อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยทั้งหมดสร้างขึ้นจากองค์ประกอบที่ไวต่อการจ่ายไฟฟ้า ไม่เพียงแต่การทำงานที่ถูกต้องเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของวงจรโดยรวมด้วย ดังนั้นก่อนอื่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จึงติดตั้งตัวปรับความคงตัวแบบคงที่พร้อมแรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อย ผลิตขึ้นในรูปแบบของวงจรรวมซึ่งผลิตโดยผู้ผลิตหลายรายทั่วโลก
ตัวควบคุมแรงดันไฟตกคร่อมต่ำคืออะไร
ภายใต้อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า (SN) ให้เข้าใจอุปกรณ์ดังกล่าว ภารกิจหลักคือการรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าให้คงที่บนโหลด ตัวกันโคลงใด ๆ มีความแม่นยำในการออกพารามิเตอร์ซึ่งกำหนดโดยประเภทของวงจรและส่วนประกอบที่รวมอยู่ในนั้น
ภายใน MV ดูเหมือนระบบปิด ซึ่งในโหมดอัตโนมัติ แรงดันไฟขาออกจะถูกปรับตามสัดส่วนอ้างอิง (ข้อมูลอ้างอิง) ซึ่งสร้างขึ้นโดยแหล่งพิเศษ ประเภทนี้ความคงตัวเรียกว่าการชดเชย ในกรณีนี้ องค์ประกอบควบคุม (RE) คือทรานซิสเตอร์ - ไบโพลาร์หรือคนงานภาคสนาม
องค์ประกอบควบคุมแรงดันไฟฟ้าสามารถทำงานได้ในสองโหมดที่แตกต่างกัน (กำหนดโดยรูปแบบการก่อสร้าง):
- ใช้งานอยู่;
- คีย์
โหมดแรกแสดงถึงการทำงานต่อเนื่องของ RE โหมดที่สอง - การทำงานในโหมดพัลซิ่ง
ตัวกันโคลงที่ใช้อยู่ที่ไหน
วิทยุ-อิเล็กทรอนิกส์ของคนรุ่นใหม่โดดเด่นด้วยความคล่องตัวในระดับโลก ระบบไฟฟ้าของอุปกรณ์สร้างขึ้นจากการใช้แหล่งกระแสเคมีเป็นหลัก งานของนักพัฒนาในกรณีนี้คือการได้รับตัวปรับความคงตัวด้วยพารามิเตอร์โดยรวมขนาดเล็กและการสูญเสียไฟฟ้าให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
CH สมัยใหม่ใช้ในระบบต่อไปนี้:
- อุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่
- คอมพิวเตอร์พกพา;
- แบตเตอรี่ไมโครคอนโทรลเลอร์;
- กล้องวงจรปิดแบบออฟไลน์
- ระบบรักษาความปลอดภัยอัตโนมัติและเซ็นเซอร์
ในการแก้ปัญหาการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบอยู่กับที่ จะใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อยในตัวเรือนที่มีขั้วต่อประเภท KT สามขั้ว (KT-26, KT-28-2 เป็นต้น) ใช้สำหรับสร้างวงจรอย่างง่าย:
- ที่ชาร์จ;
- อุปกรณ์ไฟฟ้าในครัวเรือน;
- เครื่องมือวัด;
- ระบบสื่อสาร
- อุปกรณ์พิเศษ
SNs ประเภทคงที่คืออะไร
สารกันบูดอินทิกรัลทั้งหมด (รวมอยู่ในซึ่งรวมถึงกลุ่มคงที่) แบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก:
- สเตบิไลเซอร์แรงดันต่ำแบบไฮบริด (HID).
- วงจรเซมิคอนดักเตอร์ (ISN).
