Регульований джерело живлення: схема і типи
Що таке стабілізоване живлення?
Стабілізоване живлення (стабілізоване живлення) перетворює нестабільне СП (Перемінний струм) на постійний ПС (Прямий Струм). Стабілізоване живлення використовується для забезпечення сталості виходу, навіть якщо змінюється вхід.
Стабілізоване DC-живлення також відоме як лінійне живлення, це вбудований електронний блок, що складається з різних частин.
Стабілізоване живлення приймає AC-вхід і надає постійний DC-вихід. Рисунок нижче показує блок-схему типового стабілізованого DC-живлення.
Основні елементи стабілізованого DC-живлення такі:
Трансформатор пониження напруги
Детектор
Фільтр ПС
Регулятор
(Зверніть увагу, що наші тестові питання з цифрової електроніки містять багато питань, пов'язаних з цими темами)
Функціонування стабілізованого живлення
Трансформатор пониження напруги
Трансформатор з пониженням напруги понижувач буде знижувати напругу від мережі альтернативного струму до необхідного рівня. Співвідношення кількості витків трансформатора так налаштовано, щоб отримати потрібне значення напруги. Вихідний сигнал трансформатора подається на вход циркуїту прямого струму.
Прямолінійне перетворення
Прямолінійний прилад — це електронна схема, яка складається з діодів, які виконують процес прямолінійного перетворення. Прямолінійне перетворення — це процес перетворення альтернативного напруги або струму у відповідну пряму (DC) величину. На вход прямолінійного приладу подається AC, тоді як його вихід — односторонній пульсувальний DC.
Хоча півхвильовий прямолінійний прилад технічно може бути використаний, його втрати енергії значні по відношенню до повнохвильового прямолінійного приладу. Тому використовується повнохвильовий прямолінійний прилад або мостовий прямолінійний прилад для прямолінійного перетворення обох півциклів AC (повнохвильове прямолінійне перетворення). Зображення нижче показує мостовий повнохвильовий прямолінійний прилад.
Містковий прямокутник складається з чотирьох p-n переходів, підключених в такий спосіб, як показано вище. У позитивній половині періоду живлення напруга, індукована на вторинній обмотці електричного трансформатора, тобто VMN, додатна. Тому точка E є додатною відносно F. Тому діоди D3 і D2 зворотньо зміщуються, а діоди D1 і D4 прямо зміщуються. Діоди D3 і D2 будуть діяти як відкриті виплески (насправді є деякий спад напруги), а діоди D1 і D4 будуть діяти як закриті виплески і почнуть проводити струм. Тому на виході прямокутника з'являється прямокутна форма сигналу, як показано на першому рисунку. Коли напруга, індукована на вторинній обмотці, тобто VMN, від'ємна, то D3 і D2 прямо зміщуються, а інші два зворотньо зміщуються, і на вході фільтра з'являється додатна напруга.
Фільтрація постійного струму
Прямокутне напруга з прямокутника є пульсуючим постійним струмом із дуже високим рівнем рябизни. Але це не те, чого ми хочемо, ми хочемо чисту постійну форму напруги без рябизни. Тому використовується фільтр. Використовуються різні типи фільтрів, такі як конденсаторний фільтр, LC-фільтр, фільтр з входом через дроссель, π-подібний фільтр. Нижче показано конденсаторний фільтр, підключений до виходу прямокутника, та результативна вихідна форма напруги.
Коли миттєве значення напруги починає зростати, конденсатор заряджується, він заряджається, поки форма напруги не досягне свого максимального значення. Коли миттєве значення починає зменшуватися, конденсатор починає експоненціально розряджатися через навантаження (вхід регулятора у цьому випадку). Таким чином, отримується майже постійне значення постійного струму з дуже низьким рівнем рябизни.
Регулювання
Це останній блок в регульованому джерелі живлення постійного струму. Вихідна напруга або струм будуть змінюватися або коливатися при зміні вводу з мережі або через зміну струму навантаження на виході регульованого джерела живлення або через інші фактори, такі як зміна температури. Цю проблему можна усунути за допомогою регулятора. Регулятор буде підтримувати вихід постійним, навіть при змінах на вході або інших змінах. Для цього можна використовувати серійний регулятор на транзисторах, фіксовані та змінні ІС-регулятори або діод Зенера, який працює в режимі Зенера, залежно від їх застосування. Інтегральні схеми, такі як 78XX і 79XX (наприклад, ІС 7805), використовуються для отримання фіксованих значень напруги на виході.
З інтегральних схем, таких як LM 317 та 723, ми можемо налаштувати вихідне напругу до необхідного сталого значення. Рисунок нижче показує стабілізатор напруги LM317 стабілізатор напруги. Вихідну напругу можна налаштувати, змінюючи значення опорів R1 та R2. Зазвичай, купуючі конденсатори зі значеннями близько 0.01µF до 10µF повинні бути підключені до виходу та входу для усунення шуму на вході та переходних процесів на виході. Ідеально, вихідна напруга задається формулою
Рисунок вище показує повну схему стабілізованого джерела живлення +5V DC.
Джерело: Electrical4u
Повідомлення: Поважайте оригінал, добрий матеріал вартість поділитися, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.
