По-задълбочено обяснение на операционната концепция на линейно управляваното захранване
Ние често категоризираме регулираните захранвания в две групи въз основа на състоянието на функциониране на регулиращата тръба: импулсни регулирани захранвания и линейни регулирани захранвания. Има и малко захранване от ценерови тръби.
DC регулираното захранване, при което регулаторната тръба работи в линейно състояние, тук се нарича линейно регулирано захранване. За да разберете как регулиращата тръба работи в линейно състояние, помислете за следното: RW е непрекъснато променлива или линейна (вижте анализа по-долу). В импулсното захранване е различно. Превключващата тръба работи в две състояния: включено и изключено: включено, съпротивлението е изключително малко; изключено, съпротивлението е много малко голямо. В импулсното захранване обикновено наричаме регулиращата тръба превключваща тръба. Разбира се, една тръба, работеща в състояние включено-изключено, не го прави по линеен начин.
По-стар стил на DC регулирано захранване е линейно регулирано захранване. LDO, който често се вижда сега, изглежда решава проблема с ефективността. Въпреки това, линейно регулираното постояннотоково захранване има следните характеристики: изходното напрежение е по-ниско от входното напрежение; скоростта на реакция е бърза; изходната пулсация е малка; генерираният от работата шум е нисък; ефективността е ниска; и голямо генериране на топлина (особено при захранвания с висока мощност), което индиректно увеличава топлинния шум в системата.
Принцип на работа: Следната илюстрация ще покаже как линеен управляван източник на захранване регулира напрежението.
Uo=UiRL/(RW плюс RL), следователно изходното напрежение може да се променя чрез промяна на размера на RW. Моля, обърнете внимание, че в тази формула, ако разгледаме само промяната на стойността на променливия резистор RW, изходът на Uo не е линеен; обаче, ако разгледаме както RW, така и RL, изходът на Uo е линеен. Също така обърнете внимание на факта, че нашата фигура показва извеждането на RW отдясно, а не отляво. Изображението вдясно изобразява само понятията "вземане на проби" и "обратна връзка", дори ако няма разлика от формулата; по-голямата част от истинските захранвания работят по начина на вземане на проби и обратна връзка. Предварителният подход се използва само понякога по-долу или се използва само като спомагателен метод.
Да продължим: Ако заменим променливия резистор в диаграмата с триод или транзистор с полеви ефекти и регулираме съпротивлението на този "варистор" чрез отчитане на изходното напрежение, така че изходното напрежение да е постоянно, можем да стабилизираме напрежението успешно в неговата цел. Тази триодна или полева тръба се нарича регулираща тръба, тъй като се използва за промяна на изходното напрежение.
Тъй като регулаторната тръба е свързана последователно между захранването и товара, тя се нарича серийно регулирано захранване. Съответно има и регулирано захранване от шунтов тип, което трябва да регулира изходното напрежение чрез свързване на регулаторна тръба успоредно на товара. Типичният референтен регулатор на напрежение TL431 е шунтов регулатор на напрежение. Така нареченото паралелно свързване означава, че подобно на тръбата на регулатора на напрежението на фигура 2, "стабилността" на емитерното напрежение на тръбата на затихващия усилвател се осигурява чрез шунтиране. Може би тази цифра не ви позволява да видите, че това е "паралелна връзка", но при по-внимателно разглеждане наистина е така. Въпреки това, всеки трябва да обърне внимание тук: тръбата на регулатора на напрежение тук работи в своята нелинейна област, така че ако смятате, че това е захранване, то също е нелинейно захранване. За да улесним разбирането за всички, нека погледнем назад към разумно подходяща картина, докато успеем да я разберем накратко.
Тъй като регулиращата тръба е еквивалентна на резистор, тя ще генерира топлина, когато токът протича през резистора, така че регулиращата тръба, работеща в линейно състояние, обикновено генерира много топлина, което води до ниска ефективност. Това е един от най-важните недостатъци на линейните регулирани захранвания. За по-подробно разбиране на линейно регулираните захранвания, моля, вижте учебниците по аналогови електронни схеми. Тук основно ви помагаме да изясните тези понятия и връзката между тях.