SN ของกลุ่มแรกดำเนินการในวงจรรวมและองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์แบบไม่มีแพ็คเกจ ส่วนประกอบวงจรทั้งหมดถูกวางบนไดอิเล็กตริกซับสเตรต โดยเพิ่มตัวนำและตัวต้านทานต่อโดยการใช้ฟิล์มหนาหรือบาง เช่นเดียวกับองค์ประกอบที่ไม่ต่อเนื่อง - ความต้านทานผันแปร ตัวเก็บประจุ ฯลฯ
โครงสร้าง microcircuits เป็นอุปกรณ์ที่สมบูรณ์ แรงดันเอาต์พุตได้รับการแก้ไข สิ่งเหล่านี้มักจะเป็นตัวควบคุมความคงตัวโดยมีแรงดันไฟฟ้าตกต่ำ 5 โวลต์และสูงถึง 15 V ระบบที่ทรงพลังกว่านั้นสร้างขึ้นจากทรานซิสเตอร์ไร้กรอบอันทรงพลังและวงจรควบคุม (พลังงานต่ำ) ที่ใช้ฟิล์ม วงจรสามารถส่งกระแสได้ถึง 5 แอมป์
ชิป ISN ทำงานบนชิปตัวเดียว เนื่องจากมีขนาดเล็กและน้ำหนัก เมื่อเทียบกับไมโครเซอร์กิตรุ่นก่อนๆ พวกมันมีความน่าเชื่อถือและถูกกว่าในการผลิต แม้ว่าจะด้อยกว่า GISN ในแง่ของพารามิเตอร์
SN เชิงเส้นที่มีสามพินเป็นของ ISN หากคุณใช้ซีรีย์ L78 หรือ L79 (สำหรับแรงดันบวกและลบ) พวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นไมโครเซอร์กิตด้วย:
- กระแสไฟขาออกต่ำประมาณ 0.1 A (L78L).
- กระแสไฟเฉลี่ย ประมาณ 0.5A (L78M).
- กระแสสูงถึง 1.5 A (L78).
หลักการทำงานของตัวควบคุมเชิงเส้นการตกหล่นต่ำแรงดันไฟฟ้า
โครงสร้างกันโคลงทั่วไปประกอบด้วย:
- แรงดันอ้างอิง
- สัญญาณผิดพลาดตัวแปลง (เครื่องขยายเสียง)
- ตัวแบ่งสัญญาณและส่วนประกอบควบคุมที่ประกอบอยู่บนตัวต้านทานสองตัว
เนื่องจากค่าของแรงดันไฟเอาท์พุตขึ้นอยู่กับความต้านทาน R1 และ R2 โดยตรง ค่าหลังจะถูกสร้างขึ้นในไมโครเซอร์กิตและได้ CH ที่มีแรงดันเอาต์พุตคงที่
การทำงานของตัวควบคุมแรงดันไฟตกคร่อมต่ำนั้นขึ้นอยู่กับกระบวนการเปรียบเทียบแรงดันอ้างอิงกับแรงดันที่เป็นเอาต์พุต แอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาดทำหน้าที่กับเกตของทรานซิสเตอร์กำลังที่เอาต์พุตซึ่งครอบคลุมหรือเปิดทรานซิชันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระดับของความคลาดเคลื่อนระหว่างตัวบ่งชี้ทั้งสองนี้ ดังนั้น ระดับไฟฟ้าจริงที่เอาท์พุตของสเตบิไลเซอร์จะแตกต่างจากค่าเล็กน้อยที่ประกาศไว้เล็กน้อย
นอกจากนี้ในวงจรยังมีเซ็นเซอร์สำหรับป้องกันความร้อนสูงเกินไปและกระแสไฟเกิน ภายใต้อิทธิพลของเซ็นเซอร์เหล่านี้ ช่องสัญญาณของทรานซิสเตอร์เอาท์พุตถูกบล็อกอย่างสมบูรณ์ และจะหยุดส่งกระแส ในโหมดปิดเครื่อง ชิปจะกินไฟเพียง 50 ไมโครแอมป์
วงจรควบคุมการตกหล่นต่ำ
ไมโครวงจรกันโคลงในตัวสะดวกเพราะมีองค์ประกอบที่จำเป็นทั้งหมดอยู่ภายใน การติดตั้งบนบอร์ดต้องรวมตัวเก็บประจุกรองเท่านั้น หลังได้รับการออกแบบมาเพื่อขจัดสัญญาณรบกวนที่มาจากแหล่งและโหลดปัจจุบัน ดังที่แสดงในรูป
