Co to jest regulator niskiej wydajności?
Regulator niskiego napięcia jest specjalnym regulatorem napięcia, który utrzymuje stałą moc wyjściową na poziomie napięcia wejściowego tylko nieznacznie wyższym niż napięcie wyjściowe. Standardowe regulatory napięcia wymagają napięcia wejściowego, które jest wyższe o więcej niż około 5 woltów (V) niż napięcie wyjściowe. Regulator niskiego napięcia będzie w stanie utrzymać ścisłą regulację napięcia, nawet jeśli napięcie wejściowe jest wyższe tylko o 1 V lub mniej. Zasadniczo potrzebne są regulatory napięcia, ponieważ prawie wszystkie obwody elektroniczne potrzebują stałego prądu stałego (DC). Liniowy regulator napięcia wykorzystuje szeregowe urządzenie przejściowe, bipolarny tranzystor połączeniowy (BJT) lub tranzystor polowy (FET), który reguluje napięcie obciążenia.
Regulator napięcia jest najbliższym przybliżeniem idealnego źródła napięcia. Z definicji idealne źródło napięcia ma zerową rezystancję wewnętrzną, ale źródła napięcia w świecie rzeczywistym mają znaczną rezystancję wewnętrzną. Jeśli zasilacz 15 V ma rezystancję wewnętrzną 1 om bez obciążenia, wygląda to na idealny zasilacz. Przy prądzie obciążenia 1 ampera (A) moc wyjściowa wynosi 14 V, przy 2 A moc wyjściowa wynosi 13 V i tak dalej. Regulator niskiego napięcia może być podłączony do wspomnianego zasilacza i będzie w stanie zapewnić stałą moc wyjściową 9 V przy prądzie obciążenia w zakresie od 0 do około 5,8 A.
Prąd spoczynkowy, który jest niezbędny do utrzymania obwodu odniesienia i porównawczego, który utrzymuje napięcie regulowane, można zmierzyć w stanie „bez obciążenia”. Niższy prąd spoczynkowy oznacza bardziej wydajny regulator. Regulator o niskim poziomie zaniku kończy się na wysokim prąd spoczynkowy, ponieważ obwód odniesienia potrzebuje stosunkowo wyższego prądu czuwania, aby utrzymać regulację przy wyższych prądach obciążenia. Będzie miał obwód odniesienia, który może nie pozwolić, aby napięcie wejściowe było zbyt zbliżone do regulowanego napięcia wyjściowego. które zwykle mają wyższe prądy spoczynkowe, ale niższe wskaźniki wydajności.
Regulator niskiego spadku zwykle używa otwartego kolektora dla BJT lub otwartego spustu dla wersji FET. W otwartym obwodzie kolektora regulowane wyjście pojawia się na kolektorze BJT. To napięcie wyjściowe jest próbkowane przez dzielnik rezystora, w którym zmniejszone napięcie jest porównywane z wartością odniesienia, która również została zmniejszona o ten sam współczynnik, co napięcie wyjściowe. Przy bardzo wysokim wzmocnieniu wzmacniaczy operacyjnych zmniejszone próbki są porównywane i śledzone niezwykle szybko. Rezultatem jest bardzo dokładne napięcie wyjściowe o wysokiej stabilności krótko- i długoterminowej.