11 faktów na temat regulatora napięcia: typy, obwody, zastosowania!

  • Co to jest regulator napięcia
  • Rodzaje regulatorów napięcia
  • Obwód regulatora napięcia
  • Dioda Zenera jako regulator napięcia
  • Różnica między regulatorem szeregowym a regulatorem bocznikowym
  • Regulator szeregowy
  • Regulator bocznikowy
  • Regulowany zasilacz
  • Funkcja regulatora napięcia
  • Regulacja procentowa
  • Zastosowania regulatora napięcia

Definicja regulatora napięcia:

"Regulator napięcia to regulator prądu stałego, który zapewnia stałe napięcie wyjściowe prądu stałego, które jest zasadniczo niezależne od przyłożonego napięcia wejściowego, wyjściowego prądu obciążenia i temperatury".

Ponadto wyjście regulatora można zmienić zgodnie z wymaganiami. W związku z tym funkcja regulatora napięcia jest podwójna 1. Napięcie wyjściowe można regulować na żądanym poziomie. 2. Regulowane napięcie na wyjściu może być utrzymywane na stałym poziomie pomimo zakłóceń napięcia zasilania lub zmiany obciążenia.

Typy regulatorów napięcia:

  • Regulatory bocznikowe oparte na diodach Zenera
  • Połączenia Tranzystor Reduktory bocznikowe na bazie
  • Regulatory serii tranzystorowej
  • Regulatory prądu tranzystorowego
  • Regulatory serii sterowane tranzystorami
  • Regulatory bocznikowe oparte na wzmacniaczu operacyjnym
  • Regulatory serii oparte na wzmacniaczu operacyjnym
  • Regulatory obwodów scalonych przełączania napięcia
  • Regulatory monolityczne

Obwód regulatora napięcia:

Poniższy rysunek odnosi się do diody Zenera regulatora.

450px Prosty elektromechaniczny regulator napięcia
Obwód regulatora napięcia, zdjęcie kredytowe - anonimowe, Prosty elektromechaniczny regulator napięciaCC BY-SA 2.5

Prąd wejściowy, I.S=VS-VZ/RS

Gdzie VS= napięcie wejściowe DC do obwodu regulatora VZ= Napięcie Zenera

Napięcie na zaciskach diody Zenera,

VL=VZ + IZ rz

VL=VZ (Itrz jest znikoma)

IL=VL/RL

Prąd wejściowy, IS=IZ + IL lub jaZ= IS - JaL

Dioda Zenera jako regulator napięcia:

Symbole IEC tranzystora stabilizującego napięcie
Dioda Zenera jako regulator napięcia Źródło obrazu - I, AppaloosaTranzystor stabilizujący napięcie, symbole IECCC BY-SA 3.0

W tym obwodzie dioda Zenera jest połączona równolegle spolaryzowana zaporowo ze zmiennym źródłem napięcia. Dioda Zenera w tym obwodzie będzie działać, gdy napięcie przy odwróconym napięciu przebicia. Wtedy dioda jest stosunkowo niska impedancja utrzymuje napięcie.

Jest to typowy obwód regulacji napięcia z napięciem wejściowym V.IN. Napięcie to jest regulowane do stabilnego napięcia wyjściowego, a mianowicie V.OUT. Napięcie diody przebicia jest stabilne w szerokim zakresie prądu i utrzymuje V.OUT na stosunkowo stałym poziomie, nawet jeśli podczas tej operacji względne napięcie może się zmieniać.

Zgodnie z prawem Ohma prąd diody przepływający przez diodę obciąża diodę i dopóki dioda Zenera pracuje w przebiciu wstecznym, dioda będzie dostarczać stabilne napięcie do ładunku. Diody Zenera na tym etapie są często używane jako stabilny regulator dla bardziej zaawansowanych obwodów.

Obwód regulatora serii:

Poniżej przedstawiono podstawowy schemat blokowy obwodu regulatora szeregowego. Element sterujący jest połączony szeregowo z obciążeniem między zaciskami I / P i O / P. Obwód próbkujący wykrywa zmianę napięcia wyjściowego. Obwód komparatora porówna napięcie próbki z napięciem odniesienia. Element sterujący będzie kompensował w tym okresie i utrzyma stałą moc wyjściową. Element kontrolny przewodzi więcej, gdy V0 zmniejsza i przewodzi mniej, gdy V0 wzrasta.

DG 3
Szeregowy regulator napięcia

Tutaj przedstawiono prosty regulator szeregowy. Tranzystor Q jest elementem sterującym połączonym szeregowo. Dioda Zenera zapewnia napięcie odniesienia.

