הסבר על שלושה סוגים שונים של הרגולטורים מתח
כאשר נדרש מתח יציב ואמין, הרגולטורים של המתח הם רכיב ה- go-to. הם לוקחים מתח קלט ויוצרים מתח יציאה מוסדר ללא קשר למתח הקלט ברמת מתח קבוע או ברמת מתח ניתנת לכוונון (על ידי בחירת הרכיבים החיצוניים הנכונים).
זה הרגולציה אוטומטית של רמת מתח המוצא מטופל על ידי טכניקות משוב שונות, כמה פשוט כמו דיודת זנר, בעוד אחרים כוללים טופולוגיות משוב מורכבות שיכולים לשפר את הביצועים, האמינות, יעילות, ולהוסיף תכונות אחרות כמו להגביר את מתח הפלט מעל מתח הקלט את הרגולטור מתח.
סוגי הרגולטורים מתח
ישנם מספר סוגים של הרגולטורים מתח כי טווח מאוד סבירים כדי מאוד יעיל. הסוג הזול ביותר ולעתים קרובות הקל ביותר של הרגולטור מתח להשתמש הם הרגולטורים מתח ליניארית.
רגולטורים לינאריים מגיעים בשני סוגים, הם קומפקטי מאוד, ומשמש לעתים קרובות במערכות מתח נמוך, נמוך.
ווסת מיתוג יעילה הרבה יותר מאשר הרגולטורים מתח ליניארי, אבל הם יותר קשה לעבוד עם יותר יקר.
ליניארי הרגולטורים
אחת הדרכים הבסיסיות ביותר להסדרת המתח ולספק מתח יציב עבור האלקטרוניקה היא להשתמש רגיל הרגולטור מתח 3 ליניארי ליניארי כגון LM7805, המספק 5 וולט 1 וולט פלט עם מתח קלט עד 36 וולט ( בהתאם לדגם).
הרגולטורים לינארית עבודה על ידי התאמת עמידות סדרה יעילה של הרגולטור מבוסס על מתח משוב, למעשה הופך מעגל מתח מתח. זה מאפשר את הפלט הרגולטור מתח קבוע יעיל ללא קשר מה העומס הנוכחי ממוקם על זה, עד הקיבולת הנוכחית שלה.
אחד החסרונות הגדולים לרגולטורי מתח ליניאריים הוא הירידה הגדולה במתח המינימום על פני וסת המתח, המהווה 2.0 וולט על הרגולטור הרגיל LM7805 ליניארי. משמעות הדבר היא כי כדי לקבל את יציאת 5 וולט יציבה, לפחות קלט 7 וולט נדרש. ירידה זו מתח משחק תפקיד גדול כוח התפוגג על ידי הרגולטור ליניארי, אשר יצטרך לפזר לפחות 2 וואט אם זה היה אספקת עומס 1 אמפר (2 וולט מתח ירידה פעמים 1 אמפר).
פיזור הספק מחמיר ככל שהפער בין המתח לקלט המוצא גדול יותר. כך, למשל, כאשר מקור של 7 וולט מווסת ל -5 וולטים המספקים מגבר אחד יפזר 2 וואט דרך הרגולטור הליניארי, מקור וולט 10 המווסת ל -5 וולטים המספקים זרם זהה יפזר 5 וואטים, מה שהופך את הרגולטור ל -50% בלבד .
החלפת הרגולטורים
רגולטורים ליניאריים הם פתרונות מעולים עבור צריכת חשמל נמוכה, יישומים בעלות נמוכה שבה ההבדל בין הקלט לבין הפלט הוא נמוך ולא נדרש הרבה כוח. הצד הגדול ביותר למטה הרגולטורים ליניארי היא שהם מאוד לא יעיל, שבו הרגולטורים מיתוג נכנסים לשחק.
כאשר נדרשת יעילות גבוהה או טווח רחב של מתח כניסה צפוי, כולל מתח תשומות מתחת למתח המוצא הרצוי, ווסת מיתוג הופכת לאופציה הטובה ביותר. למתג הרגולטורים של המתח יש יעילות הספק של 85% או יותר בהשוואה ליעילות ויסות מתח ליניארית, אשר לעיתים קרובות מתחת ל -50%.
ווסת המיתוג בדרך כלל דורשת רכיבים נוספים על פני הרגולטורים ליניארית, ואת הערכים של המרכיבים יש הרבה יותר השפעה על הביצועים הכוללים של הרגולטורים מיתוג מאשר הרגולטורים ליניארי.
יש גם אתגרים עיצוביים יותר באמצעות החלפת הרגולטור בצורה יעילה מבלי להתפשר על הביצועים או ההתנהגות של שאר המעגל עקב הרעש האלקטרוני שהווסת יכול לייצר.
דיודות זנר
אחת הדרכים הפשוטות ביותר להסדרת המתח היא באמצעות דיודת זנר. בעוד רגולטור ליניארי הוא מרכיב בסיסי למדי עם כמה רכיבים מיותרים נדרש לעבוד מורכבות עיצוב מעט מאוד, דיודת זנר יכול לספק הרגולציה מתח נאותה במקרים מסוימים עם רק מרכיב אחד.
מאז דיודת זנר shunts כל מתח נוסף מעל סף המתח שלה התמוטטות על הקרקע, זה יכול לשמש כווסת מתח פשוטה מאוד עם מתח המוצא משוך על פני מוביל של דיודת זנר.
למרבה הצער, Zeners הם לעתים קרובות מאוד מוגבל ביכולתם להתמודד עם כוח אשר מגביל שבו הם יכולים לשמש רגולטורים מתח ליישומי חשמל נמוכה מאוד בלבד. בעת שימוש דיודות זנר בצורה זו, עדיף להגביל את הכוח הזמין שיכול לזרום דרך Zener ידי אסטרטגית בחירת נגד בגודל הנכון.