Linear Regulators, Switching Regulators සහ Series Regulators අතර වෙනස්කම්
1. ලිනීය සම්ප්රදායකයන් vs. කෙටි කිරීම් සම්ප්රදායකයන්
ලිනීය සම්ප්රදායකයක් පිළිබඳව පිළිතුරු ප්රතිස්ථාපනය කිරීමට වැඩි යෑම් බලයක් අවශ්ය වේ. එය ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය (උදාහරණයක් ලෙස ට්රානෝසිස්ටරයක්) විසින් තිබෙන අන්තර්ගත සම්ප්රදායක මූලද්රව්යයේ රෝධනය වැළඳීම මගින් යෑම් බලය සහ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය අතර ඇති අන්තරය—dropout voltage ලෙස හැඳින්වෙන—කළේය.
ලිනීය සම්ප්රදායකයක් ලෙස නිර්ණය කිරීම පිළිබඳව ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ ප්රතිඵලයක් ලෙස දැක්විය හැකිය. එය අත් විශාල යෑම් බලයක් සම්බාධනය කිරීමට මූලික ප්රතික්රියාවක් පිළිබඳව “ක්රියා කරන” බව පිළිබඳව සිතන්න. එය අවශ්ය ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ මට්ටමට අත් විශාල කොටස ඉවත් කර ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය නියත භාවිතා කිරීමට නියමිත බව පිළිබඳව සිතන්න. “කෙටි කළ” අත් විශාල යෑම් බලය අවසානයේ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය නියත වීමට තාපය ලෙස සිදු කෙරේ.
ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ ප්රකාරය පිළිබඳව නියැළි ලිනීය සම්ප්රදායකයක් පිළිබඳව ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය මූලද්රව්යයක්, ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ මූලද්රව්යයක්, සහ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ ට්රානෝසිස්ටරයක් භාවිතා කිරීමෙන් දිගටම පරික්ෂා කරන සහ අනුකූල කරන සම්පූර්ණ ප්රතික්රියා පද්ධතයක් ප්රතිස්ථාපනය කරනු ලැබේ.
ලිනීය සම්ප්රදායකයන් ප්රධාන ලෙස තුන් පාදය සම්ප්රදායකයන් සහ LDO (Low Dropout) සම්ප්රදායකයන් ඇත. පළමුවැනි මූලික ආකාරයක් භාවිතා කරනු ලබන අතර යෑම් බලය සහ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය අතර විශාල අන්තරයක් (සාමාන්යයෙන් ≥2 V) අවශ්ය වේ, එය අඩු කාර්යක්ෂමතාවයක් ප්රතිපාදනය කරන අතර, මධ්යම-හිඟි බලය සම්බන්ධ භාවිතාවට ඉතා ප්රයෝජනවත් වේ. එකතුවේ, LDO සම්ප්රදායකයන් අත් විශාල යෑම් බලය සහ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය (ඕනෑම අතර අනුකූල අවස්ථාවකදී 0.1 V දක්වා) සඳහා නියැළි කර ඇත, එය යෑම් බලය සහ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය අතර විශාල අන්තරයක් ඇති අවස්ථාවකදී—උදාහරණයක් ලෙස බැටරි භාවිතා කිරීමේ භාණ්ඩයන්—ඇතුලත් කිරීමට ඉතා ප්රයෝජනවත් වේ, එහිදී තාප නිර්මාණය කිරීම සාර්ථක විය යුතුය.
තාපය 1 ලිනීය සහ කෙටි කිරීම් සම්ප්රදායකයන්ගේ ක්රියාකාරීත්වය පිළිබඳව පිළිතුරු ලබා දෙයි.
කෙටි කිරීම් සම්ප්රදායකයන්, එකතුවේ, බලයේ සම්ප්රදායක ප්රවේශ සහ නිර්වා කිරීමේ කාලය ප්රතිපාදනය කිරීමෙන් බලයේ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ කාලය ප්රතිපාදනය කිරීමට භාවිතා කරනු ලබන අතර, යෑම් බලය බිඳාගැනීමෙන් සහ බිඳාගැනීමෙන් ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය නියත කිරීමට බිඳාගැනීමෙන් ප්රතිස්ථාපනය කිරීමට භාවිතා කරනු ලබන අතර, යෑම් බලය බිඳාගැනීමෙන් සහ බිඳාගැනීමෙන් ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය නියත කිරීමට භාවිතා කරනු ලබන අතර, යෑම් බලය බිඳාගැනීමෙන් සහ බිඳාගැනීමෙන් ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය නියත කිරීමට භාවිතා කරනු ලබන අතර, යෑම් බලය බිඳාගැනීමෙන් සහ බිඳාගැනීමෙන් ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය නියත කිරීමට භාවිතා කරනු ලබන අතර, යෑම් බලය බිඳාගැනීමෙන් සහ බිඳාගැනීමෙන් ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය නියත කිරීමට භාවිතා කරනු ලබන අතර,
ඔවුන්ගේ මූලික ලක්ෂණය “chopper-style” ප්රතිස්ථාපනය කිරීමයි: යෑම් බලය ඉහළ සිරස් ප්රමාණයක් පිළිබඳව කෙටි කිරීම සහ බිඳාගැනීමෙන් බලයේ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ කාලය ප්රතිපාදනය කිරීමෙන් බලය ප්රතිස්ථාපනය කිරීමට භාවිතා කරනු ලබන අතර, මෙම මූලික ලක්ෂණය ලිනීය සම්ප්රදායකයන් විසින් ප්රතිස්ථාපනය කිරීමට වඩා වැඩි කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා දෙයි.
