Giải thích chi tiết về nguyên lý làm việc của nguồn điện điều chỉnh tuyến tính
Theo trạng thái làm việc của ống điều chỉnh, chúng ta thường chia nguồn điện điều chỉnh thành hai loại: nguồn điện điều chỉnh tuyến tính và nguồn điện điều chỉnh chuyển mạch. Ngoài ra còn có một nguồn điện nhỏ sử dụng bộ điều chỉnh điện áp.
Bộ nguồn điều chỉnh tuyến tính được đề cập ở đây đề cập đến bộ nguồn điều chỉnh DC hoạt động ở trạng thái tuyến tính có ống điều chỉnh. Ống điều chỉnh hoạt động ở trạng thái tuyến tính, có thể hiểu như sau: RW (xem phân tích bên dưới) là biến thiên liên tục, tức là tuyến tính. Trong chuyển mạch nguồn điện, bóng bán dẫn chuyển mạch (thường được gọi là bóng bán dẫn điều chỉnh trong nguồn điện chuyển mạch) hoạt động ở hai trạng thái: bật - có điện trở rất thấp; Tắt - Điện trở cao. Ống làm việc ở trạng thái bật/tắt rõ ràng không ở trạng thái tuyến tính.
Nguồn điện điều chỉnh tuyến tính là loại nguồn điện điều chỉnh DC tương đối sớm. Đặc điểm của nguồn điện một chiều điều chỉnh tuyến tính là: điện áp đầu ra thấp hơn điện áp đầu vào; Tốc độ phản hồi nhanh và gợn sóng đầu ra nhỏ; Tiếng ồn thấp do công việc tạo ra; Hiệu quả thấp (LDO, thường thấy hiện nay, dường như giải quyết được các vấn đề về hiệu quả); Sự sinh nhiệt cao (đặc biệt là các nguồn điện có công suất lớn) gián tiếp làm tăng nhiễu nhiệt cho hệ thống.
Nguyên lý làm việc: Trước tiên chúng ta hãy sử dụng sơ đồ sau để minh họa nguyên lý điều chỉnh điện áp trong nguồn điện điều chỉnh tuyến tính.
Biến trở RW và điện trở tải RL tạo thành mạch chia điện áp, có điện áp đầu ra là:
Uo=Ui × RL/(RW cộng RL), do đó, bằng cách điều chỉnh kích thước của RW, điện áp đầu ra có thể thay đổi. Xin lưu ý rằng trong phương trình này, nếu chúng ta chỉ xét sự thay đổi giá trị của điện trở điều chỉnh RW thì đầu ra của Uo không tuyến tính, nhưng nếu chúng ta xét RW và RL cùng nhau thì nó là tuyến tính. Cũng lưu ý rằng sơ đồ của chúng tôi không mô tả đầu dây dẫn RW được kết nối ở bên trái mà ở bên phải. Mặc dù có thể không có nhiều khác biệt về công thức, việc vẽ nó ở bên phải phản ánh chính xác các khái niệm "lấy mẫu" và "phản hồi" - trên thực tế, phần lớn các nguồn điện hoạt động ở chế độ lấy mẫu và phản hồi, đồng thời các phương pháp tiếp liệu hiếm khi được sử dụng. , hoặc đơn giản là các phương pháp phụ trợ.
Hãy tiếp tục: nếu chúng ta thay thế biến trở trong hình bằng một bóng bán dẫn hoặc bóng bán dẫn hiệu ứng trường và điều khiển giá trị điện trở của "biến trở" này bằng cách phát hiện điện áp đầu ra, sao cho điện áp đầu ra không đổi, chúng ta sẽ đạt được mục tiêu về ổn định điện áp. Transistor hay Transistor hiệu ứng trường này dùng để điều chỉnh kích thước điện áp đầu ra nên được gọi là Transistor điều chỉnh.
Do ống điều chỉnh được mắc nối tiếp giữa nguồn điện và tải nên được gọi là nguồn điện điều chỉnh nối tiếp. Tương ứng, có một nguồn điện điều chỉnh song song, điều chỉnh điện áp đầu ra bằng cách mắc song song ống điều chỉnh với tải. Bộ điều chỉnh điện áp tham chiếu điển hình TL431 là loại nguồn điện được điều chỉnh song song. Ý nghĩa của việc kết nối song song là để đảm bảo sự “ổn định” của điện áp phát của ống khuếch đại suy hao thông qua shunt, như trong Hình 2. Có lẽ hình này không cho biết ngay rằng nó “song song”, nhưng khi xem xét kỹ hơn thì nó thực sự là như vậy. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng bộ điều chỉnh điện áp được sử dụng ở đây hoạt động ở vùng phi tuyến. Vì vậy, nếu coi nó là nguồn điện thì nó cũng là nguồn điện phi tuyến. Để mọi người dễ hiểu, sau này chúng ta hãy tìm một sơ đồ hợp lý, phù hợp cho đến khi có thể hiểu một cách ngắn gọn.
Do ống điều chỉnh hoạt động như một điện trở và tạo ra nhiệt khi dòng điện chạy qua điện trở nên ống điều chỉnh hoạt động ở trạng thái tuyến tính thường tạo ra một lượng nhiệt lớn dẫn đến hiệu suất thấp. Đây là một trong những nhược điểm chính của nguồn cung cấp năng lượng điều chỉnh tuyến tính. Để hiểu chi tiết hơn về nguồn điện được điều chỉnh tuyến tính, vui lòng tham khảo sách giáo khoa về mạch điện tử tương tự. Mục đích chính của chúng tôi ở đây là giúp mọi người làm rõ những khái niệm này và mối quan hệ của chúng.
