Perbezaan Antara Penstabil Voltan Shunt dan Siri

Pengatur voltan linear terutamanya diklasifikasikan kepada dua jenis: pengatur voltan shunt dan pengatur voltan siri. Perbezaan utama antara keduanya terletak pada sambungan elemen kawalan: dalam pengatur voltan shunt, elemen kawalan disambungkan secara selari dengan beban; berbanding itu, dalam pengatur voltan siri, elemen kawalan disambungkan secara siri dengan beban. Dua jenis litar pengatur voltan ini beroperasi berdasarkan prinsip yang berbeza dan seterusnya mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing, yang akan dibincangkan dalam artikel ini.

Apakah Pengatur Voltan?

Pengatur voltan adalah peranti yang mengekalkan voltan output pada nilai yang tetap walaupun terdapat variasi dalam arus beban atau voltan input. Ia merupakan komponen penting dalam litar elektrik dan elektronik, kerana ia memastikan voltan DC output kekal dalam julat yang ditetapkan, tidak dipengaruhi oleh fluktuasi voltan input atau arus beban.

Secara asas, voltan bekalan DC yang tidak diatur ditukar menjadi voltan output DC yang diatur, di mana voltan output tidak menunjukkan variasi yang signifikan. Patut diperhatikan bahawa elemen kawalan adalah komponen utama litar, dan penempatan elemen tersebut berbeza antara kedua-dua jenis pengatur.

Definisi Pengatur Voltan Shunt

Gambar di bawah menunjukkan pengatur voltan shunt:

Seperti yang jelas dari gambar di atas, elemen kawalan disambungkan secara selari dengan beban—maka nama "pengatur voltan shunt."

Dalam susunan ini, voltan input yang tidak diatur memberikan arus kepada beban, manakala sebahagian daripada arus mengalir melalui elemen kawalan (yang berada dalam cabang selari dengan beban). Pembahagian ini membantu mengekalkan voltan yang stabil di sepanjang beban. Apabila voltan beban berfluktuasi, litar sampel menghantar isyarat umpan balik kepada pembanding. Pembanding kemudian membandingkan isyarat umpan balik ini dengan input rujukan; perbezaan yang dihasilkan menentukan berapa banyak arus yang harus mengalir melalui elemen kawalan untuk mengekalkan voltan beban tetap.

Definisi Pengatur Voltan Siri

Gambar di bawah menunjukkan pengatur voltan siri:

Dalam jenis pengatur voltan ini, elemen kawalan disambungkan secara siri dengan beban, maka nama "pengatur voltan siri."

Dalam pengatur voltan siri, elemen kawalan bertanggungjawab untuk mengatur bahagian voltan input yang mencapai hujung output, bertindak sebagai komponen pengaturan antara voltan input yang tidak diatur dan voltan output. Seperti pengatur shunt, sebahagian daripada isyarat output di sini juga dikembalikan kepada pembanding melalui litar sampel, di mana pembanding membandingkan isyarat input rujukan dengan isyarat umpan balik.

Kemudian, isyarat kawalan dihasilkan berdasarkan hasil output pembanding dan dihantar kepada elemen kawalan, yang kemudian mengatur voltan beban dengan sesuai.

Perbezaan Utama Antara Pengatur Voltan Shunt dan Siri

• Sambungan Elemen Kawalan：Perbezaan utama terletak pada penempatan elemen kawalan: dalam pengatur shunt, ia disambungkan secara selari dengan beban; dalam pengatur siri, ia disambungkan secara siri dengan beban.

• Ciri-ciri Aliran Arus：Dalam pengatur shunt, hanya sebahagian daripada arus total mengalir melalui elemen kawalan untuk mengekalkan output DC yang stabil. Berbanding itu, pengatur siri membolehkan keseluruhan arus beban mengalir melalui elemen kawalan.

• Prestasi Pengaturan：Pengatur voltan siri memberikan ketepatan pengaturan yang lebih baik berbanding pengatur voltan shunt.

• Mekanisme Kompensasi：Untuk mengekalkan voltan beban yang tetap, pengatur shunt menyesuaikan arus melalui elemen kawalan. Pengatur siri, bagaimanapun, mengubah voltan di sepanjang elemen kawalan untuk mengimbangi fluktuasi voltan output.

• Kebergantungan Efisiensi：Efisiensi pengatur shunt bergantung pada arus beban, menjadikannya tidak sesuai untuk keadaan beban yang berubah-ubah. Pengatur siri, pula, mempunyai efisiensi yang bergantung pada voltan output.

• Kesukaran Reka Bentuk：Pengatur voltan shunt lebih mudah direka bentuk berbanding pengatur voltan siri.

• Julat Operasi Voltan：Pengatur shunt terhad kepada operasi voltan tetap, manakala pengatur siri sesuai untuk aplikasi voltan tetap dan berubah-ubah.

• Penilaian Elemen Kawalan：Dalam konfigurasi shunt, elemen kawalan adalah komponen rendah arus, tinggi voltan (kerana hanya sebahagian daripada arus beban dialihkan melaluinya). Dalam konfigurasi siri, elemen kawalan adalah komponen rendah voltan, tinggi arus (kerana keseluruhan arus beban mengalir melaluinya).

Kesimpulan

Kesimpulannya, kedua-dua pengatur voltan shunt dan siri memenuhi tujuan utama pengaturan voltan, tetapi penempatan elemen kawalan dalam litar masing-masing menghasilkan mekanisme operasi yang berbeza. Perbezaan mereka dalam sambungan, penanganan arus, prestasi pengaturan, dan skenario aplikasi membuat setiap jenis sesuai untuk kasus penggunaan tertentu, seperti yang dianalisis sebelumnya.