Tofauti kati ya Regulata za Mstari Moja Regulata za Kutengeneza na Regulata za Mstari

1.Regulata Linear na Regulata Switching

Regulata linear inahitaji kinga cha chenji kubwa kuliko kinga cha mwisho. Inaendesha tofauti kati ya kinga cha chenji na kinga cha mwisho—iliyokabiliana kama kinga cha dropout—kwa kubadilisha ukingo wa kitendo chake cha ndani (kama transistor).

Fikiria regulata linear kama "mshauri wa kinga bora." Waktu una kinga cha chenji zaidi, inachukua hatua kwa kutokoseleza sehemu ambayo imezidi kinga cha mwisho unachotaka, husaidia kutathmini kinga cha mwisho. Kinga zaidi ambazo zimekoseleka zinakatika kama joto, ikifanya kinga cha mwisho ikawezekana kuwa tayari.

Kutokana na mzunguko wa mkando, regulata linear ya siri ni hutumia amplifier wa makosa, chanzo cha kinga cha viwango, na transistor wa kupita ili kuunda mfumo wa maoni mawasiliano ambao unafuatilia na kukusanya kinga cha mwisho kwa muda.

Regulata linear zinajumuisha regulata za vitatu na regulata LDO (Low Dropout). Iliyopita hii hutumia mbinu rasmi inayohitaji tofauti kubwa kati ya kinga cha chenji na kinga cha mwisho (kawaida ≥2 V), kufanya iwe na ustawi mdogo, na ni nzuri kwa matumizi ya nguvu nyingi. Kulingana, regulata LDO zimeundwa kwa dropout voltage ndogo (chini ya 0.1 V), kufanya iwe nzuri kwa hali ambapo kinga cha chenji na kinga cha mwisho ni karibu—kama katika vifaa vilivyotumia batilinya—hata hivyo utaratibu wa joto unaweza kutumaini.

Tabela 1 inaelezea usimamizi wa regulata linear na regulata switching.

Regulata switching, kwa upande wengine, huongoza wakati wa kufungua na kufunga vifaa vya nguvu (kama MOSFETs) ili kubadilisha muda wa energy transfer. Kinga cha chenji kinabadilika kwa kinga cha mwisho thabiti kwa kutumia energy storage na filtering na inductors na capacitors.

Sifa yao muhimu ni "regulation ya chopper": kinga cha chenji kinachoka kwa kiwango cha juu, na energy iliyotumika kwenye output inakawalishwa kwa kubadilisha muda wa switch. Mbinu hii inafanya ustawi kuwa mkubwa zaidi kuliko regulata linear.

Mbinu za regulata switching zinajumuisha Buck (step-down), Boost (step-up), na zingine, zinazosaidia range nyingi ya kinga cha chenji na zinafanya iwe nzuri kwa matumizi ya nguvu nyingi au mazingira ambako kinga cha chenji inaweza kubadilika sana.

Tabela 2 inatoa mizaniano kati ya regulata linear na regulata switching. Unaweza chagua aina sahihi kutokana na mahitaji yako: chagua regulata linear wakati ungependa kebo chache na usawa wa mkando; chagua regulata switching wakati ungependa ustawi mkubwa na uhusiano wa nguvu nyingi.

2.Regulatzaa Voliti vya Siri

Regulatzaa voliti vya siri unapatikana kati ya chanzo cha nguvu na mizigo, akijitokezea kama “mjeshi wa usimamizi wa voliti.” Usimamizi wake unaelekea kwa kubadilisha tofauti za upungufu wa resistor inayoweza kubadilishwa kulingana na mabadiliko ya voliti ya ingizo au stromu ya toka, kwa hivyo kuendelea kukidhi voliti ya toka kwenye thamani imetayari.

Katika teknolojia ya mikrochips ya kisasa, ICs za regulatzaa vya siri hutumia vifaa vya juu—kama vile MOSFETs au bipolar junction transistors (BJTs)—kutofautisha kwa ufanisi resistors zinazoweza kubadilishwa, kwa hivyo kutongeza ufanisi na uhakika wa regulatzaa.

Mipango ya mkondo wa regulatzaa voliti vya siri ni duni na yameundwa vizuri, zinazotengenezwa kwa kutumia vipengele viwili muhimu:

● Transistor wa Toka: Uliokuwa amekuweka kati ya pin za ingizo na toka, anatoa barabara kati ya chanzo cha nguvu na mizigo. Wakati kuna mabadiliko katika voliti ya ingizo au stromu ya toka, ishara kutoka kwa amplifaya ya makosa huudhibiti dhamu ya lango (kwa MOSFETs) au stromu ya msingi (kwa BJTs) ya transistor hii.

● Chanzo cha Voliti Rasmi: Kama bench mark yenye ustawi wa amplifaya ya makosa, chanzo cha voliti rasmi kinajihusisha kwa kutosha. Amplifaya ya makosa hutumia chanzo hiki chenye thamani ifikie kwa ufanisi kuhudumia dhamu ya lango au stromu ya msingi ya transistor wa toka, kwa hivyo kuhakikisha kwamba voliti ya toka inaweza kukidhiwa.

● Resistors wa Radar: Hizi zinachapisha voliti ya toka ili kujenga voliti ya radar. Amplifaya ya makosa humpangalia voliti hii ya radar na voliti rasmi ili kufanuliwa kwa ufanisi. Resistors wa radar wanahusishwa kwa ukuu kati ya VOUT na GND, na voliti kati yao hunapewa kwenye amplifaya ya makosa.

● Amplifaya ya Makosa: Inafanya kazi kama “akili ya umma” wa regulatzaa vya siri, amplifaya ya makosa humpangalia voliti ya radar (yaani, voliti kati ya resistors za radar) na voliti rasmi. Ikiwa voliti ya radar ina chini ya voliti rasmi, amplifaya ya makosa hutoa nguvu zaidi kwenye MOSFET, kushusha voliti ya drain-source na kwa hivyo kuboresha voliti ya toka. Vinginevyo, ikiwa voliti ya radar ina juu ya voliti rasmi, amplifaya inapunguza nguvu za MOSFET, kuongeza voliti ya drain-source na kuboresha voliti ya toka.

Katika maandiko haya, tumetathmini mapitio, majukumu, na mipango ya mkondo wa aina mbalimbali za regulatzaa voliti. Katika sehemu inayofuata, tutaelezea mekanismo wa udhibiti wa mabadiliko wa regulatzaa linear na kuelezea tofauti kati ya regulatzaa zenye miundo mitatu na LDO (Low Dropout).