Wat is een regelaar met lage uitval?
Een low-dropout-regelaar is een speciale spanningsregelaar die een constante output behoudt op een ingangsspanningsniveau dat slechts iets hoger is dan de uitgangsspanning. Standaard spanningsregelaars vereisen een ingangsspanning die meer dan ongeveer 5 volt (V) hoger is dan de uitgangsspanning. De low-dropout-regelaar kan een strakke spanningsregeling handhaven, zelfs wanneer de ingang slechts 1 V of minder hoger is. Over het algemeen zijn spanningsregelaars nodig omdat bijna alle elektronische circuits een constante gelijkstroom (DC) spanning nodig hebben. De lineaire spanningsregelaar maakt gebruik van een serie-passapparaat, een bipolaire junctie-transistor (BJT) of een veldeffecttransistor (FET), die de belastingsspanning regelt.
De spanningsregelaar komt het dichtst in de buurt van een ideale spanningsbron. De ideale spanningsbron heeft per definitie nul interne weerstand, maar echte spanningsbronnen hebben een aanzienlijke hoeveelheid interne weerstand. Als een 15 V-voeding onbelast een interne weerstand van 1 ohm heeft, ziet deze eruit als een ideale voeding. Bij een laadstroom van 1 ampère (A) wordt de uitgang 14 V, bij 2 A is de uitgang 13 V, enzovoort. Een low-dropout-regelaar kan op de genoemde voeding worden aangesloten en kan een constante output van 9 V leveren met een laadstroom variërend van 0 tot ongeveer 5,8 A.
Ruststroom, die nodig is om het referentie- en vergelijkingscircuit dat de gereguleerde spanning handhaaft, te handhaven, kan worden gemeten bij "onbelast". Een lagere ruststroom betekent een efficiëntere regelaar. Een niet-lage uitvalregelaar eindigt met een hoge ruststroom omdat het referentiecircuit een relatief hogere stand-bystroom nodig heeft om regulering bij hogere belastingsstromen te behouden. Het zal een referentiecircuit hebben dat een ingangsspanning mogelijk niet te dicht bij de gereguleerde uitgangsspanning toestaat. die meestal een hogere ruststroom hebben, maar een lager rendement.
De uitvalregelaar gebruikt meestal de open collector voor de BJT of de open afvoerconfiguratie voor een FET-versie. In een open collectorcircuit verschijnt de gereguleerde uitgang bij de collector van een BJT. Deze uitgangsspanning wordt bemonsterd door een weerstandsdeler, waarbij de gereduceerde spanning wordt vergeleken met een referentie die ook met dezelfde factor is verlaagd als de uitgangsspanning. Met de zeer hoge versterking van operationele versterkers worden de verkleinde monsters vergeleken en extreem snel gevolgd. Het resultaat is een zeer nauwkeurige uitgangsspanning met een hoge stabiliteit op korte en lange termijn.