선형 전원 공급 장치의 작동 원리에 대한 자세한 설명
조정 튜브의 작동 상태에 따라 조정 전원 공급 장치를 선형 조정 전원 공급 장치와 스위칭 조정 전원 공급 장치의 두 가지 범주로 나누는 경우가 많습니다. 또한 전압 조정기를 사용하는 소형 전원 공급 장치도 있습니다.
여기서 말하는 선형 안정화 전원은 조절관이 선형 상태로 동작하는 DC 안정화 전원을 말한다. 선형 상태에서 작동하도록 튜브를 조정하는 것은 다음과 같이 이해할 수 있습니다. RW(아래 분석 참조)는 지속적으로 가변적입니다. 즉, 선형입니다. 그러나 스위치 모드 전원 공급 장치에서는 다릅니다. 스위칭 튜브(스위치 모드 전원 공급 장치에서는 일반적으로 조정 튜브를 스위칭 튜브라고 함)는 두 가지 상태로 작동합니다. 켜짐 - 매우 낮은 저항; 꺼짐 - 저항이 매우 높습니다. 온/오프 상태에서 작동하는 튜브는 분명히 선형 상태가 아닙니다.
선형 안정화 전원 공급 장치는 비교적 초기에 사용된 DC 안정화 전원 공급 장치의 일종입니다. 선형 조정 DC 전원 공급 장치의 특성은 다음과 같습니다. 출력 전압이 입력 전압보다 낮습니다. 빠른 응답 속도와 작은 출력 리플; 작업으로 인해 발생하는 저소음; 낮은 효율성(요즘 흔히 볼 수 있는 LDO는 효율성 문제를 해결하기 위해 설계됨) 특히 고전력 전원에서 발생하는 높은 열은 시스템에 간접적으로 열 잡음을 추가합니다.
작동 원리: 먼저 다음 다이어그램을 사용하여 선형 레귤레이터 전원 공급 장치의 전압 조절 원리를 설명하겠습니다.
Uo=Ui × RL/(RW+RL)이므로 RW의 크기를 조정하여 출력 전압을 변경할 수 있습니다. 이 방정식에서 조정 가능한 저항 RW 값의 변화만 보면 Uo의 출력은 선형이 아니지만 RW와 RL을 함께 보면 선형임을 알 수 있습니다. 또한 우리 다이어그램에서는 RW의 리드 엔드가 왼쪽이 아닌 오른쪽에 연결된 것으로 묘사하고 있습니다. 공식과 큰 차이는 없지만 오른쪽 그림은 "샘플링"과 "피드백"의 개념을 완벽하게 반영합니다. 실제로 대부분의 전원 공급 장치는 샘플링 및 피드백 모드에서 작동하며 피드포워드 방법은 거의 사용되지 않습니다. 또는 보조 방법으로만 사용됩니다.
계속하겠습니다. 다이어그램의 가변 저항을 트랜지스터 또는 전계 효과 트랜지스터로 교체하고 출력 전압을 감지하여 이 "가변 저항"의 저항을 제어하여 일정한 출력 전압을 유지하면 전압 목표를 달성할 수 있습니다. 안정화. 이 트랜지스터 또는 전계 효과 트랜지스터는 전압 출력 크기를 조정하는 데 사용되므로 조정 트랜지스터라고 합니다.
전원 공급 장치와 부하 사이에 조정 튜브가 직렬로 연결되어 있으므로 직렬 안정화 전원 공급 장치라고 합니다. 이에 따라 조정 튜브를 부하와 병렬로 연결하여 출력 전압을 조정하는 병렬형 조정 전원 공급 장치도 있습니다. 일반적인 기준 레귤레이터 TL431은 병렬형 레귤레이터입니다. 병렬 연결의 의미는 션트를 통해 감쇠 증폭기 튜브의 이미 터 전압의 "안정성"을 보장하는 그림 2의 전압 조정기와 같습니다. 아마도 이 다이어그램은 그것이 "병렬"임을 즉시 보여주지 못할 수도 있지만 자세히 살펴보면 실제로는 사실입니다. 그러나 여기에서 전압 조정기는 비선형 영역을 사용하여 작동한다는 점에도 유의해야 합니다. 따라서 전원으로 간주하면 비선형 전원이기도 합니다. 모두의 이해의 편의를 위해, 쉽게 이해될 때까지 보기에 적합한 이미지를 찾아보겠습니다.
조절관은 저항기와 동일하므로 저항기를 통해 전류가 흐를 때 열이 발생합니다. 따라서 선형 상태로 작동하는 조절관은 일반적으로 많은 양의 열을 발생시켜 효율이 낮습니다. 이는 선형 조정 전원 공급 장치의 주요 단점 중 하나입니다. 선형 조정 전원 공급 장치에 대한 자세한 내용은 아날로그 전자 회로 교과서를 참조하십시오. 여기서 우리의 주요 목적은 모든 사람이 이러한 개념과 그 관계를 명확히 할 수 있도록 돕는 것입니다.
