Jaký je princip práce lineárně regulovaného napájení
Podle pracovního stavu regulační elektronky rozdělujeme často regulovaný zdroj do dvou kategorií: lineární regulovaný zdroj a spínaný regulovaný zdroj. Navíc je zde malý napájecí zdroj, který využívá Zenerovu trubici.
Zde zmíněný lineární regulovaný napájecí zdroj se týká stejnosměrně regulovaného napájecího zdroje, ve kterém trubice regulátoru pracuje v lineárním stavu. Regulační trubice pracuje v lineárním stavu, který lze chápat takto: RW (viz analýza níže) je plynule proměnná, tedy lineární. Jiné je to u spínaného zdroje. Spínací elektronka (ve spínaném zdroji stavěcí elektronku obecně nazýváme spínací elektronka) pracuje ve dvou stavech: zapnuto a vypnuto: zapnuto - odpor je velmi malý; vypnuto - odpor je velmi malý velký. Trubka pracující ve stavu zapnuto-vypnuto zjevně není v lineárním stavu.
Lineární regulovaný napájecí zdroj je typ stejnosměrného regulovaného napájecího zdroje, který byl používán 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); Velký vývin tepla (zejména vysoce výkonné napájení), který nepřímo zvyšuje tepelný šum do systému.
Princip činnosti: Nejprve si na následujícím obrázku ilustrujme princip lineárního regulovaného napájecího zdroje pro regulaci napětí.
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 výstupní napětí. Upozorňujeme, 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 vývod RW doleva, ale doprava. Ačkoli zde není žádný rozdíl od vzorce, nákres vpravo pouze odráží pojmy „vzorkování“ a „zpětná vazba“--většina skutečných napájecích zdrojů pracuje v režimu vzorkování a zpětné vazby Níže je metoda zpětné vazby se používá zřídka, nebo pokud se používá, je to pouze pomocná metoda.
Pokračujme: Pokud použijeme triodu nebo tranzistor s efektem pole k nahrazení proměnného rezistoru na obrázku a regulujeme hodnotu odporu tohoto "varistoru" detekcí výstupního napětí, takže výstupní napětí zůstane konstantní, takže můžeme je dosaženo účelu stabilizace napětí. Tato trioda neboli elektronka s efektem pole se používá k nastavení napěťového výstupu, proto se nazývá nastavovací elektronka.
Protože je trubice regulátoru zapojena do série mezi napájecí zdroj a zátěž, nazývá se sériově regulovaný napájecí zdroj. Odpovídajícím způsobem existuje také bočníkový regulovaný zdroj, který má upravovat výstupní napětí připojením elektronky regulátoru paralelně k zátěži. Typický regulátor referenčního napětí TL431 je regulátor napětí bočníkového typu. Takzvané paralelní zapojení znamená, že stejně jako u elektronky regulátoru napětí na obrázku 2 je "stabilita" emitorového napětí elektronky útlumového zesilovače zajištěna bočníkem. Možná vám tento údaj neumožňuje vidět, že se jedná o „paralelní spojení“, ale při bližším pohledu tomu tak skutečně je. Zde by však každý měl zpozornět: elektronka regulátoru napětí zde pracuje ve své nelineární oblasti, takže pokud si myslíte, že jde o zdroj, je to také nelineární zdroj. Aby to bylo pro každého srozumitelnější, podívejme se zpět na přiměřeně vhodný obrázek, dokud jej nebudeme schopni stručně pochopit.
