Geregelte Stromversorgung

Heute benötigt fast jedes elektronische Gerät einen GleichstromVersorgung für einen reibungslosen Betrieb und müssen innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen betrieben werden. Diese erforderliche Gleichspannung oder Gleichstromversorgung wird von einphasigen Wechselstromnetzen abgeleitet.
EIN geregelte Stromversorgung kann einen ungeregelten Wechselstrom (Wechselstrom oder -spannung) in einen konstanten Gleichstrom (Gleichstrom oder -spannung) umwandeln. EIN geregelte Stromversorgung wird verwendet, um sicherzustellen, dass der Ausgang auch bei Änderung des Eingangs konstant bleibt.
Eine geregelte Gleichstromversorgung wird auch als lineare Stromversorgung bezeichnet. Sie ist eine eingebettete Schaltung und besteht aus verschiedenen Blöcken.

Die geregelte Stromversorgung akzeptiert einen AC-Eingang und liefert einen konstanten DC-Ausgang. Die folgende Abbildung zeigt das Blockdiagramm einer typischen geregelten Gleichstromversorgung.

Komponenten einer typischen linearen Stromversorgung

Die grundlegenden Bausteine ​​einer geregelten Gleichstromversorgung sind wie folgt:

  1. Ein Abwärtstransformator
  2. Ein Gleichrichter
  3. Ein DC-Filter
  4. Ein Regler

Betrieb einer geregelten Stromversorgung

Abwärtstransformator

Ein Abwärtstransformator wird denSpannung vom Wechselstromnetz auf den erforderlichen Spannungspegel. Das Windungsverhältnis des Transformators wird so eingestellt, dass der erforderliche Spannungswert erhalten wird. Der Ausgang des Transformators wird als Eingang in die Gleichrichterschaltung eingegeben.

Berichtigung

Gleichrichter ist eine elektronische Schaltung bestehend ausDioden, die den Rektifikationsprozess durchführen. Gleichrichtung ist der Vorgang des Umwandelns einer Wechselspannung oder eines Wechselstroms in eine entsprechende Gleichstrommenge. Der Eingang eines Gleichrichters ist Wechselstrom, während sein Ausgang ein unidirektionaler pulsierender Gleichstrom ist. Normalerweise wird ein Vollwellengleichrichter oder ein Brückengleichrichter verwendet, um beide Halbwellen der Wechselstromversorgung gleichzurichten (Vollwellengleichrichtung). Die folgende Abbildung zeigt einen Vollwellenbrückengleichrichter.

Vollwellengleichrichterbrücke

Ein Brückengleichrichter besteht aus vier p-n-VerbindungenDioden in der oben gezeigten Weise verbunden. In der positiven Halbwelle der Versorgung ist die über die Sekundärseite des elektrischen Transformators induzierte Spannung, d. H. VMN, positiv. Daher ist Punkt E in Bezug auf F positiv. Daher sind Dioden D3 und d2 sind in Sperrichtung vorgespannt und Dioden D1 und d4 sind vorwärts gerichtet. Die Diode D3 und d2 fungiert als offener Schalter (praktisch gibt es einen Spannungsabfall) und Dioden D1 undD4 fungiert als geschlossener Schalter und startetDirigieren Daher erscheint am Ausgang des Gleichrichters eine gleichgerichtete Wellenform, wie in der ersten Abbildung dargestellt. Wenn die in sekundärer Phase induzierte Spannung, d. H. VMN, negativ ist als D3 und d2 sind mit den beiden anderen in Sperrrichtung vorgespannt und am Eingang des Filters erscheint eine positive Spannung.

DC-Filterung

Die gleichgerichtete Spannung vom Gleichrichter ist apulsierende Gleichspannung mit sehr hohem Welligkeitsgehalt. Dies ist jedoch nicht das, was wir wollen, wir wollen eine reine wellenfreie DC-Wellenform. Daher wird ein Filter verwendet. Es werden verschiedene Arten von Filtern verwendet, wie z. B. Kondensatorfilter, LC-Filter, Choke-Eingangsfilter, π-Filter. Die folgende Abbildung zeigt ein Kondensatorfilter, das am Ausgang des Gleichrichters angeschlossen ist, und die resultierende Ausgangssignalform.

Ausgangssignalform

Da beginnt die momentane Spannung zu steigender Kondensator lädt sich auf, bis die Wellenform ihren Spitzenwert erreicht. Wenn der Momentanwert abnimmt, entlädt sich der Kondensator exponentiell und langsam durch die Last (in diesem Fall Eingang des Reglers). Somit wird ein nahezu konstanter Gleichstromwert mit sehr geringer Welligkeit erhalten.

Verordnung

Dies ist der letzte Block in einer geregelten Gleichspannungliefern. Die Ausgangsspannung oder der Ausgangsstrom ändert sich oder schwankt, wenn sich der Eingang des Wechselstromnetzes ändert oder der Laststrom am Ausgang des geregelten Netzteils oder andere Faktoren wie Temperaturänderungen betroffen sind. Dieses Problem kann durch die Verwendung eines Reglers behoben werden. Ein Regler hält den Ausgang auch dann konstant, wenn sich Änderungen am Eingang oder andere Änderungen ergeben. Transistor-Serienregler, feste und variable IC-Regler oder eine Zenerdiode, die im Zenerbereich betrieben wird, können je nach ihren Anwendungen verwendet werden. ICs wie 78XX und 79XX werden verwendet, um feste Spannungswerte am Ausgang zu erhalten.

Mit ICs wie LM 317 und 723 usw. können wir anpassendie Ausgangsspannung auf einen erforderlichen konstanten Wert. Die folgende Abbildung zeigt den Spannungsregler LM317. Die Ausgangsspannung kann mit den Widerstandswerten R eingestellt werden1 und R2. Üblicherweise müssen Koppelkondensatoren mit Werten von etwa 0,01µF bis 10µF an Ausgang und Eingang angeschlossen werden, um Eingangsrauschen und Ausgangsstörungen zu adressieren. Idealerweise ist die Ausgangsspannung durch gegeben


 rps

Die folgende Abbildung zeigt die vollständige Schaltung einer geregelten + 5V-Gleichstromversorgung mit

Bemerkungen
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