Spannungsregulatoren binne in mienskiplike funksje yn in protte konteners om te soargjen dat in konstante, stabile spanning oan sensitive elektroanika levere wurdt. Hoe't se operearje, is typysk foar in protte analoge sirkels, it rjochtfeardige en elegante brûken fan feedback om de útfier oan in winske nivo oan te passen.
Voltage Regulator Oersjoch
As in fêst, leare spanning nedich is, spanningsregulators binne de go-to-komponinten. Spannungsregulators take in input voltage and create a regulated output voltage unlike the input voltage at either a fixed voltage level or and adjustable voltage level (by selecting the right external components). Dizze automatyske regeling fan it output-spanningsnivo wurdt behannele troch ferskate feedbacktechniken, guon as ienfâldige as in Zen-diodyk, wylst oaren komplekse feedback-topologyen hawwe dy't ferbettere, betrouberens, effisjinsje ferbetterje kinne en ekstra funksjes ferbetterje lykas it fuortsterkjen fan de útfieringsspann foar de spanning regulator.
Hoe Linear Voltage Regulators wurkje
It behâld fan in fêste spanning mei in ûnbekende en potinsjeel rintere (of minder) ynput fereasket in feedbacksignaal om te witten wat oanpassingen nedich binne. Lineêre regulators brûke in krêft transistor (BJT of MOSFET ôfhinklik fan 'e gebrûkte komponint) as in variablewiderstel dat lykas de earste helte fan in spanningsdividersnetz behannelet. De útfier fan 'e spannende divyzjer wurdt brûkt as feedback om de power transistor goed te fytsjen om in konstante útputspann te hâlden. Spitigernôch, seit de transistor as in wjerstân behannelt it geweldige enerzjy troch it om te feroarjen om te heuljen, faak in protte waarmte. Sûnt de totale krêft omheech nei it waarm is lyk oan de spanningsdrip tusken it yntinspanningsnivo en de útfierspanningsperioden de aktive levering, kin de effekt faak tige hege wêze en freegje goed heatsinks.
In alternatyf foarm fan lineêre regulator is in shunt regulator, lykas in Zener diode . Ynstee dêrfan as in fariant ferset lykwicht lyk as de typyske lineêre regulator docht, in shunt regulator liedt in paad nei grûn foar in oerflak (en aktueel) om troch te rinnen. Spitigernôch is dizze type regulator faak noch minder effisjint as in typyske serie-linearregeler en is allinich praktysk as in soad krêft nedich en levere wurdt.
Hoe kinst spanningsregulators wurkje
In wikseljende spanningsregulier wurket op in folslein oare haadpersoan as lineêre spanningsregulators. Ynstee dêrfan as spannings- of aktuele sink te fieren om in konstante útfier te leverjen, in bewarre regulator reservearret enerzjy op in bepaald nivo en brûkt feedback om te soargjen dat de ladingnivo bewarre wurdt mei minimale spanningswapens. Dizze technyk kin de skiedingsregulator folle effisjint wêze dat de lineêre regulator troch it transformearjen fan in transistor folslein op (mei minimale wjerstân) allinne wannear't de enerzjy opslachsysteem in burst fan enerzjy nedich is. Dit omfettet de totale macht dy't yn it systeem ferwiderje is oant it ferset fan 'e transistor yn' e skeakeling as it giet fan it fieren (tige leechresidich) nei net-liedend (tige hege wjerstân) en oare lytsere skiedingsferlies.
De flugger in wikseljende regulator skeakelet, de minder enerzjybesparring capaciteit moat it winske outputspann hâlden wurde dat betsjutte dat lytsere komponinten brûkt wurde kinne. De kosten foar fergruttende skeakeljen binne lykwols in ferlies yn effisjinsje, om't mear tiid ferpleatse is tusken oergongs- en net-liedingsstatus, wat betsjut dat mear krêft is ferlern troch wjerspektyf ferheging.
In oar side-effekt fan in flugger-skeakeljen is de ferheging fan elektroanyske lûd dy't troch de skeakelregulator is. Troch gebrûk fan ferskate wikseltechniken, kin in skeakelregulator de ynputspanning (buck topology) stappe, de spanning stappe (opstart topology), of sawol de stap omheech of stappe de spanning (buck-boost) as nedich bewarje de winske outputspannung wêrby't skeakelregulators in grutte keuze meitsje foar in protte batterij oanbiedige applikaasjes om't de skeakelregulator de ynputspanning fan 'e batterij opstekke of stimulearje kin as de batterij ôfbringt. Dit soarget de elektroanika om fierder te funksjonearjen fier boppe it puntsje dêr't de batterij it rjochtstreekt direkte leverje kin foar it krewearjen foar wurkjen.