කෙටි කිරීම් සම්ප්රදායකයන්ගේ ප්රධාන උපාධි ප්රකාරයන් පිළිබඳව Buck (step-down), Boost (step-up), සහ වෙනත් උපාධි ප්රකාරයන් ඇත, විශාල යෑම් බලයේ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමේ බලය අතර ප්රතිස්ථාපනය කිරීමට සහ බිඳාගැනීමෙන් යෑම් බලයේ විශාල අන්තරයක් ඇති පරිස්ථිතියන් සඳහා වැදගත් වේ.
තාපය 2 ලිනීය සහ කෙටි කිරීම් සම්ප්රදායකයන් අතර උපේක්ෂණය කිරීමක් ලබා දෙයි. ඔබගේ සෘජු අවශ්යතාවන් පිළිබඳව ප්රමුඛ භාවිතාවට අනුකූල භාණ්ඩය තෝරා ගැනීමට පුළුල් විය හැකිය: අඩු බිඳාගැනීම් සහ ප්රකාරයේ සාධක ප්රයෝජනය කිරීමට අදාළ වේන විට ලිනීය සම්ප්රදායකයක් තෝරා ගැනීමට සහ විශාල කාර්යක්ෂමතාවය සහ විශාල බලය ලබා දීමට අදාළ වේන විට කෙටි කිරීම් සම්ප්රදායකයක් තෝරා ගැනීමට.
| උපාධියන් | රේඛීය ප්රතික්රියාගාමී | ස්විච් කරන ප්රතික්රියාගාමී |
| කාර්යක්ෂමතාව | අඩු (බොල්ට් වෙනස වැඩි වූ විට අවශ්ය ප්රතිපලය වැඩි වේ) | හිටි වශයෙන් (80%-95%) |
| උෂ්ණත්වය ඉවත් කිරීමේ අවශ්යතාව | උෂ්ණත්වය ඉවත් කිරීමේ දිග අවශ්ය (උෂ්ණත්වය සෘජුව ඉවත් කෙරෙනු ලබනු පිළිවෙල) | අඩු (උෂ්ණත්වය ස්විච් කරන ප්රතික්රියාගාමී ඇතුලත් මෙන් නිර්මාණය කරන විට අනුක්රමිකව ඉවත් කෙරෙනු ලබනු පිළිවෙල) |
| කෝල්ල | ශුද්ධ ප්රතිදානයක්, ස්වාභාවික රිප්පල් නැත | ස්විච් කරන නාදයක් ඇත, බොග්ස් පරික්ෂාව සඳහා අවශ්ය |
| යෙදීමේ සැනියාවන් | අඩු බලය, විශේෂ ප්රතික්රියාගාමී බලය (උදාහරණයක් ලෙස, සේන්සර්) | හිටි බලය, විශාල බොල්ට් ආදානය (උදාහරණයක් ලෙස, බලයේ මෘදුකාංග) |
2. ශ්රේණිය වෝල්ටීජ් නියැමක
ශ්රේණිය වෝල්ටීජ් නියැමකය බල පොත්ත සහ බාගතය අතර සිටින අතර, තොරතුරු “වෝල්ටීජ් නියැමනය පාලකය” ලෙස ක්රියා කරයි. එහි ක්රියා ආධාරය මිනුම් බලය හෝ ප්රදාන ධාරාවේ පරිවර්තනය පිළිබඳ පිළිතුරු දෙන ලද වෙන්ස් උපකරණයක ප්රතිරෝධය නියැමිය යුතු අතර, එය ප්රදාන වෝල්ටීජ් නියැමනය ප්රදේශ වලට පිළිගැනීමට ඉඩ දෙයි.
අදාළ ඉලෙක්ට්රොනික තාක්ෂණයේ, ශ්රේණිය නියැමක IC ට මූලික උපකරණ ලෙස MOSFET හෝ ද්වි ප්රදේශ ප්රතිවිරුද්ධ ට්රාන්සිස්ටර (BJT) යනුවෙන් රූපීය වෙන්ස් උපකරණ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමෙන්, නියැමකයේ ක්රියාකාරීත්වය සහ නියැමිය බොහෝ අතර වැඩි කොට යුතු අතර, එය නියැමකයේ ක්රියාකාරීත්වය සහ නියැමිය බොහෝ අතර වැඩි කොට යුතුය.
