Регулатор напона је једноставан и исплатив уређај који може променити улазни напон на различити ниво на излазу и може одржавати константан излазни напон чак и у различитим условима оптерећења. Готово сви електронски уређаји од пуњача за мобилни телефон преко клима уређаја до сложеног електромеханичког уређаја користе регулатор напона за пружање различитих једносмерних напона различитим компонентама уређаја. Осим њега, сви кругови напајања користе чипове регулатора напона.
На пример, у вашем паметном телефону регулатор напона се користи за појачавање или спуштање напона батерије за компоненте (попут позадинског осветљења ЛЕД-а, микрофона, сим-картице итд.) Којима је потребан виши или нижи напон од батерије. Избор погрешног регулатора напона може довести до угрожене поузданости, веће потрошње енергије, па чак и пржених компоненти.
Дакле, у овом чланку ћемо размотрити неке важне параметре које треба имати на уму приликом одабира регулатора напона за ваш пројекат.
Важни фактори за избор регулатора напона
1. Улазни и излазни напон
Први корак ка одабиру регулатора напона је знање о улазном и излазном напону са којима ћете радити. Линеарним регулаторима напона потребан је улазни напон који је већи од називног излазног напона. Ако је улазни напон мањи од жељеног излазног напона, то доводи до стања недовољног напона због којег регулатор пада и даје нерегулисани излаз.
На пример, ако користите регулатор напона од 5 В са напоном испада од 2 В, тада би улазни напон требао бити најмање једнак 7 В за регулисани излаз. Улазни напон испод 7В резултираће нерегулисаним излазним напоном.
Постоје различити типови регулатора напона за различити опсег улазног и излазног напона. На пример, биће вам потребан регулатор напона од 5 В за Ардуино Уно и регулатор напона од 3,3 В за ЕСП8266. Можете чак користити променљиви регулатор напона који се може користити за низ излазних апликација.
2. Напон испадања
Испадни напон је разлика између улазног и излазног напона регулатора напона. На пример, мин. Улазни напон за 7805 је 7В, а излазни напон 5В, тако да има напон испадања од 2В. Ако улазни напон падне испод, излазни напон (5В) + напон испадања (2В) резултираће нерегулисаним излазом који може оштетити ваш уређај. Дакле, пре него што одаберете регулатор напона, проверите напон који пада.
Напон испадања варира у зависности од регулатора напона; на пример, можете пронаћи низ регулатора од 5В са различитим напоном испадања. Линеарни регулатори могу бити изузетно ефикасни када раде са врло малим улазним напоном испадања. Дакле, ако батерију користите као извор напајања, тада можете користити ЛДО регулаторе за бољу ефикасност.
3. Дисипација снаге
Линеарни регулатори напона расипају више снаге од прекидачких регулатора напона. Прекомерно расипање енергије може проузроковати пражњење батерије, прегревање или оштећење производа. Дакле, ако користите линеарни регулатор напона, прво израчунајте расипање снаге. За линеарне регулаторе, расипање снаге може се израчунати на основу:
Снага = (улазни напон - излазни напон) к струја
Можете користити преклопне регулаторе напона уместо линеарних регулатора напона да бисте избегли проблем расипања снаге.
4. Ефикасност
Ефикасност је однос излазне снаге према улазној снази који је пропорционалан односу излазног напона и улазног напона. Дакле, ефикасност регулатора напона директно је ограничена напоном испадања и струјом мировања, јер што је већи напон испадања, ефикасност је нижа.
За већу ефикасност, напон испадања и струја мировања морају бити сведени на минимум, а разлика напона између улаза и излаза мора бити смањена.
5. Тачност напона
Укупна тачност регулатора напона зависи од регулације водова, регулације оптерећења, померања референтног напона, померања напона појачала грешке и коефицијента температуре. Типични линеарни регулатори обично имају спецификацију излазног напона која гарантује да ће регулисани излаз бити унутар 5% од номиналног. Дакле, ако користите регулатор напона за напајање дигиталних ИЦ-а, тада толеранција од 5% није велика брига.
6. Регулација оптерећења
Регулација оптерећења дефинисана је као способност кола да одржи одређени излазни напон под различитим условима оптерећења. Регулација оптерећења изражава се као:
Регулација оптерећења = ∆Воут / ∆И излаз
7. Регулација линије
Регулација линије дефинише се као способност кола да одржава наведени излазни напон са променљивим улазним напоном. Регулација линије изражава се као:
Лоад Регулатион = ΔВ од / ΔВ у
Дакле, за одабир одговарајућег регулатора напона за било коју примену, треба узети у обзир све горе наведене факторе,