Stabilizator napięcia OA Symbole IEC
Regulator ze wzmacniaczem operacyjnym, fot.I, AppaloosaStabilizator napięcia OA, symbole IECCC BY-SA 3.0

Obwód regulatora bocznikowego:

W kategorii liniowych regulatorów napięcia w obwodzie regulatora bocznikowego wyjście jest monitorowane, a sygnał sprzężenia zwrotnego inicjuje zmiany w sygnałach wejściowych w celu utrzymania żądanego poziomu wyjściowego. Jednak w regulatorach szeregowych jednostka sterująca lub jednostka regulacyjna jest połączona szeregowo, aw regulatorach bocznikowych jednostka sterująca znajduje się w boczniku. Podstawowy schemat blokowy pokazano poniżej,

DG 5
Bocznikowy regulator napięcia

W przypadku regulatorów bocznikowych, ponieważ element sterujący jest bocznikowy, bardziej przewodzi w celu zapewnienia regulacji poprzez bocznikowanie prądu od obciążenia.

DG 6

Co to jest regulowany zasilacz?

Zasilacz regulowany to samodzielna jednostka. Jest w stanie dostarczyć stabilne napięcie do obwodu. To musi być obsługiwane w określonych granicach zasilania. Regulowane wyjście zasilacza może być naprzemienne lub jednokierunkowe, ale w standardowej pracy jest prawie prądem stałym.

Typ stabilizacji należy ograniczyć w celu potwierdzenia, że ​​moc wyjściowa pozostaje w granicach bezwzględnych w różnych warunkach obciążenia.

Parametry specyfikacji to:

  • Parametr napięcia wejściowego
  • Parametr napięcia wyjściowego
  • Parametr prądu wyjściowego
  • Współczynnik stabilności
  • Czynnik tętnienia
  • Zmagazynowana energia
  • Operacje impulsowe
  • Rozporządzenie w sprawie obciążenia
  • Regulacja linii
  • Dynamiczne rozporządzenie
  • Wydajność.

Porównanie między bocznikiem a regulatorem szeregowym

ParametrBocznikowy regulator napięciaSzeregowy regulator napięcia
Statystyki z kontaJest połączony równolegle z obciążeniemJest połączony szeregowo z obciążeniem
Wczytaj obecnąPrzy dużym prądzie obciążenia ma dobrą regulację napięcia.Przy dużym prądzie obciążenia nie posiada skutecznej regulacji napięcia.
WydajnośćStałe napięcie wyjściowe DC.Zmienne napięcie wyjściowe.
Element kontrolnyObwody niskiego prądu wysokiego napięciaWysokoprądowe obwody niskiego napięcia.
StosownośćNadaje się do lekkich ładunkówJest dobry do ciężkich ładunków.
WydajnośćDobra wydajność przy niskim prądzie obciążenia.Dobra wydajność dla dużego prądu obciążenia.

Jaka jest funkcja regulatora napięcia?

Regulator napięcia ma zapewniać stałą moc wyjściową prądu stałego, która jest niezależna od napięcia wejściowego, prądu obciążenia wyjściowego i temperatury. Jest ważnym elementem obwodów zasilających. Jego napięcie wejściowe jest dostarczane z obwód prostownika. Regulatory o małej mocy (500VA) są generalnie używane w zastosowaniach domowych, w telewizji, lodówce, klimatyzatorze itp. oraz w niezbędnym sprzęcie, takim jak komputery. W tych instrumentach medycznych nagłe zmiany napięcia mogą wpływać na sprzęt, prowadząc do błędnych wyników i mogą ostatecznie ulec uszkodzeniu.

Co to jest rozporządzenie procentowe?

Podstawowymi miernikami wydajności regulatora są regulacja linii i parametr regulacji obciążenia. Regulacja linii jest definiowana jako procentowa zmiana napięcia wyjściowego przy danej zmianie napięcia wejściowego, jak wyjaśniono poniżej:

DG 7

Zastosowania regulatorów napięcia:

  • Regulatory napięcia są stosowane w obwodach zasilaczy impulsowych niskiego napięcia wyjściowego.
  • Jest używany w projektowaniu wzmacniaczy błędów.
  • W projektowaniu obwodów źródła prądu i ujścia
  • Służą do monitorowania i konserwacji napięcia.
  • Służy do projektowania obwodów precyzyjnego ogranicznika prądu. Jest stosowany w Analogowy i cyfrowy Obwody do precyzyjnego odniesienia.
  • Jest stosowany w regulowanych obwodach liniowych napięcia lub prądu itp.

Zostaw komentarz