Penjelasan yang lebih menyeluruh tentang konsep operasi catu daya yang dikontrol linier
Kami sering mengkategorikan catu daya yang diatur ke dalam dua kelompok berdasarkan kondisi fungsi tabung pengatur: mengganti catu daya yang diatur dan catu daya yang diatur secara linier. Ada juga catu daya kecil bertenaga tabung Zener.
Catu daya yang diatur DC di mana tabung pengatur beroperasi dalam kondisi linier disebut sebagai catu daya yang diatur linier di sini. Untuk memahami bagaimana tabung penyesuaian beroperasi dalam kondisi linier, pertimbangkan hal berikut: RW adalah variabel kontinyu, atau linier (lihat analisis di bawah). Dalam catu daya switching, itu berbeda. Tabung pengalih beroperasi dalam dua kondisi: hidup dan mati: hidup, resistansi sangat kecil; off, perlawanan sangat kecil besar. Dalam catu daya switching, kami biasanya menyebut tabung penyetel sebagai tabung switching. Tentu saja, sebuah tabung yang beroperasi dalam keadaan on-off tidak melakukannya secara linier.
Gaya yang lebih tua dari catu daya yang diatur DC adalah catu daya yang diatur secara linier. LDO yang sering terlihat sekarang muncul untuk memecahkan masalah efisiensi. Namun, catu daya DC yang diatur linier memiliki karakteristik sebagai berikut: tegangan output lebih rendah dari tegangan input; kecepatan responsnya cepat; riak keluaran kecil; kebisingan yang dihasilkan oleh pekerjaan itu rendah; efisiensinya rendah; dan pembangkitan panas yang besar (terutama dengan catu daya berdaya tinggi), yang secara tidak langsung meningkatkan kebisingan termal ke sistem.
Prinsip kerja: Ilustrasi berikut akan menunjukkan bagaimana sumber daya yang dikontrol linier mengatur tegangan.
Uo=UiRL/(RW plus RL), maka tegangan output dapat diubah dengan memvariasikan ukuran RW. Harap perhatikan bahwa dalam rumus ini, jika kita hanya mempertimbangkan perubahan nilai resistor variabel RW, output dari Uo tidak linier; namun, jika kita mempertimbangkan RW dan RL, keluaran dari Uo adalah linier. Perhatikan juga fakta bahwa gambar kami menunjukkan lead-out RW ke kanan daripada ke kiri. Gambar di sebelah kanan hanya menggambarkan pengertian "pengambilan sampel" dan "umpan balik", meskipun tidak ada perbedaan dari rumusnya; sebagian besar catu daya asli beroperasi dengan cara pengambilan sampel dan umpan balik. Pendekatan feedforward hanya sesekali digunakan di bawah ini, atau hanya digunakan sebagai metode tambahan.
Mari kita lanjutkan: Jika kita mengganti resistor variabel dalam diagram dengan triode atau transistor efek medan, dan mengatur resistansi "varistor" ini dengan merasakan tegangan keluaran, sehingga tegangan keluaran konstan, kita dapat Stabilisasi tegangan berhasil. tujuannya. Triode atau tabung efek medan ini disebut sebagai tabung penyesuaian karena digunakan untuk memodifikasi keluaran tegangan.
Karena tabung pengatur dihubungkan secara seri antara catu daya dan beban, ini disebut catu daya yang diatur seri. Sejalan dengan itu, ada juga catu daya yang diatur tipe shunt, yaitu untuk mengatur tegangan output dengan menghubungkan tabung regulator secara paralel dengan beban. Regulator tegangan referensi tipikal TL431 adalah regulator tegangan tipe shunt. Apa yang disebut koneksi paralel berarti bahwa seperti tabung pengatur tegangan pada Gambar 2, "stabilitas" tegangan emitor dari tabung penguat pelemahan dipastikan dengan shunting. Mungkin angka ini tidak membuat Anda melihat bahwa itu adalah "koneksi paralel", tetapi Jika diamati lebih dekat, memang demikian. Namun, setiap orang harus memperhatikan di sini: tabung pengatur tegangan di sini bekerja di wilayah nonliniernya, jadi jika menurut Anda ini adalah catu daya, ini juga merupakan catu daya nonlinier. Agar lebih mudah dipahami oleh semua orang, mari kita lihat kembali gambar yang cukup sesuai hingga kita dapat memahaminya secara ringkas.
Karena tabung penyetel setara dengan resistor, itu akan menghasilkan panas ketika arus mengalir melalui resistor, sehingga tabung penyetel yang bekerja dalam keadaan linier umumnya akan menghasilkan banyak panas, menghasilkan efisiensi yang rendah. Ini adalah salah satu kelemahan terpenting dari catu daya yang diatur secara linier. Untuk pemahaman yang lebih rinci tentang catu daya yang diatur linier, silakan merujuk ke buku teks tentang sirkuit elektronik analog. Di sini kami terutama membantu Anda mengklarifikasi konsep-konsep ini dan hubungan di antara mereka.
