Ang isang boltahe regulator ay isang simple at cost-effective na aparato na maaaring baguhin ang input boltahe sa isang iba't ibang mga antas sa output at maaaring mapanatili ang isang pare-pareho ang boltahe ng output kahit na sa iba't ibang mga kundisyon ng pag-load. Halos lahat ng mga elektronikong aparato mula sa iyong charger ng cell phone hanggang aircon hanggang sa kumplikadong electromekanical na aparato ay gumagamit ng isang voltage regulator upang maibigay ang iba't ibang mga voltages ng DC sa iba't ibang mga bahagi sa aparato. Bukod dito, ang lahat ng mga circuit ng suplay ng kuryente ay gumagamit ng boltahe ng regulator ng boltahe.
Halimbawa, sa iyong smartphone, ginagamit ang isang regulator ng boltahe upang mag-step-up o mag-step-down ng boltahe ng baterya para sa mga bahagi (tulad ng backlight LED, Mic, Sim Card, atbp.) Na nangangailangan ng mas mataas o mas mababang boltahe kaysa sa baterya. Ang pagpili ng maling regulator ng boltahe ay maaaring magresulta sa nakompromiso ang pagiging maaasahan, mas mataas na pagkonsumo ng kuryente, at kahit na mga piniritong sangkap.
Kaya sa artikulong ito, tatalakayin namin ang ilang mahahalagang parameter na dapat tandaan habang pumipili ng isang regulator ng boltahe para sa iyong proyekto.
Mga Mahahalagang Kadahilanan para sa Pagpipili ng Voltage Regulator
1. Boltahe ng Pag-input at Boltahe ng Output
Ang unang hakbang patungo sa pagpili ng isang regulator ng boltahe ay alam tungkol sa input boltahe at output boltahe na iyong gagana. Ang mga regulator ng linear na boltahe ay nangangailangan ng boltahe ng pag-input na mas mataas kaysa sa na-rate na boltahe ng output. Kung ang input boltahe ay mas mababa kaysa sa nais na boltahe ng output, pagkatapos ito ay humahantong sa kondisyon ng hindi sapat na boltahe na sanhi ng regulator na mag-drop at magbigay ng hindi regulasyon na output.
Halimbawa, kung gumagamit ka ng isang 5V boltahe regulator na may isang boltahe na dropout ng 2V, pagkatapos ang boltahe ng pag-input ay dapat na hindi bababa sa katumbas ng 7V para sa isang kinokontrol na output. Ang boltahe ng pag-input sa ibaba 7V ay magreresulta sa isang hindi naayos na boltahe ng output.
Mayroong iba't ibang uri ng mga regulator ng boltahe para sa iba't ibang input at output na saklaw ng boltahe. Halimbawa, kakailanganin mo ng isang 5V boltahe regulator para sa Arduino Uno at isang 3.3V boltahe regulator para sa ESP8266. Maaari mo ring gamitin ang isang variable boltahe regulator na maaaring magamit para sa isang saklaw ng mga aplikasyon ng output.
2. Dropout Boltahe
Ang boltahe ng dropout ay ang pagkakaiba sa pagitan ng input at output boltahe ng boltahe regulator. Halimbawa, min. Ang input boltahe para sa 7805 ay 7V, at ang output boltahe ay 5V, kaya mayroon itong dropout boltahe na 2V. Kung ang boltahe ng pag-input ay napupunta sa ibaba, ang output boltahe (5V) + dropout voltage (2V) ay magreresulta sa isang hindi naayos na output na maaaring makapinsala sa iyong aparato. Kaya bago pumili ng isang regulator ng boltahe, suriin ang boltahe na dropout.
Ang boltahe ng dropout ay nag-iiba sa mga regulator ng boltahe; halimbawa, maaari kang makahanap ng isang hanay ng mga 5V regulator na may iba't ibang boltahe na dropout. Ang mga Linear regulator ay maaaring maging lubhang mahusay kapag pinatatakbo ang mga ito sa isang napakababang boltahe ng dropout ng input. Kaya't kung gumagamit ka ng isang baterya bilang mapagkukunan ng kuryente, maaari mong gamitin ang mga regulator ng LDO para sa mas mahusay na kahusayan.
3. Pag-iwas sa Kapangyarihan
Ang mga regulator ng linya ng boltahe ay nagwawaldas ng mas maraming lakas kaysa sa paglipat ng mga regulator ng boltahe. Ang labis na pagwawaldas ng kuryente ay maaaring maging sanhi ng pag-alis ng baterya, sobrang pag-init, o pinsala sa produkto. Kaya't kung gumagamit ka ng isang linear voltage regulator, kalkulahin mo muna ang pagdidabog ng kuryente. Para sa mga linear regulator, ang pagkakalat ng kuryente ay maaaring kalkulahin ng:
Power = (Input Boltahe - Boltahe ng Output) x Kasalukuyang
Maaari mong gamitin ang mga switching voltage regulator sa halip na mga linear voltage regulator upang maiwasan ang problema sa pagwawaldas ng kuryente.
4. Kahusayan
Ang kahusayan ay ang ratio ng lakas na output sa pag-input ng lakas na proporsyonal sa ratio ng boltahe ng output sa boltahe ng pag-input. Kaya't ang kahusayan ng mga regulator ng Boltahe ay direktang nalilimitahan ng dropout voltage at kasalukuyang pagtigil dahil sa mas mataas ang boltahe na dropout, mas mababa ang kahusayan.
Para sa mas mataas na kahusayan, ang drop out voltage at quiescent current ay dapat na mabawasan, at ang pagkakaiba ng boltahe sa pagitan ng input at output ay dapat na mabawasan.
5. Ganap na Kawastuhan ng Boltahe
Ang pangkalahatang kawastuhan ng isang regulator ng boltahe ay nakasalalay sa regulasyon ng linya, regulasyon ng pag-load, pag-anod ng boltahe ng sanggunian, pag-anod ng boltahe ng amplifier ng error, at koepisyent ng temperatura. Karaniwang may mga linear na regulator na karaniwang may isang detalye ng output boltahe na ginagarantiyahan ang kinokontrol na output ay nasa loob ng 5% ng nominal. Kaya't kung gumagamit ka ng boltahe na regulator upang mapagana ang mga digital IC, kung gayon ang 5% na pagpapaubaya ay hindi isang malaking pag-aalala.
6. Regulasyon ng Pag-load
Ang regulasyon ng pag-load ay tinukoy bilang kakayahan ng circuit na mapanatili ang isang tinukoy na boltahe ng output sa ilalim ng iba't ibang mga kundisyon ng pag-load. Ang regulasyon ng pag-load ay ipinahayag bilang:
Regulasyon ng Pag-load = ∆Vout / ∆ Lumabas ako
7. Regulasyon ng Linya
Ang regulasyon ng linya ay tinukoy bilang kakayahan ng circuit na mapanatili ang tinukoy na output boltahe na may iba't ibang boltahe ng pag-input. Ang regulasyon ng linya ay ipinahayag bilang:
Pagkontrol ng Load = ∆V out / ∆V sa
Kaya para sa pagpili ng wastong boltahe regulator para sa anumang aplikasyon, dapat isaisip ng isa ang lahat ng mga salik sa itaas,