Разлика помеѓу шунт и сериесен регулатор на напон

Линеарните регулатори на напон се главно класифицирани во две типови: шунт регулатори на напон и серијски регулатори на напон. Клучната разлика помеѓу нив лежи во поврзаноста на контролниот елемент: во шунт регулаторот на напон, контролниот елемент е поврзан паралелно со оптеретувањето; напротив, во серијскиот регулатор на напон, контролниот елемент е поврзан серијски со оптеретувањето. Овие два типа регулаторски кола функционираат според различни принципи и затоа имаат своји предности и недостатоци, кои ќе бидат објаснети во овој чланок.

Што е Регулатор на Напон?

Регулаторот на напон е уред кој го одржува излезната вредност на напонот константна, невзирајќи на варијациите во токот на оптеретувањето или входниот напон. Тој е есенцијален компонент во електричните и електронските кола, бидејќи осигурува дека DC излезниот напон останува во посочени рамки, непомпнат од флуктуации во входниот напон или токот на оптеретувањето.

Есенцијално, неконтролираниот DC напон на заедничката страна се конвертира во регулација на DC излезниот напон, каде што излезната вредност на напонот не покажува значителни варијации. Треба да се забележи дека контролниот елемент е основниот компонент на колото, и неговата позиција се разликува меѓу двата типа регулатори.

Дефиниција на Шунт Регулатор на Напон

Следната слика прикажува шунт регулаторот на напон:

Како што е видливо од горната слика, контролниот елемент е поврзан паралелно со оптеретувањето - затоа и името "шунт регулатор на напон."

Во оваа поставка, неконтролираниот входен напон доставува ток до оптеретувањето, додека дел од токот протече низ контролниот елемент (кој е во грана паралелна со оптеретувањето). Оваа дистрибуција помага во одржување на стабилен напон над оптеретувањето. Кога напонот на оптеретувањето варира, пробна кола испраќа сигнал за обратна врска до компараторот. Компараторот потоа го споредува овој сигнал за обратна врска со референтен вход; резултантната разлика одредува колку ток треба да протече низ контролниот елемент за да се одржи константен напон на оптеретувањето.

Дефиниција на Серии Регулатор на Напон

Следната слика прикажува серијски регулатор на напон:

Во овој тип регулатор на напон, контролниот елемент е поврзан серијски со оптеретувањето, затоа и името "серијски регулатор на напон."

Во серијскиот регулатор на напон, контролниот елемент е одговорен за регулација на дел од входниот напон кој достигнува до излезниот крај, действувајќи како среден регулаторски компонент помеѓу неконтролираниот входен напон и излезниот напон. Слично на шунт регулаторите, дел од излезната сигнала тука исто така се испраќа назад до компараторот низ пробна кола, каде што компараторот го споредува референтниот входен сигнал со сигналот за обратна врска.

Последователно, се генерира контролен сигнал на основа на излезната резултат од компараторот и се пренесува до контролниот елемент, кој потоа регулира напонот на оптеретувањето соодветно.

Клучни Разлики Меѓу Шунт и Серии Регулатори на Напон

• Поврзување на Контролната Елемент: Примарната разлика лежи во положбата на контролниот елемент: во шунт регулаторите, тој е поврзан паралелно со оптеретувањето; во серијски регулатори, тој е поврзан серијски со оптеретувањето.

• Характеристики на Протокот: Во шунт регулаторите, само дел од целокупниот ток протече низ контролниот елемент за да се одржи стабилен DC излез. Напротив, серијските регулатори дозволуваат целокупниот ток на оптеретувањето да мине низ контролниот елемент.

• Прецизност на Регулацијата: Серии регулаторите на напон даваат подобра прецизност во регулацијата споредено со шунт регулаторите на напон.

• Механизам на Компензација: За да се одржи константен напон на оптеретувањето, шунт регулаторите прават корекции на токот низ контролниот елемент. Серијските регулатори, обаче, прават модификација на напонот над контролниот елемент за да компензираат варијациите на излезната вредност на напонот.

• Зависност од Ефикасноста: Ефикасноста на шунт регулаторите зависи од токот на оптеретувањето, што ги прави неприфатливи за услови со променлив оптеретување. Серијските регулатори, напротив, имаат ефикасност која зависи од излезната вредност на напонот.

• Комплексност на Дизајнот: Шунт регулаторите на напон се попросто да се дизајнираат споредено со серијските регулатори на напон.

• Оперативен Ранг на Напонот: Шунт регулаторите се ограничени на операции со фиксиран напон, додека серијските регулатори се прифатливи за примените со фиксиран и променлив напон.

• Оценки на Контролната Елемент: Во шунт конфигурации, контролниот елемент е компонент со ниски ток и висок напон (бидејќи само дел од токот на оптеретувањето минува низ него). Во серијски конфигурации, контролниот елемент е компонент со ниски напон и висок ток (бидејќи целокупниот ток на оптеретувањето минува низ него).

Заклучок

Во кратце, и шунт и серијски регулатори на напон служат основната цел на регулација на напонот, но поврзувањето на контролниот елемент во нивните респективни кола резултира во различни механизми на функционирање. Ихните разлики во поврзување, управување со ток, прецизност на регулацијата и сценарија на примената ги прават секој од нив прифатлив за специфични случаи на употреба, како што е детално објаснето во претходната анализа.