілік кернеу реттегіштері.
Сызықтық реттегіштер бірнеше түрде келеді, өте тығыз және жиі төмен кернеулі, төмен қуат жүйелерінде қолданылады.
Реттеуіштерді ауыстыру желілік кернеу реттегіштеріне қарағанда әлдеқайда тиімді, бірақ олар жұмыс істеуге және одан қымбатқа түседі.
Сызықтық реттегіштер
Кернеуді реттеудің және электроника үшін тұрақты кернеуді қамтамасыз етудің ең негізгі жолдарының бірі - стандартты 3-байланыс сызықтық кернеу реттегіші, мысалы, LM7805, 36 вольтке дейін кіріс кернеуі бар 5 вольтты 1 ампер шығуын үлгіге байланысты).
Сызықтық реттегіштер кері кернеуге негізделген реттегіштің тиімді сериялы кедергісін реттеу арқылы жұмыс істейді, бұл негізінен кернеуді бөлгіш схемаға айналады. Бұл реттеуіштің ағымдық жүктемесіне дейін ағымдағы жүктемеге қарамастан, тұрақты тұрақты кернеуді шығаруға мүмкіндік береді.
Сызықтық кернеуді реттегіштердегі үлкен төмендетудің бірі кернеу реттегішінің ең төменгі кернеудің төмендеуі болып табылады, ол LM7805 стандартты кернеу реттегішінде 2,0 вольт болып табылады. Бұл тұрақты 5 вольтты шығу үшін кем дегенде 7 вольт енгізу қажет. Бұл кернеудің төмендеуі 1 амперлік жүктемені (2 вольтты кернеуді төмендету 1 ампер) беру кезінде кем дегенде 2 Вт таратуға тура келетін сызықтық реттеуішпен таратылатын қуатта үлкен рөл атқарады.
Қуаттың диссипациясы кіріс және шығыс кернеуінің айырмашылығын арттырады. Мәселен, 7 вольт көзі 1 вольтты жеткізетін 5 вольтты реттейтін болса, желілік реттегіш арқылы 2 ватт таратады, сол ток беретін 5 вольтпен реттелетін 10 вольт көзі 5 Вт тарқатып, реттегішті тек 50% тиімді етеді .
Регуляторларды ауыстыру
Сызықтық реттегіштер төмен қуатқа, төмен шығындарға арналған үлкен шешімдер болып табылады, онда кіріс пен шығыс арасындағы кернеудің айырмашылығы төмен және көп қуат талап етілмейді. Сызықтық реттегіштердің ең төменгі жағы - олар өте тиімсіз, яғни реттегіштерді іске қосатын жерде.
Жоғары тиімділік қажет болғанда немесе кіріс кернеуінің кең спектрі, соның ішінде қажетті кернеудің кернеуінен төмен кіріс кернеулері күтілсе, коммутациялық реттегіш үздік нұсқаға айналады. Коммутациялық кернеу реттегіштері электр қуатының тиімділігіне 85% немесе одан жоғары, желілік кернеу реттеушісінің тиімділігіне қарағанда жиі 50% төмен.
Регуляторларды ауыстыру, әдетте, сызықтық реттегіштерден қосымша компоненттерді талап етеді, ал компоненттердің мәндері желілік реттегіштерге қарағанда коммутациялық реттегіштердің жалпы жұмысына әсер етеді.
Сондай-ақ, реттелетін электронды шуылдың салдарынан қалған тізбектің өнімділігі мен мінез-құлқына қауіп төндірмей, коммутациялық реттегіштерді тиімді пайдаланудағы жобалық қиындықтар да бар.
Зенер диодтары
Кернеуді реттеудің ең қарапайым тәсілдерінің бірі Зенердің диодымен. Сызықтық реттегіш - жұмыс істеу үшін қажетті бірнеше қосымша компоненттері бар өте қарапайым компонент және дизайнерлік өте күрделі, Zener диод кейбір жағдайларда тек бір компонентпен кернеуді реттеуді қамтамасыз ете алады.
Zener диод барлық қосымша кернеуді кернеудің кернеу шегінен асатын жерге дейін сөндіргендіктен, ол кернеудің диодтың жолсеріктерінен шығатын кернеуі бар өте қарапайым кернеу реттегіші ретінде қолданыла алады.
Өкінішке орай, Zeners көбінесе қуатты реттеу қабілетінде өте шектеулі, оларда кернеу реттегіштері ретінде өте төмен қуат қосымшаларына ғана пайдаланылуы мүмкін. Осылайша Zener диодтарын пайдаланғанда, дұрыс өлшемді резисторды стратегиялық таңдау арқылы Зенер арқылы шығатын қол жетімді қуатты шектеу керек.