توضیح دقیق اصل کار منبع تغذیه تنظیم شده خطی
با توجه به وضعیت کار لوله تنظیم، ما اغلب منبع تغذیه تنظیم شده را به دو دسته تقسیم می کنیم: منبع تغذیه تنظیم شده خطی و منبع تغذیه تنظیم شده سوئیچ. علاوه بر این، یک منبع تغذیه کوچک وجود دارد که از یک تنظیم کننده ولتاژ استفاده می کند.
منبع تغذیه تنظیم شده خطی که در اینجا ذکر شد به منبع تغذیه تنظیم شده DC اشاره دارد که در حالت خطی با یک لوله تنظیم کار می کند. لوله تنظیم در حالت خطی کار می کند، که می توان آن را به صورت زیر فهمید: RW (تحلیل زیر را ببینید) به طور پیوسته متغیر است، یعنی خطی. در منابع تغذیه سوئیچینگ، ترانزیستور سوئیچ (که معمولاً به عنوان ترانزیستور تنظیم در منابع تغذیه سوئیچینگ نامیده می شود) در دو حالت کار می کند: روشن - با مقاومت بسیار کم. خاموش - مقاومت بالاست. لوله ای که در حالت روشن/خاموش کار می کند به وضوح در حالت خطی نیست.
منبع تغذیه تنظیمشده خطی یک نوع نسبتاً اولیه منبع تغذیه تنظیمشده DC است. ویژگی های منبع تغذیه DC تنظیم شده خطی عبارتند از: ولتاژ خروجی کمتر از ولتاژ ورودی است. سرعت پاسخ سریع و موج خروجی کوچک. سر و صدای کم ناشی از کار؛ راندمان پایین (LDO که امروزه اغلب دیده می شود، به نظر می رسد مشکلات کارایی را حل می کند). تولید گرمای زیاد (به ویژه منابع انرژی با توان بالا) به طور غیر مستقیم باعث افزایش نویز حرارتی سیستم می شود.
اصل کار: ابتدا از نمودار زیر برای نشان دادن اصل تنظیم ولتاژ در منبع تغذیه تنظیم شده خطی استفاده می کنیم.
مقاومت متغیر RW و مقاومت بار RL یک مدار تقسیم کننده ولتاژ با ولتاژ خروجی را تشکیل می دهند:
Uo=Ui × RL/(RW به اضافه RL)، بنابراین، با تنظیم اندازه RW، ولتاژ خروجی را می توان تغییر داد. لطفا توجه داشته باشید که در این معادله، اگر فقط به تغییر مقدار مقاومت قابل تنظیم RW نگاه کنیم، خروجی Uo خطی نیست، اما اگر RW و RL را با هم نگاه کنیم، خطی است. همچنین توجه داشته باشید که نمودار ما انتهای سرب RW را به عنوان متصل به چپ نشان نمی دهد، بلکه در سمت راست است. اگرچه ممکن است تفاوت زیادی در فرمول وجود نداشته باشد، ترسیم آن در سمت راست دقیقاً مفاهیم "نمونه گیری" و "بازخورد" را منعکس می کند - در واقعیت، اکثریت قریب به اتفاق منابع برق در حالت های نمونه گیری و بازخورد کار می کنند و روش های بازخورد به ندرت استفاده می شود. ، یا به سادگی روش های کمکی.
ادامه می دهیم: اگر مقاومت متغیر شکل را با ترانزیستور یا ترانزیستور اثر میدانی جایگزین کنیم و با تشخیص ولتاژ خروجی، مقدار مقاومت این «مقاومت متغیر» را کنترل کنیم تا ولتاژ خروجی ثابت بماند، به هدف می رسیم. تثبیت ولتاژ این ترانزیستور یا ترانزیستور اثر میدانی برای تنظیم اندازه خروجی ولتاژ استفاده می شود، بنابراین ترانزیستور تنظیم نامیده می شود.
با توجه به اینکه لوله تنظیم به صورت سری بین منبع تغذیه و بار متصل می شود، به آن منبع تغذیه سری تنظیم شده می گویند. به همین ترتیب، یک منبع تغذیه تنظیم شده موازی وجود دارد که ولتاژ خروجی را با موازی کردن لوله تنظیم با بار تنظیم می کند. یک رگولاتور ولتاژ مرجع معمولی TL431 نوعی منبع تغذیه تنظیم شده موازی است. منظور از اتصال موازی اطمینان از "پایداری" ولتاژ امیتر لوله تقویت کننده تضعیف کننده از طریق شنت است، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. شاید این شکل بلافاصله نشان دهنده "موازی" بودن آن نباشد، اما با بررسی دقیق تر، آن را نشان می دهد. واقعا همینطور است با این حال، باید توجه داشت که تنظیم کننده ولتاژ مورد استفاده در اینجا در منطقه غیر خطی خود کار می کند. بنابراین اگر منبع تغذیه در نظر گرفته شود منبع تغذیه غیرخطی نیز می باشد. برای سهولت درک همه، اجازه دهید بعداً به دنبال یک نمودار مناسب و مناسب بگردیم تا زمانی که بتوانیم آن را به طور خلاصه درک کنیم.
با توجه به اینکه لوله تنظیم به عنوان یک مقاومت عمل می کند و در هنگام عبور جریان از مقاومت، گرما تولید می کند، لوله تنظیمی که در حالت خطی کار می کند، عموماً مقدار زیادی گرما تولید می کند و در نتیجه راندمان پایینی دارد. این یکی از اشکالات اصلی منابع تغذیه تنظیم شده خطی است. برای درک دقیقتر منابع تغذیه تنظیمشده خطی، لطفاً به کتاب درسی مدارهای الکترونیکی آنالوگ مراجعه کنید. هدف اصلی ما در اینجا این است که به همه کمک کنیم تا این مفاهیم و روابط خود را روشن کنند.
