Παράλληλοι και σειριακοί γραμμικοί ρυθμιστές τάσης: Ορισμός και Σύγκριση

Οι γραμμικοί ρυθμιστές τάσης κατανεμούνται κυρίως σε παράλληλους ρυθμιστές τάσης και σε σειριακούς ρυθμιστές τάσης. Η βασική διαφορά μεταξύ των δύο είδων βρίσκεται στις διατάξεις των στοιχείων ελέγχου: στον παράλληλο ρυθμιστή τάσης, το στοιχείο ελέγχου είναι συνδεδεμένο παράλληλα με το φορτίο, ενώ στον σειριακό ρυθμιστή τάσης, το στοιχείο ελέγχου είναι συνδεδεμένο σε σειρά με το φορτίο. Αυτά τα δύο κύκλωμα-ρυθμιστές λειτουργούν με διαφορετικά αρχή, έτσι κάθε ένα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, τα οποία θα συζητηθούν σε αυτό το άρθρο.

Τι είναι ένας ρυθμιστής τάσης;

Ένας ρυθμιστής τάσης είναι ένα συστηματικό στοιχείο σχεδιασμένο για να διατηρεί σταθερή την εξόδια τάση ακόμα και όταν υπάρχουν μεταβολές στην τροφοδοσία ή στην τάση εισόδου. Είναι ένα βασικό στοιχείο σε ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά κύκλωμα, καθώς εξασφαλίζει ότι η ηλεκτρική τάση DC εξόδου παραμένει εντός ενός καθορισμένου εύρους, ανεξάρτητα από τις κυμάνσεις της τάσης εισόδου ή της τροφοδοσίας.

Εντούτοις, μια μη ρυθμισμένη τάση DC εισόδου μετατρέπεται σε ρυθμισμένη τάση DC εξόδου, ώστε η τάση εξόδου να μην παρουσιάζει σημαντικές κυμάνσεις. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το στοιχείο ελέγχου είναι το βασικό στοιχείο τέτοιων κυκλωμάτων, και η θέση του διαφέρει μεταξύ των δύο ειδών ρυθμιστών που αναφέρθηκαν παραπάνω.

Ορισμός του παράλληλου ρυθμιστή τάσης

Στο παρακάτω σχήμα παρουσιάζεται ο παράλληλος ρυθμιστής τάσης:

Από το παραπάνω σχήμα, είναι εμφανές ότι το στοιχείο ελέγχου είναι συνδεδεμένο παράλληλα με το φορτίο. Έτσι, παίρνει αυτό το όνομα.

Σε αυτή τη διάταξη, η μη ρυθμισμένη τάση εισόδου παρέχει την τροφοδοσία του φορτίου. Ωστόσο, μέρος της τροφοδοσίας ρέει μέσω του στοιχείου ελέγχου στον κλάδο παράλληλα με το φορτίο. Αυτό βοηθά να διατηρηθεί σταθερή η τάση στο φορτίο. Κάθε φορά που η τάση του φορτίου στο κύκλωμα αλλάζει, ένα σήμα ανάδρασης παρέχεται στο συγκριτή μέσω του κυκλώματος δείγματος. Ο συγκριτής στη συνέχεια συγκρίνει το σήμα ανάδρασης με την εφαρμοσμένη τάση εισόδου. Το αποτέλεσμα της διαφοράς δείχνει το ποσοστό της τροφοδοσίας που πρέπει να ρέει μέσω του στοιχείου ελέγχου για να διατηρηθεί σταθερή η τάση του φορτίου.

Ορισμός του σειριακού ρυθμιστή τάσης
Στο παρακάτω σχήμα παρουσιάζεται ο σειριακός ρυθμιστής τάσης:

Εδώ, το στοιχείο ελέγχου είναι συνδεδεμένο σε σειρά με το φορτίο. Έτσι, ονομάζεται σειριακός ρυθμιστής τάσης.

Σε έναν σειριακό ρυθμιστή τάσης, το στοιχείο ελέγχου έχει την ευθύνη να ελέγχει το μέρος της τάσης εισόδου που φθάνει στην εξόδια. Συνεπώς, λειτουργεί ως μεσολαβητής μεταξύ της μη ρυθμισμένης τάσης εισόδου και της τάσης εξόδου. Παρόμοια με τους παράλληλους ρυθμιστές, ένα μέρος της εξόδιας τάσης επιστρέφεται στον συγκριτή μέσω του κυκλώματος δείγματος, όπου το παραδεδομένο σήμα και το σήμα ανάδρασης συγκρίνονται. Στη συνέχεια, με βάση την έξοδο από τον συγκριτή, παράγεται ένα σήμα ελέγχου που παρέχεται στο στοιχείο ελέγχου. Σε αυτή τη βάση, ρυθμίζεται η τάση του φορτίου.

Συμπέρασμα
Έτσι, η παραπάνω συζήτηση συμπεραίνει ότι και οι παράλληλοι και οι σειριακοί ρυθμιστές τάσης χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση τάσης. Ωστόσο, η παρουσία του στοιχείου ελέγχου στα αντίστοιχα κυκλώματα οδηγεί σε διαφορές στον τρόπο λειτουργίας των κυκλωμάτων.