Një Shpjegim i Tre Llojeve të Ndryshme të Rregullatorëve të Tensionit
Kur nevojitet një tension i qëndrueshëm dhe i besueshëm, rregullatorët e tensionit janë komponentët e shkëputur. Ata marrin një tension të hyrjes dhe krijojnë një tension të rregulluar të prodhimit pavarësisht nga voltazhi i hyrjes në një nivel fikse të tensionit ose nivelit të rregullueshëm të tensionit (duke zgjedhur komponentët e duhur të jashtëm).
Kjo rregullim automatik i nivelit të tensionit të daljes trajtohet me anë të teknikave të ndryshme të reagimit, disa të thjeshta si një diodë Zener ndërsa të tjerë përfshijnë topologji komplekse të vlerësimit që mund të përmirësojnë performancën, besueshmërinë, efikasitetin dhe të shtojnë karakteristika të tjera si rritja e tensionit të daljes mbi tensionin e hyrjes rregullatori i tensionit.
Llojet e rregullatorëve të tensionit
Ka një numër të llojeve të rregullatorëve të tensionit që shkojnë nga shumë të përballueshme për shumë efikas. Lloji më i volitshëm dhe më i lehtë i rregullatorit të tensionit për përdorim janë rregullatorët e tensionit linear.
Rregullatorët linearë vijnë në disa lloje, janë shumë kompakte dhe përdoren shpesh në sisteme të tensionit të ulët dhe të ulët.
Rregullatorët e ndërrimit janë shumë më efikas se rregullatorët e tensionit linear, por ato janë më të vështira për të punuar dhe më të shtrenjtë.
Rregullatorë linearë
Një nga mënyrat më themelore për të rregulluar tensionin dhe për të siguruar një tension të qëndrueshëm për elektronikë është përdorimi i një standardi rregullator linear të tensionit 3-pin si LM7805, i cili siguron një dalje 5 volt 1 amp me një tension të hyrjes deri në 36 volt ( në varësi të modelit).
Rregullatorët linearë punojnë duke rregulluar rezistencën seriale të rregullatorit të bazuar në një tension të reagimit, duke u bërë në thelb një qark i ndarjes së tensionit. Kjo lejon që rregullatori të prodhojë një tension konstant të vazhdueshëm pavarësisht se çfarë ngarkese aktuale është vendosur në të, deri në kapacitetin aktual të tij.
Një nga mangësitë e mëdha në rregullatorët e tensionit linear është rënia e madhe minimale e tensionit në të gjithë rregullatorin e tensionit, i cili është 2.0 volt në rregullatorin linear të tensionit LM7805. Kjo do të thotë që për të marrë prodhim të qëndrueshëm prej 5 volts, kërkohet të paktën 7 Volt. Kjo rënie e tensionit luan një rol të madh në fuqinë e shpërndarë nga rregullatori linear, i cili do të duhet të zhdukë të paktën 2 vat nëse do të jepte një ngarkesë 1 amp (2 volta voltazhin e voltazhit 1 amp).
Dissipimi i fuqisë bëhet më i madh, sa më i madh dallimi në mes të tensionit të hyrjes dhe prodhimit. Kështu, për shembull, ndërsa një burim 7 volt i rregulluar në 5 volt që jepte 1 amp do të shpërndante 2 vat nëpërmjet rregullatorit linear, një burim 10 volt i rregulluar në 5 volt që jepte të njëjtën rrymë do të shpërndante 5 vat, duke e bërë rregullatorin vetëm 50% efikas .
Regullatorët e Ndërrimit
Rregullatorë linearë janë zgjidhje të shkëlqyeshme për aplikime me kosto të ulët, me kosto të ulët, ku diferenca e tensionit midis hyrjes dhe daljes është e ulët dhe nuk kërkohet shumë energji. Ana më e madhe e poshtë për rregullatorët linearë është se ato janë shumë joefikase, që është vendi ku futen rregullatorët e kalimit.
Kur nevojitet efikasitet i lartë ose një gamë e gjerë e tensionit të hyrjes, duke përfshirë tensionet e hyrjeve nën tensionin e dëshiruar të prodhimit, një rregullator switching bëhet alternativa më e mirë. Rregullatorët e rrymës të kalimit kanë efikasitet të fuqisë 85% ose më të mirë krahasuar me efikasitetin e rregullatorit të tensionit linear që shpesh janë nën 50%.
Rregullatorët e kalimit në përgjithësi kërkojnë komponente shtesë mbi rregullatorët linearë dhe vlerat e komponentëve kanë shumë më tepër ndikim në performancën e përgjithshme të rregullatorëve switching sesa rregullatorët linearë.
Ka edhe më shumë sfida dizajni në përdorimin e rregullatorëve switching në mënyrë efektive pa kompromentuar performancën ose sjelljen e pjesës tjetër të qarkut për shkak të zhurmës elektronike që rregullatori mund të prodhojë.
Zener Diodes
Një nga mënyrat më të thjeshta për të rregulluar tensionin është me një diodë Zener. Ndërsa një rregullator linear është një komponent mjaft i thjeshtë me disa komponentë shtesë që kërkohen për të punuar dhe shumë pak kompleksitet të projektimit, një diodë Zener mund të sigurojë rregullim adekuat të tensionit në disa raste me vetëm një komponent të vetëm.
Që nga një diodë Zener shunts të gjithë tensionin shtesë mbi pragun e saj të tensionit të ndarjes në terren, ajo mund të përdoret si një rregullator shumë të thjeshtë të tensionit me tensionin e prodhimit të tërhequr nëpër të çon e diodë zener.
Për fat të keq, Zeners janë shpesh shumë të kufizuar në aftësinë e tyre për të trajtuar fuqinë e cila kufizon ku mund të përdoren si rregullatorë të tensionit vetëm në aplikime shumë të ulëta të energjisë. Kur përdorni diodat Zener në këtë mënyrë, është më mirë të kufizoni fuqinë e disponueshme që mund të rrjedhë përmes Zener duke përzgjedhur në mënyrë strategjike një rezistencë të duhur.