Napetostni regulator je eden najpogosteje uporabljenih elektronsko vezje v kateri koli napravi. Sinhronizirana napetost (brez nihanj in ravni hrupa) je zelo pomembna za nemoteno delovanje številnih digitalnih elektronskih naprav. Kot običajni primer pri mikrokrmilnikih je treba za nemoteno delovanje mikrokrmilnika dovajati gladko regulirano vhodno napetost. V elektronskih napravah najdemo regulator napetosti, ki ga porabimo za vzdrževanje napetosti vira napajanja, da zagotovimo, da napetost ostane v ustreznih mejah. Ta članek obravnava vrste napetostnih regulatorjev in napetostnih regulatorjev serije Lm 340.

Napetostni regulatorji

Kaj je regulator napetosti?

Napetostni regulator je električni ali elektronski stroj, ki vzdržuje napetost vira napajanja v ustreznih mejah. Regulator napetosti je zaželen, da ohranja napetosti v predpisanem območju, ki jih lahko električna naprava tolerira. Takšna naprava se običajno uporablja v motornih vozilih vseh vrst, da se zagotovi enaka izhodna napetost generatorja kot električna obremenitev in da se zagotovijo zahteve glede polnjenja baterijo . Napetostni regulatorji se uporabljajo tudi v elektronskih napravah, pri katerih bi lahko prevelika nihanja napetosti škodovala.

IC napetostni regulator

Napetostni regulator LM340

Regulator napetosti z uporabo LM340 IC je najpogosteje uporabljen regulator napetosti IC. Vgrajena referenčna napetost je prikazana v spodnjem blokovnem diagramu LM340 IC.

3 Terminalni regulator napetosti

Vref poganja iz neinvertirajočega vhoda operacijski ojačevalnik . Tu se uporabljajo različne stopnje napetostnega ojačanja op-amp-a. Ta visok dobiček pomaga op-amp-u zgraditi napetost napake med obrnjenimi in ne-invertirnimi terminali na skoraj nič. Tako bo vrednost invertirajočega vhodnega terminala podobna neinvertirajočemu terminalu Vref. Tako lahko tok, ki teče skozi potencialni delilnik, zapišemo kot

I = Vref / R2

Kot je prikazano na diagramu, upor R2 ni zunanja komponenta, priključena na IC, temveč notranji upor, ki ga proizvajalec vgradi znotraj IC. Zaradi zgornjih pogojev skozi R1 teče isti tok. Tako lahko izhodno napetost zapišemo kot

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

To kaže, da lahko izhod regulatorja nadziramo tudi tako, da damo želene vrednosti za R1 in R2. IC ima serijski prehodni tranzistor, ki je sposoben prenašati več kot 1,5 A toka obremenitve, če je skupaj z njim zagotovljeno zadostno pogrezanje toplote.

LM 340

Tako kot druge IC, ima tudi ta IC možnost toplotnega izklopa in trenutne opozorilne možnosti. Toplotna zaustavitev je funkcija, ki izključi IC, takoj ko se notranja temperatura IC dvigne nad njeno prednastavljeno vrednost. Ta dvig temperature je lahko večinoma posledica prekomerne zunanje napetosti, temperature okolice ali celo zaradi segrevanja toplote. Prednastavljena vrednost temperature izklopa za LM340 IC je 175 ° C. Zaradi toplotne zaustavitve in omejevanja toka so naprave iz serije LM 340 skoraj neuničljive.

LM340-15 Krog

Zgornji diagram prikazuje uporabo LM340 IC kot regulator napetosti. Zatiči 1, 2 in 3 so vhodni, izhodni in tudi ozemljitveni.

Če je med IC-jem in filtrirnim kondenzatorjem nereguliranega napajanja kar nekaj razdalje (v cm), potem lahko v IC-u pride do neželenih nihanj zaradi svinčevih induktivnosti v vezju. Da bi odstranili to nepotrebno nihanje, kondenzator C1 je treba namestiti, kot je prikazano v vezju. Kondenzator C2 se včasih uporablja za razvoj prehodne reakcije vezja.

