د لیني ریګولاترز، سویچينګ ریګولاترز او سیري ریګولاترز ترمنځ توپیراتړونه

1. تنظیم کنندګان خطی مقابل تنظیم کنندګان سوئیچینګ

یو تنظیم کننده خطی نیازمند ولټژ ورودی په لوړه از ولټژ خروجی دی. دا د ورودی او خروجی ولټژونو ترمنځکی توپیر—چې دا د خاتمه والټژ نوم لري—د خپل داخلی تنظیم کننده عنصر (مثل یو ترانزیسټر) د موانیت تغییر کولو سره همکاری کوي.

یو تنظیم کننده خطی را به یوه دقیق "متخصص کنترل ولټژ" وړاندیز کړئ. په وقت کې چې د ورودی ولټژ زیات شوی وي، دا بیا "کارول" او "کټول" د مناسب ولټژ ترڅو خروجی ولټژ ثابت ومومي. دا زیات ولټژ چې "کټول" شوی وي، پایناخه یې د حرارت په توګه تلف شوی وي، د خروجی ولټژ پایداری حفظ کوي.

د داړۍ جوړښت له مخې، یو معمولي سیریال تنظیم کننده خطی د غلطی امبیفیئر، د مرجع ولټژ ماخذ او یو پاس ترانزیسټر ته اړتیا لري ترڅو یو بند شوی فیدبک سیستم جوړ کړي چې په وخت ډول خروجی ولټژ را په مستقیم ډول موندل کړي او سمون کړي.

تنظیم کنندګان خطی عمدتاً دسه ترمینال تنظیم کنندګان او LDO (لو ویشی دیاپازون) تنظیم کنندګان شامل دي. دویمې د معمولی جوړښت استعمال کوي چې نیازمند د ورودی او خروجی ولټژ ترمنځکی لوړ توپیر (معمولاً ≥2 V) دی، چې دا د کارایی لوړه کوي او په متوسطه او لوړه قدرت کارونو کې مناسب دی. د بلانه، LDO تنظیم کنندګان په دیاپازون ولټژ کې د مینیمال توپیر (لوږ تر چې 0.1 V) لپاره بهینه شوي دي، چې دا د ورودی او خروجی ولټژ ترمنځکی نږدې توپیر لرونکې سناریو کې (مثل د بټری ګټور دواړه)، مثلاً د حرارت د طرح کولو د خوندیتوب مو خوندي کړي.

شکل ۱ د تنظیم کنندګان خطی او سوئیچینګ د چلونکو اصولونه نښه کوي.

د بلانه، سوئیچینګ تنظیم کنندګان د قدرت سوئیچونو (مثال MOSFETs) د کنډکشن او بندولو توکي د انرژي ترسره کولو د ډیوټی سیکل سمون کوي. د ورودی ولټژ په دې توګه د انرژي نورو او فلټرنګ لرونکو اندوکټرونو او کپاسیټرونو په مسولیت یې د پایداره متوسط خروجی ولټژ تبدیل کوي.

دا کورنۍ اصل چې د "کټنی" تنظیم دی: د ورودی ولټژ په لو فریکوئنسی ډول کټل کیږي او د خروجی ترسره کولو انرژي د سوئیچ ډیوټی سیکل سمون کولو په توګه کنټرول کیږي. دا په دې ډول د تنظیم کنندګان خطی ترمنځ د کارایی لوړه راغلي دی.

سوئیچینګ تنظیم کنندګان د معمولي توپولوجيزونه د Buck (پایین بردن)، Boost (بالا بردن) او نور شامل دي، چې په لوړه ورودی ولټژ دامنه او د لوړه قدرت کارونو یا د ورودی ولټژ تغییراتو لوړه محیطونو کې مناسب دی.

شکل ۲ د تنظیم کنندګان خطی او سوئیچینګ یو مقایسه ورکوي. تاسې په دې ډول د خپل مخصوصه نیازونو په اساس یو مناسب نوع واخلي کړئ: د کم ګورښت او د داړۍ ساده وړاندیزولو په اړه یو تنظیم کننده خطی واخلي؛ د کارایی او لوړه قدرت ترسره کولو لپاره یو سوئیچینګ تنظیم کننده واخلي.

