اصل کار و معرفی ساده منبع تغذیه تثبیت شده با ولتاژ DC
نمودار بلوک مدار معمولی یک منبع تغذیه تنظیم شده DC سری از نوع ترانزیستور در شکل نشان داده شده است. این مدار شامل یک مدار فیلتر یکسو کننده، یک مدار تنظیم کننده ولتاژ سری، یک منبع تغذیه کمکی و یک مدار حفاظتی است.
مدار فیلتر یکسو کننده شامل ترانسفورماتور قدرت، مدار یکسو کننده و مدار فیلتر می باشد. مدارهای نیمه هادی معمولاً از منبع تغذیه DC 6 ولت، 12 ولت، 18 ولت، 24 ولت، 30 ولت و سایر مقادیر ولتاژ نامی استفاده می کنند، در حالی که ولتاژ شبکه به طور کلی 220 ولت AC است، برای تبدیل ولتاژ AC شبکه به ولتاژ DC مورد نیاز، اول از همه از طریق ترانسفورماتور قدرت پایین می آید و سپس از طریق مدار یکسو کننده به یک جریان متناوب AC DC ضربانی تبدیل می شود، به دلیل ولتاژ اصلاح شده نیز یک جزء AC بزرگ باید توسط مدار فیلتر فیلتر شود که توسط مدار یکسو کننده فیلتر می شود. ولتاژ تصحیح شده دارای یک جزء AC بزرگ است که باید توسط یک مدار فیلتر فیلتر شود تا ولتاژ DC نرمتری به دست آید.
پس از مدار فیلتر پس از ولتاژ DC، اگرچه ضربان کوچک است، اما مقدار ولتاژ هنوز ناپایدار است، دلیل اصلی سه جنبه است: اول، ولتاژ شبکه AC به طور کلی حدود ± 10٪ نوسانات است و بنابراین باعث می شود ولتاژ DC خروجی فیلتر یکسو کننده نیز حدود ± 10٪ نوسان دارد. در مرحله دوم، مدار فیلتر یکسو کننده یک مقاومت داخلی وجود دارد، هنگامی که جریان بار تغییر می کند در مقاومت داخلی به ولتاژ فرود نیز تغییر می کند، به طوری که ولتاژ DC خروجی نیز تغییر می کند. سوم، در مدار تنظیم کننده یکسو کننده، به دلیل استفاده از ویژگی های دستگاه نیمه هادی با دمای محیط تغییر می کند، بنابراین باعث می شود ولتاژ خروجی پایدار نباشد.
مدارهای تنظیم کننده ولتاژ می توانند ولتاژ DC خروجی را ثابت نگه دارند تا با تغییر ولتاژ شبکه، بار یا دما تغییر نکند. مدار تنظیم کننده ولتاژ سری شامل لینک تنظیم، مدار تقویت کننده مقایسه، مدار نمونه برداری، ولتاژ مرجع و سایر قسمت ها می باشد. لوله تنظیم در لینک تنظیم به صورت سری بین مدار فیلتر و بار متصل می شود، بنابراین به آن مدار تنظیم کننده ولتاژ سری می گویند. لوله تنظیم معادل یک مقاومت متغیر است، اگر ولتاژ خروجی افزایش یابد، مقدار مقاومت بر این اساس افزایش می یابد، به طوری که ولتاژ خروجی به پایین باز می گردد. برعکس، اگر ولتاژ خروجی کاهش یابد، مقدار مقاومت به همان نسبت کاهش می یابد، به طوری که ولتاژ خروجی افزایش می یابد. این ولتاژ خروجی را تنظیم می کند تا ثابت بماند، می توانید به هدف تنظیم ولتاژ برسید.
مدار نمونه برداری از روش تقسیم کننده مقاومت برای نمونه برداری از تغییر ولتاژ خروجی به نسبت معینی برای سیگنال نمونه برداری استفاده می کند. ولتاژ مرجع یک ولتاژ مرجع پایدار و استاندارد است. سیگنال نمونه برداری و ولتاژ مرجع به طور همزمان برای مقایسه به مدار تقویت کننده مقایسه اضافه می شود و سپس تفاوت بین این دو را تقویت می کند، با ولتاژ تقویت شده برای کنترل پایه لوله تنظیم کننده به جریان تزریق می شود، در نتیجه DC داخلی رگولاتور تغییر می کند. مقاومت، تنظیم تثبیت ولتاژ خروجی. به منظور بهبود عملکرد تنظیم کننده، مدار تقویت کننده مقایسه ای اغلب از تقویت کننده دیفرانسیل دو مرحله ای استفاده می شود، تقویت بزرگتر است، قابلیت کنترل قوی تر، و به دنبال آن مدار تقویت کننده مقایسه ای نیز به یک رانش کوچک صفر، پایداری دمای خوب نیاز دارد.
مدار فیلتر یکسو کننده فوق و مدار تنظیم کننده ولتاژ سری با هم، همچنین به عنوان منبع تغذیه اصلی شناخته می شود. اصل تنظیم کننده ولتاژ به این صورت است: اگر ولتاژ خروجی به دلیل تغییر ولتاژ شبکه یا بار افزایش یابد، ولتاژ نمونه برداری تولید شده توسط مدار نمونه گیری نیز افزایش می یابد، سپس ولتاژ نمونه برداری بیشتر از ولتاژ مرجع است، تفاوت توسط تقویت کننده مقایسه تقویت می شود. مدار، پس از پیوند تنظیم به طوری که تنظیم ولتاژ اتصال امیتر لوله، جریان پایه کاهش می یابد، تنظیم مقاومت DC لوله افزایش می یابد، افت ولتاژ لوله افزایش می یابد، در نتیجه ولتاژ خروجی کاهش ولتاژ خروجی برای حفظ ثبات از ولتاژ خروجی به طور مشابه، هنگامی که ولتاژ خروجی کاهش می یابد، از طریق یک فرآیند مشابه، به طوری که مقاومت داخلی DC لوله تنظیم کاهش می یابد، افت ولتاژ لوله آن کاهش می یابد، همچنین ولتاژ خروجی را مجدداً افزایش می دهد، به طوری که اساساً تغییر نمی کند.
