Ένας ρυθμιστής τάσης είναι ένας από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους ηλεκτρονικά κυκλώματα σε οποιαδήποτε συσκευή. Η συγχρονισμένη τάση (χωρίς διακυμάνσεις & επίπεδα θορύβου) είναι πολύ σημαντική για την ομαλή λειτουργία πολλών ψηφιακών ηλεκτρονικών συσκευών. Ως κανονική περίπτωση με μικροελεγκτές, πρέπει να παρέχεται ομαλή ρυθμιζόμενη τάση εισόδου στον μικροελεγκτή για να λειτουργεί ομαλά. Ένας ηλεκτρονικός ρυθμιστής τάσης βρίσκεται σε ηλεκτρονικές συσκευές που καταναλώνεται για τη διατήρηση της τάσης της πηγής ισχύος για να διασφαλιστεί ότι η τάση παραμένει εντός κατάλληλων ορίων. Αυτό το άρθρο περιγράφει τους τύπους ρυθμιστών τάσης και ρυθμιστή τάσης σειράς Lm 340.

Ρυθμιστές τάσης

Τι είναι ένας ρυθμιστής τάσης;

Ένας ρυθμιστής τάσης είναι μια ηλεκτρική ή ηλεκτρονική μηχανή που διατηρεί την τάση μιας πηγής ισχύος εντός κατάλληλων ορίων. Ο ρυθμιστής τάσης είναι επιθυμητός να διατηρεί τάσεις εντός του καθορισμένου εύρους που μπορεί να ανεχθεί από μια ηλεκτρική συσκευή χρησιμοποιώντας αυτήν την τάση. Μια τέτοια συσκευή χρησιμοποιείται συνήθως σε μηχανοκίνητα οχήματα όλων των τύπων για την εξασφάλιση ίσης τάσης εξόδου της γεννήτριας με το ηλεκτρικό φορτίο και για τη διασφάλιση των απαιτήσεων φόρτισης η μπαταρία . Οι ηλεκτρονικοί ρυθμιστές τάσης χρησιμοποιούνται επίσης σε ηλεκτρονικές συσκευές στις οποίες οι υπερβολικές διακυμάνσεις τάσης θα μπορούσαν να είναι επιζήμιες.

Ρυθμιστής τάσης IC

Ρυθμιστής τάσης σειράς LM340

Ο ρυθμιστής τάσης Η χρήση του LM340 IC είναι το IC που χρησιμοποιείται συνήθως ρυθμιστής τάσης. Μια ενσωματωμένη τάση αναφοράς εμφανίζεται στο διάγραμμα μπλοκ του LM340 IC παρακάτω.

3 Ρυθμιστής τάσης τερματικού

Το Vref οδηγεί από τη μη αναστρέψιμη είσοδο του τελεστικος ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ . Υπάρχουν διάφορα στάδια της αύξησης τάσης του op-amp που χρησιμοποιείται εδώ. Αυτό το υψηλό κέρδος βοηθά τον op-amp να δημιουργήσει μια τάση σφάλματος μεταξύ των ακροδεκτών αντιστροφής και μη αντιστροφής σχεδόν στο μηδέν. Έτσι, η τιμή τερματικού αντιστροφής εισόδου θα είναι παρόμοια με το τερματικό μη αναστροφής, Vref. Έτσι, το ρεύμα που ρέει μέσω του δυνητικού διαχωριστή μπορεί να γραφτεί ως

I = Vref / R2

Η αντίσταση R2, όπως φαίνεται στο διάγραμμα, δεν είναι ένα εξωτερικό εξάρτημα συνδεδεμένο με το IC, αλλά μια εσωτερική αντίσταση, η οποία είναι ενσωματωμένη στο IC από τον κατασκευαστή. Λόγω των παραπάνω συνθηκών, το ίδιο ρεύμα ρέει μέσω του R1. Έτσι, η τάση εξόδου μπορεί να γραφτεί ως

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

Αυτό δείχνει ότι η έξοδος του ρυθμιστή μπορεί επίσης να ελεγχθεί τοποθετώντας τις επιθυμητές τιμές για τα R1 και R2. Το IC διαθέτει τρανζίστορ σειράς, το οποίο είναι ικανό να χειρίζεται περισσότερο από 1,5 A ρεύματος φορτίου, υπό την προϋπόθεση ότι παρέχεται επαρκής ψύξη θερμότητας μαζί με αυτό.