د سریال ولټاګ ریګولیټرانو دوه

سریال ولټاګ ریګولیټر د پاور سورس او بار میانه وړاندې، د دقیق “ولټاګ ریګولیشن ګارډین” لپاره کار کوي. دا د اغیزمن ولټاګ يا برخې ولټاګ تفریح له لارې د متغیر ریستور د مقاومت دینامیکي تنظیم کولو له منځ کې د خروجی ولټاګ د ثابت او پیښه کړی قیمت ته نگهداري کوي.

د نوی الکترونیکي تکنالوژۍ کې، سریال ریګولیټر IC ها د موثر دیویسونو - مثلاً MOSFET او bipolar junction transistors (BJTs) - استعمال کوي چې د سنتیکي متغیر ریستورونو په جای کې زیاتو کوي، دا د ریګولیټر د عملکرد او وثوقیت زیات کوي.

سریال ولټاګ ریګولیټر د دقت او سازمان شوي دیواری کنفیګوریشن لري، دا عموماً د څلوره اصلي کمپوننتونه لري:

● خروجی ترانزیستور: د ریګولیټر د داخلی او خروجی پینونو میانه سریال طور کې وړاندې، دا د بالا پاور سورس او پایین بار میانه پل شوي وړاندې کوي. د داخلی ولټاګ يا خروجی برخې ولټاګ تفریح کې د خطا د امبیفییر د سیګنال د اینټرګیټ ګیټ ولټاګ (MOSFET لپاره) یا بیس کرنټ (BJT لپاره) د اینټرګیټ ګیټ ولټاګ (MOSFET لپاره) یا بیس کرنټ (BJT لپاره) د اینټرګیټ کنټرول میشود.

● مرجع ولټاګ سورس: دا د خطا د امبیفییر لپاره د ثابت چېنګل کولو لپاره مهمه رول لوبوي. د خطا د امبیفییر د اینټرګیټ ګیټ ولټاګ (MOSFET لپاره) یا بیس کرنټ (BJT لپاره) د خروجی ترانزیستور ته د دقت لپاره د اینټرګیټ کنټرول میشود، دا د ثابت خروجی ولټاګ ته اطمینان میدوي.

● فیدبک ریستورونه: دا ریستورونه د خروجی ولټاګ ته د تقسیم کولو لپاره کار کوي د فیدبک ولټاګ جوړوي. د خطا د امبیفییر د فیدبک ولټاګ (د فیدبک ریستور دیویډر د میانه ولټاګ) را د مرجع ولټاګ سره د دقت لپاره د مقایسه کوي د خروجی ولټاګ د دقت لپاره. دوه فیدبک ریستورونه د VOUT او GND پینونو میانه سریال طور کې وړاندې، او د دې میانه ولټاګ د خطا د امبیفییر ته فیدبک شي.

● خطا د امبیفییر: د سریال ریګولیټر د "ذکی مغز" کې د خطا د امبیفییر د فیدبک ولټاګ (د فیدبک ریستور دیویډر د میانه ولټاګ) را د مرجع ولټاګ سره د دقت لپاره د مقایسه کوي. که د فیدبک ولټاګ د مرجع ولټاګ څخه لوړ وي، د خطا د امبیفییر د MOSFET ته د دریو کنټرول زیات کوي، دا د MOSFET د درین-سورس ولټاګ کم کوي او د خروجی ولټاګ زیات کوي. بلکه که د فیدبک ولټاګ د مرجع ولټاګ څخه لوړ وي، د امبیفییر د MOSFET ته د دریو کنټرول کم کوي، دا د MOSFET د درین-سورس ولټاګ زیات کوي او د خروجی ولټاګ کم کوي.

دا مقاله کې، ما د مختلف نوعونو ولټاګ ریګولیټرانو د کارولو اصولونو، کارونو، او دیواری کنفیګوریشنونو په اړه په زیاتو توګه مطالعه کړه. د ناخوا په مقاله کې، ما د لینیار ریګولیټرانو د دینامیکي ریګولیشن مکانیزم او د سه پینه ریګولیټرانو او LDO (Low Dropout) ریګولیټرانو میانه د تفاوتونو په اړه تشریح کړو.