เกี่ยวกับ 78xx ซีรีส์ CHs และการใช้ตัวเก็บประจุแทนทาลัมหรือเซรามิก shunt สำหรับอินพุตและเอาต์พุต ความจุของตัวหลังควรอยู่ภายใน 2 uF (อินพุต) และ 1 uF (เอาต์พุต) ที่แรงดันไฟและค่ากระแสใดๆ ที่อนุญาต หากคุณใช้ตัวเก็บประจุอลูมิเนียม ค่าของตัวเก็บประจุไม่ควรต่ำกว่า 10 ไมโครฟารัด เชื่อมต่อองค์ประกอบต่างๆ ให้ใกล้เคียงกับหมุดของไมโครเซอร์กิตมากที่สุด
ในกรณีที่ไม่มีตัวปรับแรงดันไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อยตามระดับที่ต้องการ คุณสามารถเพิ่มระดับ CH จากค่าที่เล็กกว่าไปเป็นค่าที่ใหญ่กว่าได้ โดยการเพิ่มระดับของไฟฟ้าที่ขั้วทั่วไป จะเพิ่มขึ้นตามปริมาณที่โหลดเท่ากัน ดังแสดงในแผนภาพ
ข้อดีและข้อเสียของตัวควบคุมเชิงเส้นและสวิตช์
วงจรรวมของการกระทำต่อเนื่อง (SN) มีข้อดีดังต่อไปนี้:
- สำเร็จในแพ็คเกจเล็กๆ เดียว ซึ่งช่วยให้วางบนเวิร์กสเปซ PCB ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ไม่ต้องติดตั้งกฎข้อบังคับเพิ่มเติม
- ให้ความเสถียรของพารามิเตอร์เอาต์พุตที่ดี
ข้อเสียคือ ประสิทธิภาพต่ำ ไม่เกิน 60% ซึ่งสัมพันธ์กับแรงดันตกคร่อมองค์ประกอบควบคุมในตัว ด้วยไมโครเซอร์กิตกำลังสูง จึงจำเป็นต้องใช้หม้อน้ำระบายความร้อนด้วยคริสตัล
การสลับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าด้วยการหยดเล็กน้อยถือว่ามีประสิทธิผลมากกว่าแรงดันไฟสนามซึ่งมีประสิทธิภาพประมาณที่ระดับ 85% สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากโหมดการทำงานขององค์ประกอบควบคุมซึ่งกระแสไหลผ่านเป็นพัลส์
ข้อเสียของวงจร CH แบบพัลซิ่ง ได้แก่:
- ความซับซ้อนของการออกแบบแผนผัง
- มีสัญญาณรบกวน
- ความเสถียรของพารามิเตอร์เอาต์พุตต่ำ
วงจรควบคุมแรงดันไฟเชิงเส้นบางตัว
นอกจากการใช้ไมโครเซอร์กิตตามเป้าหมายเป็น CH แล้ว ยังขยายขอบเขตได้อีกด้วย วงจรบางรุ่นตามวงจรรวม L7805
เปิดเครื่องกันโคลงในโหมดคู่ขนาน
เพื่อเพิ่มกระแสโหลด CH จะต่อขนานกัน เพื่อให้แน่ใจว่าวงจรดังกล่าวจะใช้งานได้ จะมีการติดตั้งตัวต้านทานเพิ่มเติมที่มีค่าเล็กน้อยไว้ระหว่างโหลดและเอาท์พุตของตัวกันโคลง
โคลงปัจจุบันตาม CH
มีโหลดที่ต้องขับเคลื่อนด้วยกระแสคงที่ (เสถียร) เช่น โซ่ LED
แผนการควบคุมความเร็วพัดลมในคอมพิวเตอร์
เรกูเลเตอร์ประเภทนี้ได้รับการออกแบบมาให้เมื่อเปิดเครื่องครั้งแรก ตัวทำความเย็นจะได้รับทั้งหมด 12 V (สำหรับโปรโมชัน) นอกจากนี้ เมื่อสิ้นสุดประจุของตัวเก็บประจุ C1 พร้อมตัวต้านทานปรับค่า R2 จะสามารถปรับค่าแรงดันไฟฟ้าได้
สรุป
เมื่อประกอบวงจรโดยใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟแบบ do-it-yourself ที่มีแรงดันไฟฟ้าตกต่ำ สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าไมโครเซอร์กิตบางประเภท (สร้างขึ้นจากทรานซิสเตอร์แบบ field-effect) ไม่สามารถบัดกรีด้วยหัวแร้งธรรมดาได้ โดยตรงจากเครือข่าย 220 V โดยไม่ต้องต่อสายดินของเคส ไฟฟ้าสถิตสามารถทำลายชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้!