Кола регулатора напона

Регулатор напона, као што му само име говори, је склоп који се користи за регулацију напона. Регулирани напон је глатко напајање напоном, без буке или сметњи. Излаз из регулатора напона неовисан је од струје оптерећења, температуре и варијације наизменичне струје. Регулатори напона присутни су у готово свакој електроници или кућним апаратима попут ТВ-а, фрижидера, рачунара итд., Како би стабилизовали напон напајања.

У основи, регулатор напона смањује варијације напона како би заштитио уређај. У електричном дистрибутивном систему, регулатори напона су или у напојним водовима или у трафостаници. У овој линији се користе две врсте регулатора, један је степенасти, у којем прекидачи регулишу струјно напајање. Други је индукциони регулатор, који је наизменична електрична машина слична асинхроном мотору, а напаја се као секундарни извор. Минимизира варијације напона и обезбеђује стабилан излаз.

Постоје различите врсте регулатора напона који су објашњени у наставку.

Врсте круга регулатора напона

Круг регулатора линеарног напона

• Серијски регулатор напона
• Регулатор напона напона

Круг регулатора напона Зенер

Преклопни круг регулатора напона

• Буцк типе
• Тип појачања
• Буцк / Боост тип

Круг регулатора линеарног напона

То су најчешћи регулатори који се користе у електроници за одржавање стабилног излазног напона. Линеарни регулатори напона понашају се као круг дјелитеља напона, при чему отпор регулатора варира с обзиром на промјену оптерећења и даје константан излазни напон. Неке предности и недостаци линеарног регулатора напона дати су у наставку:

Предности

• Излазни напон таласа је низак
• Одговор је брз
• Мање буке

Мане

• Ниска ефикасност
• Потребан велики простор
• Излазни напон ће увек бити мањи од улазног напона

1. Серијски регулатор напона

Нерегулисани напон је директно пропорционалан паду напона на серијски повезаном отпору и тај пад напона зависи од струје коју троши оптерећење. Ако се тренутна потрошња оптерећења повећа, базна струја ће се такође смањити и због тога ће мања струја колектора пролазити кроз терминал емитора колектора, а тиме ће се повећавати и струја кроз оптерећење и обрнуто.

Регулирани излазни напон регулатора напона ранга дефинисан је као:

В _ОУТ = В _З + В _БЕ

Зенер регулатор напона

Зенер регулатори напона су јефтинији и погодни су само за кругове мале снаге. Може се користити у апликацијама где количина енергије која се троши током регулације не представља главну забринутост.

Отпорник је повезан серијски са зенер диодом како би се ограничила количина струје која пролази кроз диоду, а улазни напон Вин (који мора бити већи од зенер напона) је повезан преко, као што је приказано на слици и излазни напон Воут, узима се преко ценер диоде са Воут = Вз (Зенер Волтаге). Као што знамо, Зенер-диода почиње да води у обрнутом смеру када је примењени напон већи од напона пробоја Зенера. Дакле, када започне са провођењем, одржава исти напон преко себе и враћа додатну струју назад, пружајући тако стабилан излазни напон.

Сазнајте више о Зенер Диоде која ради овде.

Прекидачки регулатор напона

Постоје три врсте склопног регулатора напона:

• Прекидачки регулатор напона Буцк или Степ-Довн
• Регулатор напона појачања или појачавања
• Буцк / Боост прекидачки регулатор напона

Прекидачки регулатор напона Буцк или Степ-Довн

Буцк регулатор се користи за снижавање напона на излазу, чак можемо користити и коло делитеља напона за смањење излазног напона, али ефикасност кола делилаца напона је мала, јер отпорници расипају енергију као топлоту. У колу користимо кондензатор, диоду, пригушницу и прекидач. Дијаграм кола за Буцк прекидачки регулатор напона дат је у наставку:

Када је прекидач укључен, диода остаје обрнуто пристрасна и напајање је повезано на индуктор. Када је прекидач отворен, поларитет индуктора се преокреће и диода постаје пристрасна и повезује индуктор са земљом. Тада се струја кроз индуктор смањује са нагибом:

д И _Л / дт = (0-В _ОУТ) / Л.

Кондензатор се користи за спречавање пада напона на нулу на оптерећењу. Ако наставимо са прекидачем за отварање и затварање, просечни напон на оптерећењу биће мањи од испорученог улазног напона. Излазним напоном можете управљати променом радног циклуса преклопног уређаја.

Излазни напон = (улазни напон) * (проценат времена укључења прекидача)

Ако желите да сазнате више о Буцк конвертеру, следите везу.

Регулатор напона појачања или појачавања

Регулатор појачања користи се за појачавање напона на оптерећењу. Дијаграм кола за појачивач је дат у наставку:

Када је прекидач затворен, диода се понаша обрнуто пристрасно и струја на индуктору се повећава. Сада када се прекидач отвори, индуктор ће створити силу због које струја наставља да тече и кондензатор почиње да се пуни. Непрекидним укључивањем и искључивањем прекидача добићемо напон при оптерећењу већи од улазног напона. Излазним напоном можемо управљати контролишући време укључивања (тона) прекидача.

Излазни напон = улазни напон / проценат времена када је прекидач отворен

Ако желите да сазнате више о Боост претварачу, следите везу.

Буцк-Боост прекидачки регулатор напона

Буцк-Боост Свитцхинг Регулатор је комбинација Буцк и Боост регулатора, даје обрнути излаз који може бити већи или мањи од испорученог улазног напона.

Када је прекидач УКЉУЧЕН, диода се понаша као обрнуто пристрасна и индуктор складишти енергију, а када је прекидач ИСКЉУТ, индуктор започиње ослобађање енергије са обрнутим поларитетом, који пуни кондензатор. Када енергија ускладиштена у индуктору постане нула, кондензатор почиње да се празни у терет обрнутим поларитетом. Захваљујући овом регулатору појачаног појачања који се назива и инвертујући регулатор.

Излазни напон је дефинисан као

Воут = Вин (Д / 1-Д) Где је Д дежурни циклус

Дакле, ако је радни циклус низак, регулатор се понаша као Буцк регулатор, а када је радни циклус висок, регулатор се понаша као регулатор појачања.

Практични пример за регулационе кругове

Круг позитивног линеарног напона

Дизајнирали смо позитивно линеарно коло регулатора напона користећи 7805 ИЦ. Ова ИЦ има све склопове за обезбеђивање 5волтног регулисаног напајања. Улазни напон треба да буде најмање већи од 2в од номиналне вредности као за ЛМ7805, а најмање 7в.

Нерегулисани улазни напон се напаја на ИЦ и добијамо регулисани напон на излазном терминалу. Назив ИЦ дефинише његову функцију, 78 представља позитиван предзнак, а 05 представља вредност регулисаног излазног напона. Као што видите на дијаграму кола, 7805ИЦ дајемо 9В и на излазу се регулише + 5В. Кондензатори Ц1 и Ц2 се користе за филтрацију.

Круг регулатора напона Зенер

Овде смо дизајнирали Зенер регулатор напона користећи 5.1В Зенер диоде. Зенер диода ради као сензорски елемент. Када напон напајања премаши свој пробојни напон, започиње његово провођење у обрнутом смеру и одржава исти напон преко њега и враћа назад додатну струју, чиме се обезбеђује стабилан излазни напон. У овом колу дајемо 9В улазног напона и добијамо скоро 5,1 напон регулисаног излаза.