Shunt en Series Lineaire Spanningsregelaars Definitie en Vergelijking

Lineaire spanningregelaars worden voornamelijk ingedeeld in shunt-spanningsregelaars en serie-spanningsregelaars. Het belangrijkste verschil tussen de twee ligt in hun schakelelementconfiguraties: bij een shunt-spanningsregelaar is het schakelelement parallel met de belasting verbonden, terwijl bij een serie-spanningsregelaar het schakelelement in serie met de belasting is verbonden. Deze twee regelaarcircuits werken op verschillende principes, waardoor elk zijn eigen voordelen en nadelen heeft, die in dit artikel zullen worden besproken.

Wat is een Spanningsregelaar?

Een spanningsregelaar is een apparaat ontworpen om een constante uitgangsspanning te handhaven, zelfs wanneer er variaties zijn in de belastingsstroom of de ingangsspanning. Het is een essentieel onderdeel in elektrische en elektronische circuits, omdat het ervoor zorgt dat de gelijkstroomuitgangsspanning binnen een gespecificeerd bereik blijft, onbeïnvloed door fluctuaties in de ingangsspanning of de belastingsstroom.

In wezen wordt een niet-gereguleerde gelijkstroomvoedingsspanning omgezet in een gereguleerde gelijkstroomuitgangsspanning, zodat de uitgangsspanning geen significante variaties vertoont. Het is belangrijk op te merken dat het schakelelement het kernonderdeel van dergelijke circuits is, en de plaatsing daarvan verschilt tussen de twee soorten regelaars die hierboven worden genoemd.

Definitie van Shunt-Spanningsregelaar

De afbeelding hieronder toont de shunt-spanningsregelaar:

Uit de bovenstaande afbeelding is duidelijk dat het schakelelement parallel met de belasting is verbonden. Vandaar dat het deze naam krijgt.

In deze configuratie levert de niet-gereguleerde ingangsspanning de belastingsstroom. Echter, een deel van de stroom loopt door het schakelelement in de tak parallel aan de belasting. Dit helpt om een constante spanning over de belasting te handhaven. Wanneer de belastingspanning in het circuit verandert, wordt een feedbacksignaal via het monsteringscircuit naar de comparator gegeven. De comparator vergelijkt dan het feedbacksignaal met de toegepaste ingang. Het resulterende verschil geeft aan hoeveel stroom er door het schakelelement moet lopen om de belastingspanning constant te houden.

Definitie van Serie-Spanningsregelaar
De afbeelding hieronder toont een serie-spanningsregelaar:

Hier is het schakelelement in serie met de belasting verbonden. Vandaar dat het de naam serie-spanningsregelaar draagt.

Bij een serie-spanningsregelaar is het schakelelement verantwoordelijk voor het beheersen van het deel van de ingangsspanning dat de uitgang bereikt. Zo fungeert het als een tussenpersoon tussen de geleverde niet-gereguleerde ingangsspanning en de uitgangsspanning. Net als bij shunt-regelaars wordt een fractie van de uitgang via een monsteringscircuit teruggevoerd naar de comparator, waar de referentie-ingang en het feedbacksignaal worden vergeleken. Op basis van de uitvoer van de comparator wordt vervolgens een besturingssignaal gegenereerd en verder doorgegeven aan het schakelelement. Op deze basis wordt de belastingspanning gereguleerd.

Conclusie
Zo concludeert de bovenstaande discussie dat zowel shunt- als serie-spanningsregelaars worden gebruikt voor spanningregeling. Echter, de aanwezigheid van het schakelelement in hun respectieve circuits leidt tot verschillen in hoe de circuits functioneren.