Įtampos reguliatorius yra paprastas ir ekonomiškas prietaisas, kuris gali pakeisti įėjimo įtampą į skirtingą išėjimo lygį ir gali išlaikyti pastovią išėjimo įtampą net ir esant skirtingoms apkrovos sąlygoms. Beveik visuose elektroniniuose prietaisuose, pradedant mobiliojo telefono įkrovikliu, baigiant oro kondicionieriais, ir baigiant sudėtingais elektromechaniniais įrenginiais, įtampos reguliatorius teikia skirtingoms nuolatinės srovės įtampoms skirtingiems prietaiso komponentams. Be to, visose maitinimo grandinėse naudojamos įtampos reguliatoriaus mikroschemos.
Pavyzdžiui, išmaniajame telefone įtampos reguliatorius naudojamas pakelti arba sumažinti akumuliatoriaus įtampą komponentams (pvz., Apšvietimo šviesos diodui, mikrofonui, „Sim Card“ ir kt.), Kuriems reikalinga didesnė ar mažesnė įtampa nei akumuliatoriuje. Neteisingai pasirinkus įtampos reguliatorių, gali sumažėti patikimumas, padidėti energijos suvartojimas ir net kepti komponentai.
Taigi šiame straipsnyje aptarsime keletą svarbių parametrų, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis įtampos reguliatorių savo projektui.
Svarbūs įtampos reguliatoriaus pasirinkimo veiksniai
1. Įėjimo įtampa ir išėjimo įtampa
Pirmasis žingsnis renkantis įtampos reguliatorių yra žinojimas apie įėjimo įtampą ir išėjimo įtampą, su kuria dirbsite. Linijiniams įtampos reguliatoriams reikalinga didesnė nei vardinė išėjimo įtampa. Jei įėjimo įtampa yra mažesnė už norimą išėjimo įtampą, tai sukelia nepakankamos įtampos būklę, dėl kurios reguliatorius iškrenta ir suteikia nereguliuojamą išėjimą.
Pvz., Jei naudojate 5 V įtampos reguliatorių, kurio įtampa yra 2 V, tada įvesties įtampa turėtų būti mažiausiai lygi 7 V reguliuojamam išėjimui. Žemesnė nei 7 V įėjimo įtampa sukels nereguliuojamą išėjimo įtampą.
Skirtingiems įėjimo ir išėjimo įtampos diapazonams yra skirtingų tipų įtampos reguliatoriai. Pvz., Jums reikės 5 V įtampos reguliatoriaus, skirto „Arduino Uno“, ir 3,3 V įtampos reguliatoriaus, skirto ESP8266. Jūs netgi galite naudoti kintamos įtampos reguliatorių, kuris gali būti naudojamas įvairioms išvesties programoms.
2. Nukritusi įtampa
Nutrūkimo įtampa yra įtampos reguliatoriaus įėjimo ir išėjimo įtampos skirtumas. Pavyzdžiui, min. 7805 įėjimo įtampa yra 7 V, o išėjimo įtampa - 5 V, todėl jo iškraipymo įtampa yra 2 V. Jei įėjimo įtampa žemesnė, išėjimo įtampa (5V) + iškraipymo įtampa (2V) sukels nereguliuojamą išėjimą, kuris gali sugadinti jūsų įrenginį. Taigi, prieš pasirinkdami įtampos reguliatorių, patikrinkite kritimo įtampą.
Nutrūkimo įtampa kinta priklausomai nuo įtampos reguliatorių; pavyzdžiui, galite rasti 5 V reguliatorių diapazoną su skirtinga kritimo įtampa. Linijiniai reguliatoriai gali būti ypač efektyvūs, kai jie veikia esant labai žemai įėjimo įtampai. Taigi, jei naudojate akumuliatorių kaip energijos šaltinį, galite naudoti LDO reguliatorius, kad padidintumėte efektyvumą.
3. Elektros energijos išsklaidymas
Linijiniai įtampos reguliatoriai išsklaido daugiau energijos nei perjungiant įtampos reguliatorius. Per didelis energijos išsiskyrimas gali sukelti akumuliatoriaus išsekimą, perkaitimą arba produkto sugadinimą. Taigi, jei naudojate tiesinį įtampos reguliatorių, pirmiausia apskaičiuokite galios išsisklaidymą. Linijinių reguliatorių galios išsisklaidymą galima apskaičiuoti:
Galia = (įėjimo įtampa - išėjimo įtampa) x srovė
Norėdami išvengti galios išsisklaidymo problemos, galite naudoti perjungimo įtampos reguliatorius, o ne tiesinius įtampos reguliatorius.
4. Efektyvumas
Efektyvumas yra išėjimo galios ir įėjimo galios santykis, proporcingas išėjimo įtampos ir įėjimo įtampos santykiui. Taigi įtampos reguliatorių efektyvumą tiesiogiai riboja nutraukimo įtampa ir ramybės srovė, nes kuo didesnė išmetimo įtampa, tuo mažesnis efektyvumas.
Norint pasiekti didesnį efektyvumą, reikia sumažinti iškrentančią įtampą ir ramybės srovę, o įvesties ir išvesties įtampos skirtumą.
5. Įtampos tikslumas
Bendras įtampos reguliatoriaus tikslumas priklauso nuo linijos reguliavimo, apkrovos reguliavimo, etaloninės įtampos dreifo, klaidų stiprintuvo įtampos dreifo ir temperatūros koeficiento. Tipiniai tiesiniai reguliatoriai paprastai turi išėjimo įtampos specifikaciją, kuri garantuoja, kad reguliuojama išėjimo galia neviršys 5% nominalios. Taigi, jei skaitmeninių IC maitinimui naudojate įtampos reguliatorių, 5% tolerancija nėra didelis rūpestis.
6. Apkrovos reguliavimas
Apkrovos reguliavimas apibrėžiamas kaip grandinės sugebėjimas palaikyti nurodytą išėjimo įtampą esant skirtingoms apkrovos sąlygoms. Apkrovos reguliavimas išreiškiamas taip:
Apkrovos reguliavimas = ∆Vout / ∆I out
7. Linijos reguliavimas
Linijos reguliavimas apibrėžiamas kaip grandinės sugebėjimas palaikyti nurodytą išėjimo įtampą esant skirtingai įėjimo įtampai. Linijos reguliavimas išreiškiamas taip:
Apkrovos reguliavimas = outV išėjimas / ∆V į
Taigi, norint pasirinkti tinkamą įtampos reguliatorių bet kuriai programai, reikia atsižvelgti į visus aukščiau išvardytus veiksnius,