A feszültségszabályozó az egyik leggyakrabban használt elektronikus áramkörök bármilyen eszközön. A szinkronizált feszültség (ingadozások és zajszintek nélkül) nagyon fontos számos digitális elektronikus eszköz zavartalan működése szempontjából. A mikrovezérlőkkel szokásos esetben a zökkenőmentes működés érdekében sima szabályozott bemeneti feszültséget kell táplálni a mikrovezérlőhöz. Az elektronikus eszközökben található feszültségszabályozó, amelyet az áramforrás feszültségének fenntartása érdekében fogyasztanak, hogy a feszültség megfelelő határokon belül maradjon. Ez a cikk a feszültségszabályozók és az Lm 340 sorozatú feszültségszabályozók típusait tárgyalja.

Feszültségszabályozók

Mi az a feszültségszabályozó?

A feszültségszabályozó olyan elektromos vagy elektronikus gép, amely az áramforrás feszültségét megfelelő határokon belül tartja. A feszültségszabályozó célja, hogy az előírt tartományon belül tartsa azokat a feszültségeket, amelyeket egy elektromos készülék elviselhet ezen feszültség alkalmazásával. Egy ilyen eszközt gyakran használnak minden típusú gépjárműben, hogy biztosítsák a generátor egyenlő kimeneti feszültségét az elektromos terheléssel és a az akkumulátor . A feszültségszabályozókat olyan elektronikus készülékekben is használják, amelyekben a túlzott feszültségváltozások károsak lehetnek.

IC feszültségszabályozó

LM340 sorozatú feszültségszabályozó

A feszültségszabályozó az LM340 IC használata a leggyakrabban használt feszültségszabályozó IC. A beépített referenciafeszültséget az alábbi LM340 IC blokkdiagramja mutatja.

3 Kapocs feszültségszabályozó

A Vref a. Nem invertáló bemenetéről hajt műveleti erősítő . Az itt használt op-amp feszültségnövekedésének különféle szakaszai vannak. Ez a nagy erősítés segíti az op-ampot abban, hogy hibafeszültséget hozzon létre az invertáló és a nem invertáló terminálok között majdnem nullára. Így az invertáló bemeneti terminál értéke hasonló lesz a nem invertáló Vref terminálhoz. Így a potenciális elválasztón átfolyó áram felírható

I = Vref / R2

Az ábrán látható R2 ellenállás nem egy külső alkatrész, amely az IC-hez csatlakozik, hanem egy belső ellenállás, amelyet a gyártó az IC-n belül épít be. A fenti körülmények miatt ugyanaz az áram folyik át az R1-en. Így a kimeneti feszültség felírható

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

Ez azt mutatja, hogy a szabályozó kimenete szabályozható az R1 és R2 kívánt értékeinek megadásával is. Az IC rendelkezik egy soros tranzisztorral, amely képes 1,5 A-nál nagyobb terhelési áram kezelésére, feltéve, hogy vele együtt elegendő hőelvezetés biztosított.

LM 340

A többi IC-hez hasonlóan ez az IC is rendelkezik termikus kikapcsolással és aktuális figyelmeztetési lehetőségekkel. A termikus kikapcsolás olyan funkció, amely kikapcsolja az IC-t, amint az IC belső hőmérséklete az előre beállított érték fölé emelkedik. Ez a hőmérséklet-emelkedés leginkább a túlzott külső feszültségnek, a környezeti hőmérsékletnek, vagy akár a hőelvezetésnek tudható be. Az LM340 IC előre beállított hőmérséklet-értéke 175 ° C. A hőkapcsolás és az áramkorlátozás miatt az LM 340 sorozat eszközei szinte elpusztíthatatlanok.

LM340-15 áramkör

A fenti ábra bemutatja az LM340 IC alkalmazását feszültségszabályozóként. Az 1., 2. és 3. tüske a bemenet, a kimenet és a föld.

Ha az IC-től a szabályozatlan tápegység szűrőkondenzátoráig meglehetősen kis távolság van (cm-ben), akkor fennáll annak a lehetősége, hogy az IC-ben nem kívánt rezgések történjenek az áramkörön belüli ólominduktivitások miatt. Ennek a felesleges rezgésnek a megszüntetése érdekében a kondenzátor A C1-et az áramkörben látható módon kell elhelyezni. A C2 kondenzátort néha használják az áramkör tranziens reakciójának fejlesztésére.

Az LM 340 sorozat bármely eszközének szüksége van a feszültség minimális bemenetére, amelynek legalább 2-3 V-mal nagyobbnak kell lennie, mint a szabályozott kimeneti feszültség - ellenkező esetben megszűnik a szabályozás. Ezenkívül a feszültség túlzott elvezetése miatt van egy maximális bemeneti feszültség.

A szabályozók típusai

Alapvetően kettő van típusú feszültségszabályozók : - Lineáris feszültségszabályozó és kapcsolási feszültségszabályozó. Ebben a cikkben csak a lineáris feszültségszabályozóról tárgyalunk. A lineáris feszültségszabályozók kétféle típusúak: Soros és Shunt.

Lineáris szabályozó

A lineáris szabályozó a feszültségosztó . Az ohmi régióban FET-et használ. A feszültségszabályozó ellenállása a terhelés változása, amely állandó kimeneti feszültséget eredményez.

A lineáris feszültségszabályozó előnyei

Alacsony kimeneti hullámfeszültséget ad
Gyors válaszidő-terhelés vagy vonalváltozások
Alacsony elektromágneses interferencia és kevesebb zaj

A lineáris feszültségszabályozó hátrányai

A hatékonyság nagyon alacsony
Nagy helyet igényel a hűtőborda
A bemenet feletti feszültség nem növelhető

Sorozat feszültségszabályozó

A soros feszültségszabályozót soros áthaladó feszültségszabályozónak is nevezik. Egy változó elemet használ, amely a terheléssel sorozatban helyezkedik el. A soros elemben lévő ellenállások megbízhatatlansága miatt az átesett feszültség változtatható annak biztosítása érdekében, hogy a terhelés teljes feszültsége állandó maradjon.

“minden logikai kapu igazságtáblával ”

Sorozat feszültségszabályozó

A soros feszültségszabályozó előnye, hogy a lehúzott áram mennyiségét a terhelés hatékonyan felhasználhatja, bár némi áramot felemésztene a szabályozóhoz csatlakoztatott bármely áramkör. A söntszabályozóval ellentétben a soros szabályozó akkor sem vesz teljes áramot, ha a terhelésnek nincs szüksége áramra. Ennek eredményeként a sorozatszabályozó lényegesen hatékonyabb.

Söntfeszültség-szabályozó

A söntfeszültség-szabályozó úgy működik, hogy egy változó ellenállással egy utat biztosít a tápfeszültségtől a földig. A söntszabályozón átáramló áram elterelődik a terheléstől, majd haszontalanul áramlik a földre, így ez a forma általában kevésbé hatékony, mint a soros szabályozó. Ez azonban egyszerűbb, néha egy feszültség-referencia diódából áll, amelyet nagyon alacsony feszültségű áramkörben használnak, ahol a pazarolt áram túl kicsi ahhoz, hogy aggodalomra ad okot. Ez a forma nagyon általános a feszültség referencia áramkörökre. A söntszabályozó általában csak az áramot képes elnyelni (elnyelni).

Söntfeszültség-szabályozó

A söntszabályozók alkalmazásai

Alacsony kimeneti feszültségű kapcsoló tápegységek
Áramforrás és mosogató áramkörök
Hibaerősítők
Az adaptálható feszültség vagy áram lineáris és kapcsolási áramforrás
Feszültségfigyelés
Analóg és digitális áramkörök, amelyek precíziós referenciákat igényelnek
Pontossági áramkorlátozók

Ez az Lm340 sorozat feszültségszabályozóiról és azok alkalmazásáról szól. Úgy gondoljuk, hogy az ebben a cikkben megadott információk hasznosak lehetnek a koncepció jobb megértéséhez. A második generációs IC-szabályozók három terminálos eszközök, amelyek állandóan képesek tartani a kimeneti feszültséget. Az LM340 sorozat a második generációs IC szabályozók tipikus esete. Az LM340 sorozat szabályozott feszültségei 5 és 24 V. között vannak. Az LM340 készülékek tartalmazzák az áramkorlátozást és a hőkapcsolást. Ha egy IC-szabályozó néhány hüvelyknél nagyobb távolságra van a tápfeszültségtől, szükség lehet egy bypass kondenzátor csatlakoztatására a szabályozó bemenetén. Az LM340 eszköz bemeneti feszültségének legalább 2 vagy 3 V-mal nagyobbnak kell lennie, mint a szabályozott kimenet.

Ezenkívül a cikkel kapcsolatos bármilyen kérdése, vagy bármilyen segítség a végrehajtáshoz elektromos és elektronikai projektek , felveheti velünk a kapcsolatot, vagy megjegyzést fűzhet az alábbi megjegyzés szakaszhoz.

Fotók: