レギュレーテッド電源とは何か?
レギュレーテッド電源は、規制されていない交流(交流)を一定の直流(直流)に変換します。レギュレーテッド電源は、入力が変化しても出力が一定であることを保証するために使用されます。
レギュレーテッドDC電源は、線形電源とも呼ばれ、組み込み回路で構成されています。
レギュレーテッド電源は、AC入力を受け入れて一定のDC出力を生成します。以下の図は典型的なレギュレーテッドDC電源のブロック図を示しています。
レギュレーテッドDC電源の基本的な構成要素は以下の通りです:
降圧トランス
整流器
DCフィルター
レギュレータ
(当社のデジタル電子工学のMCQには、これらのトピックに関連する多くの電気に関する問題があります)
レギュレーテッド電源の動作
降圧トランス
降圧トランスは、降圧トランスは、AC主電源からの電圧を必要な電圧レベルに降圧します。トランスの巻線比は、必要な電圧値を得るために調整されます。トランスの出力は整流器回路への入力として与えられます。
整流
整流器は、ダイオードからなる電子回路であり、整流処理を行います。整流は、交流電圧または電流を対応する直流(DC)量に変換するプロセスです。整流器の入力は交流ですが、その出力は単方向のパルス状の直流です。
技術的には半波整流器を使用することができますが、全波整流器と比較して、その電力損失は顕著です。したがって、全波整流器またはブリッジ整流器が使用され、交流供給の両方の半周期(全波整流)を整流します。下の図は全波ブリッジ整流器を示しています。
ブリッジ整流器は、上記のように接続された4つのp-n接合ダイオードで構成されています。供給の正半周期では、電気トランスフォーマーの二次側に誘導される電圧VMNは正です。したがって、点Eは点Fに対して正です。従って、ダイオードD3とD2は逆バイアスとなり、ダイオードD1とD4は順方向バイアスとなります。ダイオードD3とD2は開スイッチ(実際には一部の電圧降下があります)として作用し、ダイオードD1とD4は閉スイッチとして作用し、導通を開始します。したがって、最初の図に示すように、整流器の出力に整流された波形が現れます。二次側の誘導電圧VMNが負の場合、D3とD2は順方向バイアスになり、他の2つは逆バイアスになり、フィルタの入力に正の電圧が現れます。
DCフィルトレーション
整流器からの整流電圧は、非常に高いリップル成分を持つパルス状の直流電圧です。しかし、これが私たちが求めているものではありません。私たちは純粋なリップルのない直流波形を求めています。そのため、フィルタが使用されます。キャパシタフィルタ、LCフィルタ、チョークインプットフィルタ、π型フィルタなど、さまざまなタイプのフィルタが使用されます。下の図は、整流器の出力に接続されたキャパシタフィルタと結果の出力波形を示しています。
瞬時電圧が増加し始めると、キャパシタが充電されます。波形がピーク値に達するまで充電が続きます。瞬時値が減少し始めると、キャパシタは指数関数的にゆっくりと負荷(この場合はレギュレータの入力)を通じて放電を開始します。したがって、非常に少ないリップル成分を持つほぼ一定の直流値が得られます。