Zde zmíněný lineární regulovaný napájecí zdroj se týká stejnosměrně regulovaného napájecího zdroje, ve kterém nastavovací trubice pracuje v lineárním stavu. Regulační trubice pracuje v lineárním stavu, který lze chápat následovně: RW (viz analýza níže) je plynule proměnná, tedy lineární. U spínaného zdroje je tomu jinak. Spínací elektronka (ve spínaném zdroji obecně nazýváme nastavovací elektronku spínací elektronka) pracuje ve dvou stavech: zapnuto a vypnuto: zapnuto - odpor je velmi malý; vypnuto - odpor je velmi vysoký velký. Trubka pracující ve spínaném stavu zjevně není v lineárním stavu.
Lineární regulovaný napájecí zdroj je typ stejnosměrného regulovaného napájecího zdroje používaného dříve. Charakteristiky lineárně regulovaného stejnosměrného zdroje jsou: výstupní napětí je nižší než vstupní napětí; rychlost odezvy je vysoká, výstupní zvlnění je malé; hluk vytvářený prací je nízký; účinnost je nízká (zdá se, že LDO, která se nyní často objevuje, řeší problém účinnosti); Velké množství tepla (zejména vysoce výkonné zdroje) nepřímo zvyšuje tepelný šum do systému.
Princip činnosti: Nejprve na následujícím obrázku ilustrujeme princip regulace napětí lineárně regulovaného zdroje. Jak je znázorněno na obrázku níže, proměnný odpor RW a zatěžovací odpor RL tvoří obvod děliče napětí a výstupní napětí je:
Uo="Ui"×RL/(RW plus RL), takže úpravou velikosti RW lze změnit velikost výstupního napětí. Všimněte si, že pokud se v tomto vzorci podíváme pouze na změnu hodnoty nastavitelného odporu RW, výstup Uo není lineární, ale pokud se podíváme na RW a RL společně, je lineární. Všimněte si také, že náš obrázek nekreslí terminál RW doleva, ale doprava. Ačkoli v tom není žádný rozdíl od vzorce, je nakreslen vpravo, ale pouze odráží koncept "vzorkování" a "zpětné vazby" - skutečné napájení, většina z nich pracuje v režimu vzorkování a zpětné vazby. použití dopředných metod je vzácné, nebo dokonce používané, jedná se pouze o pomocnou metodu.
Pokračujme: Pokud použijeme triodový nebo tranzistor s efektem pole k nahrazení varistoru na obrázku a odpor tohoto "varistoru" řídíme detekcí velikosti výstupního napětí tak, aby výstupní napětí zůstalo konstantní, pak máme je dosaženo účelu stabilizace napětí. Tato trioda nebo tranzistor s efektem pole se používá k nastavení napěťového výstupu, proto se nazývá nastavovací trubice.
Protože je regulační trubice zapojena do série mezi napájecí zdroj a zátěž, nazývá se sériově regulovaný napájecí zdroj. Odpovídajícím způsobem je zde i paralelně regulovaný zdroj, který má nastavovat výstupní napětí paralelním připojením regulační elektronky k zátěži. Typický referenční regulátor TL431 je bočníkový regulátor. Takzvané paralelní zapojení znamená, že stejně jako u Zenerovy trubice na obrázku 2 je „stabilní“ napětí emitoru elektronky útlumového zesilovače zajištěno bočníkem. Možná vám tento obrázek nedovolí vidět, že je „paralelní“, ale když se podíváte pozorně, tak ano. Zde by však také každý měl zpozornět: Zenerova trubice zde využívá k práci svou nelineární oblast, takže pokud je považována za napájecí zdroj, jedná se také o nelineární zdroj. Abychom všem usnadnili pochopení, podívejme se zpět na vhodný diagram, dokud jej nebudeme schopni stručně pochopit.
Protože nastavovací trubice je ekvivalentní rezistoru a proud protéká rezistorem, bude generovat teplo, takže nastavovací trubice, která pracuje v lineárním stavu, bude obecně generovat velké množství tepla, což má za následek nízkou účinnost. To je hlavní nevýhoda lineárně regulovaných napájecích zdrojů. Pro podrobnější pochopení lineárně regulovaných napájecích zdrojů viz učebnici analogových elektronických obvodů. Zde vám především pomůžeme ujasnit si tyto pojmy a vztah mezi nimi.
Obecně řečeno, lineárně regulovaný napájecí zdroj se skládá z několika základních částí, jako je nastavovací trubice, referenční napětí, vzorkovací obvod a obvod zesilovače chyb. Kromě toho může také zahrnovat některé části, jako jsou ochranné obvody, spouštěcí obvody a tak dále. Na následujícím obrázku je poměrně jednoduché schéma lineárního regulovaného zdroje (schéma s vynecháním součástek jako jsou filtrační kondenzátory). Vzorkovací rezistor vzorkuje výstupní napětí a porovnává je s referenčním napětím. Poté, co je výsledek porovnání zesílen obvodem chybového zesilovače, je řízena nastavovací trubice. Stupeň vodivosti udržuje výstupní napětí stabilní.