LM 340

Όπως και άλλα IC, αυτό το IC διαθέτει επίσης θερμικό κλείσιμο και τρέχουσες επιλογές προειδοποίησης. Η θερμική απενεργοποίηση είναι ένα χαρακτηριστικό που απενεργοποιεί το IC μόλις η εσωτερική θερμοκρασία του IC αυξηθεί πάνω από την προκαθορισμένη τιμή του. Αυτή η αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να οφείλεται κυρίως στην υπερβολική εξωτερική τάση, στη θερμοκρασία περιβάλλοντος ή ακόμη και στην ψύξη της θερμότητας. Η προκαθορισμένη τιμή θερμοκρασίας αποκοπής για το LM340 IC είναι 175 ° C. Λόγω του θερμικού τερματισμού και του περιορισμού ρεύματος, οι συσκευές της σειράς LM 340 είναι σχεδόν άφθαρτες.

Κύκλωμα LM340-15

Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει την εφαρμογή του LM340 IC ως ρυθμιστή τάσης. Οι ακίδες 1, 2 και 3 είναι η είσοδος, η έξοδος και η γείωση.

Εάν υπάρχει αρκετή απόσταση (σε cms) από το IC στον πυκνωτή φίλτρου της μη ρυθμιζόμενης τροφοδοσίας, τότε μπορεί να υπάρχει πιθανότητα ανεπιθύμητων ταλαντώσεων στο IC λόγω επαγωγών μολύβδου στο κύκλωμα. Για να αφαιρέσετε αυτήν την περιττή ταλάντωση, ο πυκνωτής Το C1 πρέπει να τοποθετηθεί όπως φαίνεται στο κύκλωμα. Ο πυκνωτής C2 μερικές φορές χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη της παροδικής αντίδρασης του κυκλώματος.

Κάθε συσκευή της σειράς LM 340 χρειάζεται μια ελάχιστη είσοδο της τάσης, η οποία θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 2 έως 3 V μεγαλύτερη από τη ρυθμιζόμενη τάση εξόδου - διαφορετικά, σταματά να ρυθμίζει. Επιπλέον, υπάρχει μια μέγιστη είσοδος τάσης λόγω υπερβολικής απόρριψης ισχύος.

Τύποι ρυθμιστικών αρχών

Βασικά, υπάρχουν δύο τύποι ρυθμιστών τάσης : - Ρυθμιστής γραμμικής τάσης και ρυθμιστής τάσης μεταγωγής. Σε αυτό το άρθρο συζητείται μόνο ο ρυθμιστής γραμμικής τάσης. Οι ρυθμιστές γραμμικής τάσης είναι δύο τύπων: Series και Shunt.

Γραμμικός ρυθμιστής

Ο γραμμικός ρυθμιστής ενεργεί ως διαχωριστικό τάσης . Στην περιοχή Ohmic, χρησιμοποιεί FET. Οι αντιστάσεις του ρυθμιστή τάσης είναι μια παραλλαγή με το φορτίο που οδηγεί σε σταθερή τάση εξόδου.

Πλεονεκτήματα του γραμμικού ρυθμιστή τάσης

Δίνει χαμηλή τάση κυματισμού εξόδου
Γρήγορη φόρτωση χρόνου αλλαγής ή αλλαγή γραμμής
Χαμηλή ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή και λιγότερος θόρυβος

Μειονεκτήματα του γραμμικού ρυθμιστή τάσης

Η απόδοση είναι πολύ χαμηλή
Απαιτείται μεγάλη ψύκτρα χώρου
Η τάση πάνω από την είσοδο δεν μπορεί να αυξηθεί

Ρυθμιστής τάσης σειράς

Ένας ρυθμιστής τάσης σειράς ονομάζεται επίσης ως ρυθμιστής τάσης διέλευσης σειράς. Χρησιμοποιεί ένα μεταβλητό στοιχείο που βρίσκεται σε σειρά με το φορτίο. Λόγω της αναξιοπιστίας των αντιστάσεων στο στοιχείο της σειράς, η τάση που πέφτει σε αυτό μπορεί να μεταβληθεί για να διασφαλιστεί ότι η τάση στο φορτίο παραμένει σταθερή.

