Ir-regolaturi tal-vultaġġ huma karatteristika komuni f'ħafna ċirkwiti biex jiżguraw li vultaġġ kostanti u stabbli jiġi pprovdut għal elettronika sensittiva. Kif joperaw hija tipika ta 'ħafna ċirkuwiti analogi, l-użu għaqli u eleganti tar-rispons biex taġġusta l-output għal-livell mixtieq.
Deskrizzjoni tar-Regolatur tal-Vultaġġ
Meta tinħtieġ vultaġġ stabbli u affidabbli, ir-regolaturi tal-vultaġġ huma l-komponenti tal-go-to. Ir-regolaturi tal-vultaġġ jieħdu vultaġġ tad-dħul u joħolqu vultaġġ regolat irrispettivament mill-vultaġġ ta 'l-input f'livell ta' vultaġġ fiss jew u livell ta 'vultaġġ aġġustabbli (billi tagħżel il-komponenti esterni dritt). Din ir-regolazzjoni awtomatika tal-livell tal-vultaġġ tal-ħruġ hija ttrattata b'tekniki varji ta 'feedback, xi wħud sempliċi daqs dijodu zener filwaqt li oħrajn jinkludu topoloġiji kumplessi ta' rispons li jistgħu jtejbu l-prestazzjoni, affidabbiltà, effiċjenza u jżidu fatturi oħra bħal boosting output voltage ' ir-regolatur tal-vultaġġ.
Kif jaħdmu r-Regolaturi Lineari tal-Vultaġġ
Iż-żamma ta 'vultaġġ fiss b'input mhux magħruf u potenzjalment storbjuż (jew agħar) teħtieġ sinjal ta' rispons biex ikun jaf x'aġġustamenti għandhom isiru. Ir-regolaturi lineari jużaw transistor tal-qawwa (jew BJT jew MOSFET skont il-komponent użat) bħala resistor varjabbli li jġib ruħu bħall-ewwel nofs tan-netwerk tad-diviżjoni tal-vultaġġ. L-output tad-diviżur tal-vultaġġ jintuża bħala rispons biex issuq it-transistor tal-qawwa b'mod xieraq biex iżżomm voltaġġ tal-ħruġ kostanti. Sfortunatament, peress li t-transistor iġib ruħu bħal resistor, huwa jarmi ħafna enerġija billi jikkonvertiha għas-sħana, spiss ħafna sħana. Peress li l-qawwa totali kkonvertita għas-sħana hija ugwali għall-waqgħa tal-vultaġġ bejn il-vultaġġ ta 'l-input u l-vultaġġ tal-ħruġ darbiet il-kurrent fornut, il-potenza mdewba ħafna drabi tista' tkun għolja ħafna u titlob heatsinks tajbin.
Forma alternattiva ta 'regolatur lineari hija regolatur tax-shunt, bħal dijodu Zener . Minflok ma jaġixxi bħala reżistenza varjabbli f'serje hekk kif jagħmel ir-regolatur lineari tipiku, regolatur ta 'shunt jipprovdi passaġġ għall-art biex vultaġġ żejjed (u kurrenti) jiċċirkola. Sfortunatament, dan it-tip ta 'regolatur ħafna drabi huwa inqas effiċjenti minn regolatur lineari tas-serje tipiku u huwa prattiku biss meta ftit enerġija hija meħtieġa u fornuta.
Kif jaħdmu r-Regolaturi tal-Vultaġġ Qlib
Ir-regolatur tal-vultaġġ tal-iswiċċjar jaħdem fuq kapital kompletament differenti minn regolaturi ta 'vultaġġ lineari. Minflok ma jaġixxi bħala vultaġġ jew sink tal-kurrent biex jipprovdi produzzjoni kostanti, regolatur tal-iswiċċjar jaħżen l-enerġija f'livell definit u juża r-rispons biex jiżgura li l-livell ta 'ċarġ jinżamm b'vit ta' vultaġġ minimu. Din it-teknika tippermetti li r-regolatur tal-bidla jkun ħafna iktar effiċjenti mir-regolatur lineari billi ddawwar transistur kompletament (b'reżistenza minima) biss meta ċ-ċirkwit tal-ħażna tal-enerġija jeħtieġ tifqigħa ta 'enerġija. Dan inaqqas il-qawwa totali moħlija fis-sistema għar-reżistenza tat-transistor matul il-bidla peress li tvarja minn kondizzjoni (reżistenza baxxa ħafna) għal reżistenza mhux conductiva (reżistenza għolja ħafna) u telf ieħor ta 'ċirkwit żgħir.
L-iktar mod veloċi jaqleb regolatur tal-qlib, il-kapaċità ta 'ħażna ta' enerġija inqas teħtieġ li żżomm il-vultaġġ tal-ħruġ mixtieq li jfisser li jistgħu jintużaw komponenti iżgħar. Madankollu, l-ispiża għal bidla aktar mgħaġġla hija telf fl-effiċjenza hekk kif aktar żmien jintefaq transizzjoni bejn l-istati ta 'kondotta u mhux ta' kondotta li jfisser li tintilef aktar enerġija minħabba tisħin reżistenti.
Effett sekondarju ieħor ta 'bidla aktar mgħaġġla huwa ż-żieda fil-ħoss elettroniku ġġenerat mir-regolatur tal-iswiċċjar. Bl-użu ta 'tekniki ta' swiċċjar differenti, regolatur li jaqleb jista 'jnaqqas il-vultaġġ ta' input (topoloġija tal-buck), iżid il-vultaġġ (topoloġija ta 'spinta) jew it-tnejn iżidu jew iżidu l-vultaġġ (buck-boost) li jagħmlu r-regolaturi tal-iswiċċjar għażla kbira għal bosta applikazzjonijiet li jaħdmu bil-batterija peress li r-regolatur tal-bidla jista 'jsaħħaħ jew iżid il-vultaġġ tal-input mill-batterija bħala l-iskarikar tal-batterija. Dan jippermetti li l-elettronika tkompli taħdem sew lil hinn mill-punt li fih il-batterija tista 'tforni direttament il-vultaġġ tajjeb għax-xogħol taċ-ċirkwit.