Üç Farklı Tip Voltaj Regülatörünün Açıklaması
Sabit, güvenilir bir voltaj gerektiğinde, voltaj regülatörleri , gider bileşenidir. Bir giriş voltajı alırlar ve sabit voltaj seviyesinde veya ayarlanabilir voltaj seviyesinde (doğru harici bileşenleri seçerek) giriş voltajından bağımsız olarak regüle edilmiş bir çıkış voltajı oluştururlar.
Çıkış voltajı seviyesinin bu otomatik regülasyonu, bazıları Zener diyot kadar basitken, diğerleri performans, güvenilirlik, verimlilik artırabilir ve giriş voltajının üzerindeki çıkış voltajını yükseltmek gibi diğer özellikleri ekleyebilecek karmaşık geri bildirim topolojileri içerecek şekilde çeşitli geri besleme teknikleriyle ele alınır. voltaj regülatörü.
Voltaj Regülatörleri Türleri
Çok uygun fiyatlı ve çok verimli arasında değişen bir dizi voltaj regülatörü vardır. En uygun ve genellikle en kolay kullanılan voltaj regülatörü türü, doğrusal voltaj regülatörleridir.
Doğrusal regülatörler birkaç tipte gelir, çok kompakttır ve sıklıkla alçak gerilim, düşük güç sistemlerinde kullanılır.
Anahtarlama regülatörleri, lineer voltaj regülatörlerinden çok daha verimlidir, ancak çalışmak daha zordur ve daha pahalıdır.
Doğrusal Düzenleyiciler
Voltajı düzenleyen ve elektronikler için sabit bir voltaj sağlayan en basit yollardan biri, 36 volta kadar giriş gerilimi ile 5 volt 1 amp çıkış sağlayan LM7805 gibi standart 3 pinli bir lineer voltaj regülatörü kullanmaktır. modele bağlı olarak).
Doğrusal regülatörler, regülatörün etkili bir dizi rezistansını, bir voltaj bölücü devresi haline gelen bir geri besleme voltajına göre ayarlayarak çalışır. Bu, regülatör çıkışının mevcut yüküne göre mevcut yükün ne olduğuna bakılmaksızın etkili bir sabit voltaja izin verir.
Lineer voltaj regülatörlerine yönelik büyük dezavantajlardan biri, standart LM7805 lineer voltaj regülatöründe 2,0 volt olan voltaj regülatöründeki büyük minimum voltaj düşüşüdür. Bu, kararlı 5 volt çıkış elde etmek için en az 7 volt girişin gerektiği anlamına gelir. Bu voltaj düşüşü, 1 amp yükü (2 volt voltaj düşüşü zamanı 1 amp) veriyorsa, en az 2 watt dağıtmak zorunda kalacağı doğrusal regülatör tarafından dağıtılan güçte büyük bir rol oynar.
Güç kaybı daha da kötüleşir, giriş ve çıkış voltajı arasındaki fark artar. Örneğin, 1 volt sağlayan 5 volt'a ayarlanmış 7 voltluk bir kaynak, lineer regülatörden 2 watt dağılırken, aynı akımı veren 5 volt'a ayarlanan 10 voltluk bir kaynak 5 watt'lık bir güç tüketerek regülatörü sadece% 50 verimli hale getirecektir. .
Anahtarlama Düzenleyicileri
Doğrusal regülatörler, giriş ve çıkış arasındaki voltaj farkının az olduğu ve fazla güce ihtiyaç duyulmadığı düşük güç ve düşük maliyetli uygulamalar için mükemmel çözümlerdir. Doğrusal regülatörlerin en büyük aşağı tarafı, anahtar regülatörlerinin devreye girdiği yer olan çok verimsiz olmalarıdır.
Yüksek verime ihtiyaç duyulduğunda veya istenen çıkış voltajının altındaki giriş voltajı dahil olmak üzere geniş bir giriş voltajı aralığı beklendiğinde, bir anahtarlama regülatörü en iyi seçenek haline gelir. Anahtarlama voltaj regülatörleri, genellikle% 50'nin altında olan lineer voltaj regülatör verimliliğine kıyasla% 85 veya daha yüksek güç verimliliğine sahiptir.
Anahtarlama regülatörleri genellikle lineer regülatörlere göre fazladan bileşenler gerektirir ve bileşenlerin değerleri, lineer regülatörlere göre anahtarlama regülatörlerinin genel performansı üzerinde çok daha fazla etkiye sahiptir.
Regülatörün üretebileceği elektronik gürültü nedeniyle devrenin geri kalanının performansını veya davranışını tehlikeye atmadan anahtarlama düzenleyicilerini etkin bir şekilde kullanma konusunda daha fazla tasarım zorluğu vardır.
Zener Diyotları
Voltajı düzenlemenin en basit yollarından biri bir Zener diyotudur. Doğrusal bir regülatör çalışmak için çok az bileşen gerektiren çok az bileşen içeren oldukça basit bir bileşen olsa da, bir Zener diyotu bazı durumlarda sadece tek bir bileşenle yeterli voltaj regülasyonu sağlayabilir.
Zener diyotu , arıza gerilimi eşiğinin üzerindeki tüm ekstra voltajı şasiye bağladığından, zener diyotun uçlarına doğru çekilen çıkış gerilimi ile çok basit bir voltaj regülatörü olarak kullanılabilir.
Ne yazık ki, Zenmerler, güç regülatörleri olarak kullanılabilecekleri yerleri sadece çok düşük güç uygulamalarına sınırlayan güçle başa çıkma becerilerinde çok kısıtlıdırlar. Zener diyotları bu şekilde kullanırken, uygun boyutta bir direnci stratejik olarak seçerek Zener üzerinden akabilen mevcut gücü sınırlamak en iyisidir.