“παραδείγματα συστήματος ελέγχου κλειστού βρόχου ”

Ρυθμιστής τάσης σειράς

Το πλεονέκτημα του ρυθμιστή τάσης σειράς είναι ότι η ποσότητα του ρεύματος που αντλείται μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά από το φορτίο, αν και κάποιο ρεύμα θα καταναλώνεται από οποιοδήποτε κύκλωμα συνδεδεμένο με τον ρυθμιστή. Σε αντίθεση με τον ρυθμιστή διακλάδωσης, ο ρυθμιστής σειράς δεν αντλεί πλήρες ρεύμα ακόμη και όταν το φορτίο δεν χρειάζεται ρεύμα. Ως αποτέλεσμα, ο ρυθμιστής της σειράς είναι σημαντικά πιο αποτελεσματικός.

Ρυθμιστής τάσης Shunt

Ένας ρυθμιστής τάσης διακλάδωσης λειτουργεί παρέχοντας μια διαδρομή από την τάση τροφοδοσίας προς το έδαφος μέσω μιας μεταβλητής αντίστασης. Το ρεύμα μέσω του ρυθμιστή διακλάδωσης εκτρέπεται μακριά από το φορτίο και στη συνέχεια ρέει άσκοπα στο έδαφος, καθιστώντας αυτή τη μορφή γενικά λιγότερο αποτελεσματική από τον ρυθμιστή σειράς. Ωστόσο, είναι απλούστερο, μερικές φορές αποτελείται από μια δίοδο αναφοράς τάσης που χρησιμοποιείται σε ένα κύκλωμα πολύ χαμηλής ισχύος όπου το σπατάλη ρεύματος είναι πολύ μικρό για να ανησυχεί. Αυτή η φόρμα είναι πολύ γενική για κυκλώματα αναφοράς τάσης. Ένας ρυθμιστής διακλάδωσης μπορεί συνήθως να βυθίσει (να απορροφήσει) μόνο ρεύμα.

Ρυθμιστής τάσης Shunt

Εφαρμογές των ρυθμιστών Shunt

Τροφοδοτικά εναλλαγής χαμηλής τάσης εξόδου
Τρέχοντα κυκλώματα πηγής και νεροχύτη
Ενισχυτές σφάλματος
Η προσαρμόσιμη τάση ή ρεύμα γραμμικό και μεταγωγής τροφοδοτικά
Παρακολούθηση τάσης
Αναλογικά και ψηφιακά κυκλώματα που απαιτούν ακριβείς αναφορές
Τρέχοντες περιοριστές ακρίβειας

Αυτό αφορά τους ρυθμιστές τάσης σειράς Lm340 και τις εφαρμογές τους. Πιστεύουμε ότι οι πληροφορίες που δίνονται σε αυτό το άρθρο είναι χρήσιμες για εσάς για την καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας. Οι ρυθμιστές IC δεύτερης γενιάς είναι συσκευές τριών τερματικών που μπορούν να κρατήσουν σταθερή την τάση εξόδου. Η σειρά LM340 είναι μια τυπική περίπτωση ρυθμιστών IC δεύτερης γενιάς. Οι ρυθμιζόμενες τάσεις της σειράς LM340 κυμαίνονται από 5 έως 24 V. Οι συσκευές LM340 περιλαμβάνουν περιορισμό ρεύματος και θερμικό κλείσιμο. Όταν ένας ρυθμιστής IC απέχει περισσότερο από μερικές ίντσες από την τροφοδοσία, μπορεί να είναι απαραίτητο να συνδέσετε έναν πυκνωτή παράκαμψης στην είσοδο του ρυθμιστή. Η τάση εισόδου σε μια συσκευή LM340 πρέπει να είναι τουλάχιστον 2 ή 3 V μεγαλύτερη από τη ρυθμιζόμενη έξοδο.

Επιπλέον, για οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με αυτό το άρθρο ή για οποιαδήποτε βοήθεια στην εφαρμογή ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα , μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας ή να σχολιάσετε στην ενότητα σχολίων που δίνεται παρακάτω.

Φωτογραφικές μονάδες: