Spannungsregler

Das Spannungsregler ist einfach ein elektronisches oder elektrisches Gerätdie die Spannung einer Stromversorgung in geeigneten Grenzen halten kann. Die an die Spannungsquelle angeschlossenen elektrischen Geräte sollten den Spannungswert tragen. Die Quellenspannung sollte also in einem bestimmten Bereich liegen, der für die angeschlossenen Geräte akzeptabel ist. Dieser Zweck wird durch die Implementierung eines Spannungsreglers erfüllt. Sie regelt die Spannung unabhängig von der Änderung der Eingangsspannung oder der angeschlossenen Last. Es dient als Abschirmung für Schutzeinrichtungen vor Beschädigungen. Es kann je nach Ausführung Wechsel- und Gleichspannungen regeln.

Spannungsregler

Es gibt verschiedene Arten von Spannungsreglern. Hauptsächlich sind sie von Lineare Spannungsregler und Spannungsregler schalten das werden unten kurz erklärt.

Linearer Spannungsregler

Diese Art von Spannungsregler arbeitet alsSpannungsteiler. Es beschäftigt FET in Ohmic Region. Die Dauerleistung wird durch Änderung des Widerstands des Spannungsreglers in Bezug auf die Last aufrechterhalten. Im Allgemeinen sind diese Arten von Spannungsreglern zwei Arten:

  • Reihenspannungsregler
  • Shunt-Spannungsregler

Spannungsregler der Serie

Es implementiert ein variables Element, das in positioniert istSerie mit der angeschlossenen Last. Die Dauerleistung wird durch Änderung des Widerstandes dieses Elements in Bezug auf die Last aufrechterhalten. Es gibt zwei Arten, die im Folgenden kurz beschrieben werden.

Spannungsregler der diskreten Transistor-Serie

Hier aus dem Blockschaltbild sehen wir eineDer ungeregelte Eingang wird zuerst in eine Steuerung eingespeist. Es steuert tatsächlich die Eingangsspannungsgröße und wird an den Ausgang ausgegeben. Diese Ausgabe wird an die Rückkopplungsschaltung gegeben. Es wird von der Abtastschaltung abgetastet und dem Komparator übergeben. Dort wird es mit der Referenzspannung verglichen und an den Ausgang zurückgegeben.

Hier gibt die Komparatorschaltung eine SteuerungSignal an die Steuerung, wenn die Ausgangsspannung steigt oder fällt. Somit verringert oder erhöht der Controller die Spannung auf den akzeptablen Bereich, so dass eine anhaltende Spannung als Ausgang erhalten wird.

diskreter Transistor-Spannungsregler

Spannungsregler mit Zener-gesteuerter Transistor-Serie

Es wird auch als Emitterfolger bezeichnet Spannungsregler. Als Transistor dient hier der Emitterfolger. (siehe Abbildung unten). Die Emitter- und Kollektoranschlüsse des hier verwendeten Seriendurchgangstransistors liegen in Bezug auf die Last in Reihe. Das variable Element ist ein Transistor und die Zenerdiode liefert die Referenzspannung.


Shunt-Spannungsregler

Shunt-Spannungsregler bietet einen Weg von der Versorgungsspannung zu erreichenmit Hilfe eines variablen Widerstands erden. Von der Last wird der Strom von der Last zum Boden geleitet. Man kann einfach sagen, dass dieser Regler Strom absorbieren kann und im Vergleich zu Serienspannungsreglern weniger effizient ist. Die Anwendungen umfassen Fehlerverstärker, Spannungsüberwachung, Präzisionsstrombegrenzer usw. Sie sind zwei Arten, die im Folgenden kurz beschrieben werden.

Shunt-Spannungsregler für diskreten Transistor

Hier wird der Strom von der Last weggeleitet. Der Controller leitet einen Teil des Gesamtstroms ab, der durch den nicht geregelten Eingang erzeugt wird, der der Last zugeführt wird. Die Spannungsregelung erfolgt über die Last. Hier gibt die Komparatorschaltung der Steuerung immer dann ein Steuersignal, wenn die Ausgangsspannung aufgrund von Lastschwankungen zunimmt oder abnimmt. Somit leitet der Controller den zusätzlichen Strom von der Last ab, um als Ausgang eine dauerhafte Spannung zu erhalten.

diskreter Transistor-Shunt-Spannungsregler

Zenergesteuerter Transistor-Shunt-Spannungsregler

Hier ist die ungeregelte Spannung direktproportional zum Spannungsabfall tritt im Serienwiderstand auf. Dieser Spannungsabfall hängt von dem Strom ab, der an die Last angelegt wird. Die Ausgangsspannung bezieht sich auf die Transistor-Basis-Emitterspannung (VSEIN) und die Zenerdiode.


Zenergesteuerter Transistor-Shunt-Spannungsregler

Vorteile des linearen SpannungsreglersNachteile des linearen Spannungsreglers
Das Design ist sehr einfachGeringe Effizienz
Weniger Welligkeit der AusgabeDer Platzbedarf ist groß
Reaktionszeit ist schnellDie Spannung kann nicht erhöht werden
Weniger LärmKühlkörper ist manchmal erforderlich

Schaltspannungsregler

Dieser Regler schaltet ein Gerät schnell einSerie ein- und ausschalten. Wie die Linearregler ist hier ein Rückkopplungsmechanismus eingebaut, um die Ladungsmenge zu steuern. Diese Größe wird als Arbeitszyklus des Schalters festgelegt. Die Ausgangsspannung kann größer sein oder die Polarität des Ausgangs kann derjenigen des Eingangs entgegengesetzt sein Spannungsregler. Dies ist ein hocheffizienter Spannungsregler. Drei verschiedene Typen sind Aufwärtsspannungsregler, Abwärtsspannungsregler und Boost / Buck-Spannungsregler. Das am meisten vereinfachte Schaltbild des Schaltspannungsreglers ist unten gezeigt.

Spannungsregler schalten

Vorteile des SchaltspannungsreglersNachteile des Umschaltens des Spannungsreglers
Die Effizienz ist sehr hoch.Komplexes Design
Größe und Gewicht sind sehr gering.Teuer
Boost oder Buck oder Inverting oder Buck / Boost ist möglich.Der Lärm ist hoch
Weniger LärmEine vorübergehende Erholungszeit ist zeitaufwändig

Anwendung von Spannungsreglern

  • Stromverteilungssystem
  • Generator für Automobile
  • Kraftwerk-Generatoranlage
  • Rechnernetzgeräte usw
Bemerkungen
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