Giải thích kỹ lưỡng hơn về khái niệm vận hành của bộ nguồn được điều khiển tuyến tính
Chúng tôi thường phân loại các bộ nguồn điều chỉnh thành hai nhóm dựa trên tình trạng hoạt động của ống điều chỉnh: bộ nguồn điều chỉnh chuyển mạch và bộ nguồn điều chỉnh tuyến tính. Ngoài ra còn có một nguồn cấp điện nhỏ chạy bằng ống Zener.
Nguồn điện được điều chỉnh DC trong đó ống điều chỉnh hoạt động trong điều kiện tuyến tính được gọi là nguồn điện được điều chỉnh tuyến tính ở đây. Để hiểu cách hoạt động của ống điều chỉnh trong điều kiện tuyến tính, hãy xem xét những điều sau: RW có thể thay đổi liên tục hoặc tuyến tính (xem phân tích bên dưới). Trong nguồn điện chuyển đổi, nó là khác nhau. Ống chuyển mạch hoạt động ở hai trạng thái: bật và tắt: bật, điện trở cực kỳ nhỏ; tắt, sức đề kháng là rất nhỏ lớn. Trong nguồn điện chuyển mạch, chúng tôi thường gọi ống điều chỉnh là ống chuyển mạch. Tất nhiên, một ống hoạt động ở trạng thái bật tắt không hoạt động theo cách tuyến tính.
Một kiểu cũ hơn của nguồn điện được điều chỉnh DC là nguồn điện được điều chỉnh tuyến tính. LDO thường thấy hiện nay dường như giải quyết vấn đề hiệu quả. Tuy nhiên, nguồn điện một chiều được điều chỉnh tuyến tính có các đặc điểm sau: điện áp đầu ra thấp hơn điện áp đầu vào; tốc độ phản hồi nhanh chóng; gợn đầu ra nhỏ; tiếng ồn do công việc tạo ra thấp; hiệu quả thấp; và sinh nhiệt lớn (đặc biệt với các bộ nguồn công suất cao) gián tiếp làm tăng nhiễu nhiệt cho hệ thống.
Nguyên tắc làm việc: Hình minh họa sau đây sẽ cho thấy cách một nguồn điện điều khiển tuyến tính điều chỉnh điện áp.
Uo=UiRL/(RW cộng với RL), do đó có thể thay đổi điện áp đầu ra bằng cách thay đổi kích thước của RW. Xin lưu ý rằng trong công thức này, nếu chúng ta chỉ xem xét sự thay đổi giá trị của biến trở RW, thì đầu ra của Uo là không tuyến tính; tuy nhiên, nếu chúng ta xem xét cả RW và RL, đầu ra của Uo là tuyến tính. Ngoài ra, hãy lưu ý rằng hình của chúng tôi cho thấy đầu ra của RW ở bên phải chứ không phải bên trái. Hình ảnh bên phải chỉ mô tả khái niệm "lấy mẫu" và "phản hồi", ngay cả khi không có sự khác biệt so với công thức; đa số bộ nguồn chính hãng hoạt động theo kiểu lấy mẫu và hồi tiếp. Cách tiếp cận feedforward chỉ thỉnh thoảng được sử dụng bên dưới hoặc nó chỉ được sử dụng như một phương pháp phụ trợ.
Hãy tiếp tục: Nếu chúng ta thay thế biến trở trong sơ đồ bằng triode hoặc bóng bán dẫn hiệu ứng trường và điều chỉnh điện trở của "varistor" này bằng cách cảm nhận điện áp đầu ra, sao cho điện áp đầu ra không đổi, chúng ta có thể ổn định điện áp thành công trong Mục tiêu của nó. Ống ba cực hoặc ống hiệu ứng trường này được gọi là ống điều chỉnh vì nó được sử dụng để điều chỉnh đầu ra điện áp.
Vì ống điều chỉnh được kết nối nối tiếp giữa nguồn điện và tải, nên nó được gọi là nguồn điện điều chỉnh nối tiếp. Tương ứng, cũng có một nguồn cung cấp điện điều chỉnh kiểu song song, để điều chỉnh điện áp đầu ra bằng cách kết nối một ống điều chỉnh song song với tải. Bộ điều chỉnh điện áp tham chiếu điển hình TL431 là bộ điều chỉnh điện áp kiểu song song. Cái gọi là kết nối song song có nghĩa là giống như ống ổn áp trong Hình 2, "sự ổn định" của điện áp bộ phát của ống khuếch đại suy giảm được đảm bảo bằng cách đảo chiều. Có thể con số này không cho bạn thấy rằng đó là "kết nối song song", nhưng Khi kiểm tra kỹ hơn, nó thực sự là như vậy. Tuy nhiên, mọi người cần chú ý ở đây: ống ổn áp ở đây hoạt động trong vùng phi tuyến tính của nó, vì vậy nếu bạn nghĩ nó là nguồn điện, thì nó cũng là nguồn điện phi tuyến. Để mọi người dễ hiểu hơn, chúng ta hãy nhìn lại một bức tranh tương đối phù hợp cho đến khi chúng ta có thể hiểu nó một cách ngắn gọn.
Do ống điều chỉnh tương đương với điện trở nên sẽ sinh nhiệt khi dòng điện chạy qua điện trở nên ống điều chỉnh làm việc ở trạng thái tuyến tính nhìn chung sẽ sinh nhiều nhiệt, dẫn đến hiệu suất thấp. Đây là một trong những nhược điểm quan trọng nhất của nguồn điện điều chỉnh tuyến tính. Để hiểu chi tiết hơn về nguồn điện điều chỉnh tuyến tính, vui lòng tham khảo sách giáo khoa về mạch điện tử tương tự. Ở đây chúng tôi chủ yếu giúp bạn làm rõ các khái niệm này và mối quan hệ giữa chúng.
