Mga circuit ng boltahe ng regulator

Ang Voltage Regulator, tulad ng ipahiwatig ng pangalan, ay isang circuit na ginagamit upang makontrol ang boltahe. Ang kinokontrol na boltahe ay makinis na supply ng boltahe, libre mula sa anumang ingay o kaguluhan. Ang output mula sa regulator ng boltahe ay malaya sa kasalukuyang pag-load, pagkakaiba-iba ng temperatura ng AC. Ang mga regulator ng boltahe ay naroroon sa halos bawat electronics o kagamitan sa bahay na tulad ng TV, Palamigin, computer atbp, upang patatagin ang boltahe ng suplay.

Talaga, ang regulator ng boltahe ay binabawasan ang pagkakaiba-iba ng boltahe upang maprotektahan ang aparato. Sa sistemang pamamahagi ng elektrisidad, ang mga regulator ng boltahe ay alinman sa mga linya ng feeder o sa substation. Mayroong dalawang uri ng mga regulator na ginamit sa linyang ito, ang isa ay step regulator, kung saan kinokontrol ng mga switch ang kasalukuyang supply. Ang isa pa ay ang regulator ng induction, na kung saan ay isang alternating electrical machine na katulad ng isang induction motor na nagbibigay ng lakas bilang pangalawang mapagkukunan. Pinapaliit nito ang pagkakaiba-iba ng boltahe at nagbibigay ng matatag na output.

Mayroong iba't ibang mga uri ng mga regulator ng boltahe na ipinaliwanag sa ibaba.

Mga uri ng Voltage Regulator Circuit

Linear Voltage Regulator Circuit

• Series Voltage Regulator
• Shunt Voltage Regulator

Zener Voltage Regulator Circuit

Paglipat ng Voltage Regulator Circuit

• Uri ng Buck
• Pagpalakas ng uri
• Uri ng Buck / Boost

Linear Voltage Regulator Circuit

Ito ang pinakakaraniwang mga regulator na ginagamit sa electronics upang mapanatili ang matatag na boltahe ng output. Ang mga regulator ng linear na boltahe ay kumikilos tulad ng isang circuit ng divider ng boltahe, sa paglaban ng regulator na ito ay nag-iiba tungkol sa pagbabago sa pag-load at nagbibigay ng pare-pareho na boltahe ng output. Ang ilang mga pakinabang at kawalan ng linear voltage regulator ay ibinibigay sa ibaba:

Mga kalamangan

• Ang boltahe ng output ripple ay mababa
• Mabilis ang tugon
• Mas mababa ingay

Mga Dehado

• Mababang kahusayan
• Kailangan ng malaking puwang
• Ang boltahe ng output ay palaging magiging mas mababa sa boltahe ng pag-input

1. Series Voltage Regulator

Ang unregulated boltahe ay direktang proporsyonal sa boltahe drop sa kabuuan ng paglaban konektado sa serye at ang boltahe drop na ito ay depende sa kasalukuyang natupok ng load. Kung ang kasalukuyang pagkonsumo ng pag-load ay nagdaragdag ng kasalukuyang bas ay magbabawas din at dahil sa hindi gaanong kasalukuyang kolektor ay dumadaloy sa pamamagitan ng terminal ng emitor ng kolektor at samakatuwid ang kasalukuyang sa pamamagitan ng pagkarga ay tataas at kabaliktaran

Ang kinokontrol na boltahe ng output ng shunt voltage regulator ay tinukoy bilang:

V _OUT = V _Z + V _BE

Zener Voltage Regulator

Ang mga Zener Voltage Regulator ay mas mura at angkop lamang para sa mababang mga circuit ng kuryente. Maaari itong magamit sa mga aplikasyon kung saan ang dami ng lakas na nasayang sa panahon ng regulasyon ay hindi pangunahing alalahanin.

Ang isang risistor, ay konektado sa serye ng zener diode upang limitahan ang dami ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng diode at ang input boltahe na Vin (Aling dapat mas malaki kaysa sa boltahe ng zener) ay konektado sa kabuuan tulad ng ipinakita sa imahe at ang output boltahe Vout, ay dinadala sa kabila ng zener diode na may Vout = Vz (Zener Voltage). Tulad ng nalalaman natin na ang Zener diode ay nagsisimulang magsagawa ng pabalik na direksyon kapag ang inilapat na boltahe ay mas mataas kaysa sa breakdown voltage ng Zener. Kaya't kapag nagsimula itong magsagawa, pinapanatili nito ang parehong boltahe sa kabuuan nito at dinadaloy pabalik ang sobrang kasalukuyang, kaya't ibigay ang matatag na boltahe ng output.

Matuto nang higit pa tungkol sa pagtatrabaho ng Zener Diode dito.

Paglipat ng Voltage Regulator

Mayroong tatlong uri ng switching boltahe regulator:

• Buck o Step-Down Switching Voltage Regulator
• Palakasin o Step-Up Switching Voltage Regulator
• Buck / Boost Switching Voltage Regulator

Buck o Step-Down Switching Voltage Regulator

Ginagamit ang isang Buck Regulator upang pababa ang boltahe sa output, maaari pa namin magamit ang voltage divider circuit upang mabawasan ang output boltahe ngunit ang kahusayan ng circuit ng boltahe divider ay mababa, dahil ang resistors ay nagpapalabas ng enerhiya bilang init. Gumagamit kami ng capacitor, diode, inductor at switch sa circuit. Ang circuit diagram para sa Buck Switching Voltage Regulator ay ibinibigay sa ibaba:

Kapag ang switch sa ON diode ay mananatiling nakabaligtad at ang supply ng kuryente ay konektado sa inductor. Kapag binuksan ang switch ang polarity ng inductor ay bumaliktad at ang diode ay maging bias sa harap at ikonekta ang inductor sa lupa. Pagkatapos ang kasalukuyang sa pamamagitan ng inductor ay nababawasan ng slope:

d I _L / dt = (0-V _OUT) / L

Ginagamit ang Capacitor upang maiwasan ang pagbagsak ng boltahe hanggang sa zero sa buong karga. Kung patuloy tayong magbubukas at magsara lumipat ang average na boltahe sa kabuuan ng pagkarga ay mas mababa kaysa sa ibinigay na boltahe ng pag-input. Maaari mong kontrolin ang output boltahe sa pamamagitan ng pag-iba-iba ng duty cycle ng switching device.

Output Boltahe = (Input Boltahe) * (porsyento ng oras na ON ang switch)

Kung nais mong malaman ang tungkol sa Buck converter kaysa sundin ang link.

Palakasin o Step-Up Switching Voltage Regulator

Ginagamit ang Boost Regulator upang maitaas ang boltahe sa kabuuan ng karga. Ang circuit diagram para sa boost regulator ay ibinibigay sa ibaba:

Kapag ang switch ay sarado ang diode ay kumikilos bilang baligtad na kampi at ang kasalukuyang sa buong inductor ay patuloy na pagtaas. Ngayon kapag binuksan ang switch, ang inductor ay lilikha ng isang puwersa na magiging sanhi ng kasalukuyang upang magpatuloy na dumaloy at magsisimulang singilin ang capacitor. Sa pamamagitan ng tuluy-tuloy na pag-ON at OFF ng switch makakatanggap kami ng boltahe sa load na mas mataas kaysa sa input boltahe. Maaari naming makontrol ang output boltahe sa pamamagitan ng pagkontrol sa turn ON (Ton) na oras ng switch.

Boltahe ng Output = Boltahe ng Pag-input / Porsyento ng oras na bukas ang switch

Kung nais mong matuto nang higit pa tungkol sa Boost converter kaysa sundin ang link.

Buck-Boost Switching Voltage Regulator

Ang Regulator ng Paglipat ng Buck-Boost ay ang kumbinasyon ng parehong Buck at Boost Regulator, nagbibigay ito ng baligtad na output na maaaring mas malaki o mas mababa kaysa sa ibinigay na boltahe ng pag-input.

Kapag ang switch ay ON ang diode ay kumikilos bilang baligtad na bias at inductor ay nag-iimbak ng enerhiya at kapag ang switch ay OFF OFF inductor simulang palabasin ang enerhiya sa reverse polarity, na singilin ang capacitor. Kapag ang enerhiya na nakaimbak sa inductor ay naging zero ang capacitor ay nagsimulang maglabas sa load na may reverse polarity. Dahil sa buck-boost regulator na ito ay tinatawag ding inverting regulator.

Ang output boltahe ay tinukoy bilang

Vout = Vin (D / 1-D) Kung saan, D ang cycle ng Tungkulin

Samakatuwid, kung ang Duty Cycle ay mababa ang regulator ay kumikilos bilang Buck Regulator at kapag ang Duty Cycle ay mataas ang regulator ay kumikilos bilang Boost Regulator.

Praktikal na Halimbawa para sa Mga Regulator Circuits

Positive Linear Voltage Regulator Circuit

Dinisenyo namin ang isang positibong linear voltage regulator circuit gamit ang 7805 IC. Ang IC na ito ay mayroong lahat ng circuitry upang maibigay ang kinokontrol na supply ng 5volt. Ang input boltahe ay dapat na atleast higit sa 2v mula sa na-rate na halaga tulad ng para sa LM7805 dapat naming atleast magbigay ng 7v.

Ang unregulated input boltahe ay ibinibigay sa IC at nakakakuha kami ng kinokontrol na boltahe sa output terminal. Ang pangalan ng IC ay tumutukoy sa pagpapaandar nito, 78 ang kumakatawan sa positibong pag-sign at 05 ay kumakatawan sa halaga ng kinokontrol na boltahe ng output. Tulad ng nakikita mo sa circuit diagram nagbibigay kami ng 9V sa 7805IC at naayos ang + 5V sa output. Ang capacitor C1 at C2 ay ginagamit para sa pagsala.

Zener Voltage Regulator Circuit

Dito, nagdisenyo kami ng isang Zener Voltage Regulator na gumagamit ng 5.1V ng Zener diode. Ang Zener diode ay gumagana bilang elemento ng sensing. Kapag ang boltahe ng suplay ay lumampas sa pagkasira ng boltahe, nagsisimulang magsagawa ito ng pabalik na direksyon at nagpapanatili ng parehong boltahe sa kabuuan nito at dumaloy pabalik ng sobrang kasalukuyang, kaya't ibigay ang matatag na boltahe ng output. Sa circuit na ito ay nagbibigay kami ng 9V ng input boltahe at nakakakuha ng halos 5.1 boltahe ng kinokontrol na output.