선형 조정 전원 공급 장치의 작동 원리 소개
조절 튜브의 작동 상태에 따라 조절 전원 공급 장치를 선형 조절 전원 공급 장치와 스위칭 조절 전원 공급 장치의 두 가지 범주로 나누는 경우가 많습니다. 또한 제너 튜브를 사용하는 소형 전원 공급 장치가 있습니다.
여기에 언급된 선형 조정 전원 공급 장치는 조정기 튜브가 선형 상태에서 작동하는 DC 조정 전원 공급 장치를 말합니다. 조정 튜브는 선형 상태에서 작동하며 다음과 같이 이해할 수 있습니다. RW(아래 분석 참조)는 연속적으로 가변적입니다. 즉, 선형입니다. 스위칭 전원 공급 장치에서는 다릅니다. 스위칭 튜브(스위칭 전원 공급 장치에서 일반적으로 조정 튜브를 스위칭 튜브라고 함)는 켜짐 및 꺼짐의 두 가지 상태에서 작동합니다. 켜짐 - 저항이 매우 작습니다. 꺼짐 - 저항이 매우 작습니다. 온-오프 상태에서 작동하는 튜브는 분명히 선형 상태가 아닙니다.
선형 조정 전원 공급 장치는 이전에 사용되었던 DC 조정 전원 공급 장치의 한 유형입니다. 선형 조정 DC 전원 공급 장치의 특성은 다음과 같습니다. 출력 전압이 입력 전압보다 낮습니다. 응답 속도가 빠르고 출력 리플이 작습니다. 작업에서 발생하는 소음이 적습니다. 효율이 낮다(지금은 흔히 볼 수 있는 LDO가 효율 문제를 해결하는 것으로 보인다) ; 시스템의 열 잡음을 간접적으로 증가시키는 큰 열 발생(특히 고전력 전원 공급 장치).
작동 원리: 전압을 조절하는 선형 조절 전원 공급 장치의 원리를 설명하기 위해 먼저 다음 그림을 사용하겠습니다.
가변 저항 RW와 부하 저항 RL은 분압 회로를 형성하며 출력 전압은 다음과 같습니다.
Uo=Ui×RL/(RW + RL)이므로 RW의 크기를 조정하면 출력 전압을 변경할 수 있습니다. 이 공식에서 가변 저항 RW의 값 변화만 보면 Uo의 출력은 선형이 아니지만 RW와 RL을 함께 보면 선형이라는 점에 유의하십시오. 또한 그림은 RW의 리드아웃을 왼쪽이 아니라 오른쪽으로 그립니다. 공식과 차이는 없지만 오른쪽 그림은 "샘플링"과 "피드백"의 개념을 반영한 것일 뿐입니다.--실제 전원 공급 장치의 대부분은 샘플링과 피드백 모드에서 작동합니다. 아래에서 피드포워드 방식은 거의 사용하지 않거나 사용하더라도 보조적인 방법일 뿐입니다.
계속하자 : 그림에서 가변 저항을 교체하기 위해 3 극관 또는 전계 효과 트랜지스터를 사용하고 출력 전압을 감지하여이 "바리스터"의 저항 값을 제어하면 출력 전압이 일정하게 유지되므로 다음을 수행 할 수 있습니다. 전압 안정화의 목적이 달성됩니다. 이 3극관 또는 전계효과관은 전압 출력을 조정하는 데 사용되므로 조정관이라고 합니다.
레귤레이터 튜브는 파워 서플라이와 부하 사이에 직렬로 연결되어 있으므로 직렬 레귤레이트 파워 서플라이라고 합니다. 이에 상응하여 부하와 병렬로 조정기 튜브를 연결하여 출력 전압을 조정하는 션트형 조정 전원 공급 장치도 있습니다. 일반적인 기준 전압 조정기 TL431은 션트형 전압 조정기입니다. 소위 병렬 연결은 그림 2의 전압 조정기 튜브와 같이 감쇠 증폭기 튜브의 이미 터 전압의 "안정성"이 션트에 의해 보장됨을 의미합니다. 아마도 이 그림은 "병렬 연결"이라는 것을 알 수 없지만 자세히 살펴보면 실제로 그렇습니다. 그러나 여기에서 모든 사람이 주의를 기울여야 합니다. 여기의 전압 조정기 튜브는 비선형 영역에서 작동하므로 전원 공급 장치라고 생각하면 비선형 전원 공급 장치이기도 합니다. 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 간결하게 이해할 수 있을 때까지 합리적으로 적합한 그림을 다시 살펴보겠습니다.
조정관은 저항과 같기 때문에 저항에 전류가 흐르면 열이 발생하므로 선형 상태에서 작동하는 조정관은 일반적으로 많은 열을 발생시켜 효율이 낮습니다. 이것은 선형 조정 전원 공급 장치의 가장 중요한 단점 중 하나입니다. 선형 조정 전원 공급 장치에 대한 자세한 내용은 아날로그 전자 회로에 대한 교과서를 참조하십시오. 여기서 우리는 주로 이러한 개념과 개념 간의 관계를 명확히 하는 데 도움을 줍니다.