Vsaka naprava iz serije LM 340 potrebuje najmanj vhodne napetosti, ki mora biti vsaj 2 do 3 V večja od regulirane izhodne napetosti - sicer preneha uravnavati. Poleg tega obstaja največja vhodna napetost zaradi prekomerne izgube moči.

Vrste regulatorjev

V bistvu sta dva vrste regulatorjev napetosti : - Linearni regulator napetosti in preklopni regulator napetosti. V tem članku je obravnavan samo linearni regulator napetosti. Linearni regulatorji napetosti so dveh vrst: serijski in šant.

Linearni regulator

Linearni regulator deluje kot a delilnik napetosti . V ohmični regiji uporablja FET. Upori napetostnega regulatorja so razlike v obremenitvi, kar povzroči konstantno izhodno napetost.

Prednosti linearnega regulatorja napetosti

Daje nizko izhodno valovno napetost
Hitro spreminjanje obremenitve ali spremembe linije
Nizke elektromagnetne motnje in manj hrupa

Slabosti linearnega regulatorja napetosti

Učinkovitost je zelo nizka
Zahteva velik hladilni prostor
Napetosti nad vhodom ni mogoče povečati

Serijski regulator napetosti

Serijski regulator napetosti je imenovan tudi kot serijski regulator napetosti. Uporablja spremenljiv element, ki se nahaja zaporedno z obremenitvijo. Zaradi nezanesljivosti uporov v serijskem elementu lahko napetost, ki je padla na njem, spreminjamo, da zagotovimo, da napetost na bremenu ostane konstantna.

“razlika med enosmernim in servo motorjem ”

Serijski regulator napetosti

Prednost serijskega regulatorja napetosti je, da lahko obremenitev učinkovito porabi količino vlečenega toka, čeprav bi nekaj toka porabilo katero koli vezje, priključeno na regulator. V nasprotju z regulatorjem ranžiranja serijski regulator ne polni polnega toka, tudi če obremenitev ne potrebuje nobenega toka. Posledično je serijski regulator bistveno učinkovitejši.

Regulator napetosti

Regulator napetosti ranžiranja deluje tako, da zagotavlja pot od napajalne napetosti do tal skozi spremenljiv upor. Tok skozi ranžirni regulator se preusmeri stran od obremenitve in nato neuporabno teče na tla, zaradi česar je ta oblika na splošno manj učinkovita kot serijski regulator. Je pa preprostejši, včasih je sestavljen iz napetostno-referenčne diode in se uporablja v zelo nizkoenergijskem vezju, kjer je zapravljeni tok premajhen, da bi ga lahko zaskrbeli. Ta oblika je zelo splošna za referenčna napetostna vezja. Preklopni regulator lahko običajno le potopi (absorbira) tok.

Regulator napetosti

Uporaba regulatorjev pretoka

Preklopni napajalniki z nizko izhodno napetostjo
Tokovni viri in tokokrogi umivalnika
Ojačevalniki z napakami
Prilagodljiva napetost ali tok linearno in preklopno napajalniki
Nadzor napetosti
Analogna in digitalna vezja, ki zahtevajo natančne reference
Omejevalniki točnosti točnosti

To je vse o napetostnih regulatorjih serije Lm340 in njihovi uporabi. Menimo, da so vam informacije v tem članku koristne za boljše razumevanje tega koncepta. IC-regulatorji druge generacije so tri terminalne naprave, ki lahko držijo konstantno izhodno napetost. Serija LM340 je tipičen primer regulatorjev IC druge generacije. Regulirane napetosti serije LM340 so od 5 do 24 V. Naprave LM340 vključujejo omejevanje toka in termični izklop. Če je regulator IC več kot nekaj centimetrov od napajanja, bo morda treba na vhod regulatorja priključiti obvodni kondenzator. Vhodna napetost naprave LM340 mora biti vsaj 2 ali 3 V večja od regulirane izhodne vrednosti.

Poleg tega za kakršna koli vprašanja v zvezi s tem člankom ali za kakršno koli pomoč pri izvajanju električni in elektronski projekti , nas lahko kontaktirate ali komentirate v spodnjem oddelku za komentarje.

Zasluge za fotografije: