Regulátor napätia je jedným z najbežnejšie používaných elektronické obvody v akomkoľvek zariadení. Synchronizované napätie (bez fluktuácií a hladín šumu) je veľmi dôležité pre hladké fungovanie mnohých digitálnych elektronických zariadení. Ako je to u mikrokontrolérov bežné, do mikrokontroléra musí byť dodávané hladko regulované vstupné napätie, aby fungoval hladko. Regulátor napätia sa nachádza v elektronických zariadeniach, ktoré sa spotrebúvajú na udržanie napätia zdroja energie, aby sa zabezpečilo, že napätie zostane vo vhodných medziach. Tento článok pojednáva o typoch regulátorov napätia a regulátoroch napätia série Lm 340.

Regulátory napätia

Čo je to regulátor napätia?

Regulátor napätia je elektrický alebo elektronický stroj, ktorý udržiava napätie zdroja energie vo vhodných medziach. Je žiaduce, aby regulátor napätia udržiaval napätia v predpísanom rozsahu, ktorý je tolerovateľný elektrickým prístrojom používajúcim toto napätie. Takéto zariadenie sa bežne používa v motorových vozidlách všetkých typov na zabezpečenie rovnakého výstupného napätia generátora s elektrickým zaťažením a na zabezpečenie nabíjacích požiadaviek batériu . Regulátory napätia sa používajú aj v elektronických prístrojoch, kde by mohli byť škodlivé nadmerné zmeny napätia.

Regulátor napätia IC

Regulátor napätia série LM340

Regulátor napätia pomocou IC LM340 je najčastejšie používaný IC regulátor napätia. Zabudované referenčné napätie je zobrazené v blokovej schéme IC LM340 nižšie.

3 Regulátor koncového napätia

Jednotky Vref jazdia z neinvertujúceho vstupu jednotky operačný zosilňovač . Tu sa používajú rôzne stupne zosilnenia napätia operačného zosilňovača. Tento vysoký zisk pomáha operačnému zosilňovaču vybudovať chybové napätie medzi invertujúcimi a neinvertujúcimi svorkami takmer na nulu. Hodnota invertujúcej vstupnej svorky bude teda podobná ako neinvertujúca svorka Vref. Takže prúd pretekajúci deličom potenciálu sa dá zapísať ako

I = Vref / R2

Rezistor R2, ako je znázornené na schéme, nie je externým komponentom pripojeným k IC, ale vnútorným rezistorom, ktorý je zabudovaný do IC výrobcom. Kvôli vyššie uvedeným podmienkam preteká R1 rovnaký prúd. Výstupné napätie teda môžeme zapísať ako

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

To ukazuje, že výstup regulátora je možné riadiť aj nastavením požadovaných hodnôt pre R1 a R2. Integrovaný obvod má sériový prechodový tranzistor, ktorý je schopný spracovať viac ako 1,5 A záťažového prúdu za predpokladu, že je spolu s ním zabezpečený dostatočný odvod tepla.

LM 340

Rovnako ako iné integrované obvody, aj tento integrovaný obvod má tepelné vypínanie a možnosti aktuálneho varovania. Tepelné vypnutie je funkcia, ktorá vypne IC, akonáhle vnútorná teplota IC stúpne nad nastavenú hodnotu. Toto zvýšenie teploty môže byť väčšinou spôsobené nadmerným vonkajším napätím, teplotou okolia alebo dokonca poklesom tepla. Predvolená hodnota medznej teploty pre LM340 IC je 175 ° C. Z dôvodu tepelného vypnutia a obmedzenia prúdu sú prístroje série LM 340 takmer nezničiteľné.

Obvod LM340-15

Vyššie uvedený diagram ukazuje použitie LM340 IC ako regulátora napätia. Kolíky 1, 2 a 3 sú vstup, výstup a tiež uzemnenie.

Ak je medzi IC a filtračným kondenzátorom neregulovaného napájacieho zdroja dosť veľká vzdialenosť (v cms), môže existovať šanca, že v IC dôjde k nežiaducim osciláciám v dôsledku indukčnosti vodiča v obvode. Aby sme odstránili túto zbytočnú osciláciu, kondenzátor C1 musí byť umiestnený tak, ako je to znázornené v obvode. Kondenzátor C2 sa niekedy používa na vyvolanie prechodnej reakcie obvodu.

Každé zariadenie série LM 340 vyžaduje minimálny vstup napätia, ktorý by mal byť minimálne o 2 až 3 V väčší ako regulované výstupné napätie - inak prestane regulovať. Ďalej existuje maximálny vstup napätia z dôvodu nadmerného rozptýlenia výkonu.

Typy regulačných orgánov

V zásade sú dve typy regulátorov napätia : - Lineárny regulátor napätia a regulátor spínacieho napätia. V tomto článku sa diskutuje iba o lineárnom regulátore napätia. Lineárne regulátory napätia sú dva typy: Series a Shunt.

Lineárny regulátor

Lineárny regulátor funguje ako a delič napätia . V ohmickej oblasti používa FET. Odpory regulátora napätia sú variáciou záťaže, ktorej výsledkom je konštantné výstupné napätie.

Výhody lineárneho regulátora napätia

Poskytuje nízke výstupné zvlnenie napätia
Rýchle zaťaženie alebo zmeny linky
Nízke elektromagnetické rušenie a menej šumu

Nevýhody lineárneho regulátora napätia

Účinnosť je veľmi nízka
Vyžaduje veľký priestorový chladič
Napätie nad vstupom nie je možné zvýšiť

Sériový regulátor napätia

Sériový regulátor napätia sa tiež nazýva regulátor sériového napätia. Používa variabilný prvok umiestnený v sérii so záťažou. Kvôli nespoľahlivosti odporov v sériovom prvku sa môže napätie, ktoré na ňom pokleslo, meniť, aby sa zabezpečilo, že napätie na záťaži zostane konštantné.

“čo je systém Android android android ”

Sériový regulátor napätia

Výhodou sériového regulátora napätia je, že množstvo odoberaného prúdu môže byť efektívne využité záťažou, hoci nejaký prúd by spotrebovali akékoľvek obvody pripojené k regulátoru. Na rozdiel od bočníkového regulátora sériový regulátor nečerpá plný prúd, aj keď záťaž nepotrebuje žiadny prúd. Vďaka tomu je regulátor série podstatne efektívnejší.

Regulátor bočného napätia

Regulátor bočného napätia pracuje tak, že poskytuje cestu od napájacieho napätia k zemi cez premenlivý odpor. Prúd cez bočníkový regulátor je odvádzaný preč od záťaže a potom zbytočne prúdi k zemi, čo robí túto formu všeobecne menej účinnou ako sériový regulátor. Je to však jednoduchšie, niekedy pozostávajúce z diódy s referenčným napätím, používa sa v obvode s veľmi nízkym výkonom, kde je zbytočný prúd príliš malý na to, aby nás znepokojoval. Táto forma je veľmi všeobecná pre referenčné obvody napätia. Regulátor bočníka môže zvyčajne iba absorbovať (absorbovať) prúd.

Regulátor bočného napätia

Aplikácie bočníkových regulátorov

Spínané zdroje napájania s nízkym výstupným napätím
Prúdové a prúdové obvody
Chybové zosilňovače
Adaptabilné lineárne a spínacie napätie alebo prúd napájacie zdroje
Monitorovanie napätia
Analógové a digitálne obvody, ktoré vyžadujú presné referencie
Presné obmedzovače prúdu

Toto je všetko o regulátoroch napätia série Lm340 a ich aplikáciách. Veríme, že informácie uvedené v tomto článku sú užitočné pre lepšie pochopenie tohto konceptu. Regulátory IC druhej generácie sú tri koncové zariadenia, ktoré dokážu udržiavať konštantné výstupné napätie. Séria LM340 je typickým prípadom IC regulátorov druhej generácie. Regulované napätia série LM340 sú od 5 do 24 V. Zariadenia LM340 zahŕňajú obmedzenie prúdu a tepelné vypnutie. Keď je regulátor IC vzdialený viac ako pár centimetrov od napájania, bude možno potrebné pripojiť obtokový kondenzátor cez vstup regulátora. Vstupné napätie do zariadenia LM340 by malo byť minimálne o 2 alebo 3 V väčšie ako regulovaný výstup.

Ďalej v prípade akýchkoľvek otázok týkajúcich sa tohto článku alebo v prípade akejkoľvek pomoci pri implementácii elektrické a elektronické projekty , môžete nás kontaktovať alebo komentovať v sekcii komentárov uvedenej nižšie.

Fotografické úvery: