Prinsip kerja dasar catu daya linier
Seperti disebutkan sebelumnya, catu daya dibagi menjadi dua kategori, catu daya linier dan catu daya switching. Meskipun catu daya switching lebih rumit daripada catu daya linier, prinsip kerja dasarnya sama. Faktanya, mereka semua adalah umpan balik negatif loop tertutup. Fungsi sebenarnya dari umpan balik negatif adalah untuk menstabilkan tegangan output.
Catu daya linier adalah catu daya step-down yang kami sebutkan sebelumnya, artinya, tegangan output lebih rendah dari tegangan input catu daya.
Ada juga dua jenis catu daya linier: paralel dan seri. Unit penyesuaian tegangan dari catu daya paralel dihubungkan secara paralel dengan beban, dan tabung pengatur tegangan yang dihubungkan secara paralel dengan beban mengalirkan arus beban untuk menjaga agar tegangan beban tetap stabil ketika tegangan input atau arus beban berubah.
Catu daya seri lebih efisien daripada catu daya paralel, dan unit penyesuaian tegangannya menggunakan perangkat aktif untuk dihubungkan secara seri antara catu daya input dan beban.
Unit penyesuaian seri bekerja dalam mode linier, yang berarti bahwa unit penyesuaian tidak dirancang untuk berada dalam mode kerja penuh atau mati, tetapi dalam mode kerja "sebagian aktif". Loop umpan balik negatif menentukan tingkat konduksi unit regulasi untuk menjaga stabilitas tegangan keluaran.
Perangkat inti dari loop umpan balik negatif adalah penguat operasional gain tinggi. Kami biasanya menyebutnya penguat kesalahan tegangan, yang merupakan perangkat penyesuaian tegangan pada gambar di atas. Fungsinya untuk membandingkan secara terus menerus tegangan output dengan tegangan referensi yang stabil. , ketika output hanya memiliki kesalahan beberapa milivolt, output dapat disesuaikan dengan mengubah tegangan konduksi unit penyesuaian seri. Referensi tegangan stabil dihubungkan ke terminal input positif penguat operasional. Tegangan output yang terbagi dekat dengan referensi tegangan dan terhubung ke terminal input negatif penguat operasional. Ketika tegangan keluaran stabil, tegangan keluaran yang dibagi sama dengan tegangan referensi.
Keuntungan dari penguat kesalahan tegangan adalah untuk memperkuat perbedaan antara referensi tegangan dan tegangan keluaran berkali-kali, dan tegangan kesalahan yang diperkuat secara langsung mengontrol resistansi unit penyesuaian seri untuk mempertahankan tegangan keluaran pengenal. Jika beban meningkat, tegangan keluaran akan turun, kemudian keluaran penguat akan meningkat, memungkinkan lebih banyak arus mengalir ke beban; demikian pula, jika beban berkurang, tegangan output akan meningkat, dan output dari amplifier akan memungkinkan sel yang lewat mengalir ke arus beban yang berkurang.
Kecepatan respons penguat kesalahan tegangan terhadap perubahan keluaran dan akurasi kontrol tegangan keluaran bergantung pada desain kompensasi umpan balik dari penguat kesalahan. Ukuran kompensasi umpan balik negatif ditentukan oleh resistor pembagi tegangan dan resistansi antara terminal input negatif dan terminal input dari penguat kesalahan tegangan. Ini menentukan ukuran penguatan DC dan keakuratan tegangan keluaran, dan juga menentukan penguatan dan bandwidth penguat pada frekuensi tinggi, yaitu waktu respons atau waktu respons transien untuk memuat perubahan.
Proses kerja catu daya linier sangat sederhana, yaitu menggunakan umpan balik negatif tegangan untuk menstabilkan tegangan keluaran catu daya.