ශ්රේණිය වෝල්ටීජ් නියැමකයේ පරිපථ ප්රකාරය තොරතුරු සහ වැඩි නිර්මාණය කරන අතර, එය ප්රධාන ප්රමාණයේ පහත පිළිබඳ චතුරාස්ර ප්රමාණයේ සාමූහික කොටස් සමන්විත වේ:
● ප්රදාන ට්රාන්සිස්ටර: නියැමකයේ ආදාන සහ ප්රදාන පින් අතර ශ්රේණියෙන් සම්බන්ධ කරන අතර, එය පූර්ව බල පොත්ත සහ පසු බාගතය අතර ප්රස්තාරයක් ලෙස ක්රියා කරයි. ආදාන වෝල්ටීජ් හෝ ප්රදාන ධාරාවේ වෙනස්වීමක් වූ විට, උත්තරී ප්රසාරණයේ ප්රකාශය මෙම ට්රාන්සිස්ටරයේ ගේට් වෝල්ටීජ් (MOSFET සඳහා) හෝ මූල ධාරාව (BJT සඳහා) නියැමිය කිරීමට පිළිබඳ ප්රකාශයක් ප්රකාශ කරයි.
● අනුරූප වෝල්ටීජ් ප්රමාණය: උත්තරී ප්රසාරණය සඳහා නියැමිය ඇති නිර්චිත අනුරූප ලෙස, අනුරූප වෝල්ටීජ් ප්රමාණය වැදගත් භාවයක් කළ යුතුය. උත්තරී ප්රසාරණය මෙම නිර්චිත අනුරූප ප්රමාණය ප්රකාශ කරමින් ප්රදාන ට්රාන්සිස්ටරයේ ගේට් හෝ මූල ධාරාව නියැමිය කරන අතර, එය නියැමිය ප්රදාන වෝල්ටීජ් ප්රමාණය පිළිබඳ වැදගත් භාවයක් කළ යුතුය.
● ප්රතිදාන ප්රතිරෝධය: මෙම ප්රතිරෝධයන් ප්රදාන වෝල්ටීජ් ප්රමාණය බෙදීමට භාවිතා කරන අතර, එය ප්රතිදාන වෝල්ටීජ් ප්රමාණයක් ලෙස ප්රකාශ කරයි. උත්තරී ප්රසාරණය මෙම ප්රතිදාන වෝල්ටීජ් (ඡේදයේ ප්රතිරෝධ බෙදීමේ ප්රතිදාන වෝල්ටීජ්) සහ අනුරූප වෝල්ටීජ් ප්රමාණය අතර සම්බන්ධ කරමින් නියැමිය යුතුය. ඡේදයේ ප්රතිරෝධ බෙදීමේ ප්රතිදාන වෝල්ටීජ් VOUT සහ GND පින් අතර ශ්රේණියෙන් සම්බන්ධ කරන අතර, එම මධ්ය වෝල්ටීජ් උත්තරී ප්රසාරණයට ලබා දෙයි.
● උත්තරී ප්රසාරණය: ශ්රේණිය නියැමකයේ “ජ්යෙෂ්ඨ මනෝවිද්යාඥ” ලෙස ක්රියා කරන උත්තරී ප්රසාරණය, ප්රතිදාන වෝල්ටීජ් (එනම්, ඡේදයේ ප්රතිරෝධ බෙදීමේ මධ්ය වෝල්ටීජ්) සහ අනුරූප වෝල්ටීජ් ප්රමාණය අතර ප්රතිදාන වෝල්ටීජ් සම්බන්ධ කරමින් නියැමිය කරයි. ප්රතිදාන වෝල්ටීජ් අනුරූප වෝල්ටීජ් ප්රමාණයට අඩු වූ විට, උත්තරී ප්රසාරණය MOSFET හි උත්තරී බලය බොහෝ කරන අතර, එයේ ද්රායින්-සෝර්ස් වෝල්ටීජ් අඩු කරන අතර, එය ප්රදාන වෝල්ටීජ් ප්රමාණය අඩු කරයි. අනෙකුත් නම්, ප්රතිදාන වෝල්ටීජ් අනුරූප වෝල්ටීජ් ප්රමාණයට වඩා විශාල වූ විට, උත්තරී ප්රසාරණය MOSFET හි උත්තරී බලය අඩු කරන අතර, එයේ ද්රායින්-සෝර්ස් වෝල්ටීජ් වැඩි කරන අතර, එය ප්රදාන වෝල්ටීජ් ප්රමාණය අඩු කරයි.
මෙම ලේඛනයේ, අපි වෙනත් කිහිපයක් වෝල්ටීජ් නියැමක භාවිතා කිරීමේ ක්රියා ආධාරය, ක්රියාකාරීත්වය සහ පරිපථ ප්රකාරයන් දිගටම ප්රශ්න කළ අතර, පළමු කොටසේ, අපි ලිනීය නියැමක භාවිතා කිරීමේ දීන්තු නියැමන ක්රමය සහ තුන් පින් නියැමක සහ LDO (Low Dropout) නියැමක අතර වෙනස්කම් පැහැදිලි කිරීමට පිළිබඳ පැහැදිලි කිරීමක් කිරීමට පිළිබඳ පැහැදිලි කිරීමක් කළ යුතුය.
