Pingeregulaator on üks levinumaid elektroonilised vooluringid mis tahes seadmes. Sünkroniseeritud pinge (ilma kõikumiste ja müratasemeta) on paljude digitaalsete elektroonikaseadmete tõrgeteta toimimiseks väga oluline. Tavaliselt mikrokontrolleritega tuleb sujuvalt toimimiseks mikrokontrollerile anda sujuvalt reguleeritud sisendpinge. Elektroonilistest seadmetest leitakse pingeregulaator, mida tarbitakse toiteallika pinge hoidmiseks, et tagada pinge sobivates piirides püsimine. Selles artiklis käsitletakse pingeregulaatorite ja Lm 340 seeria pingeregulaatorite tüüpe.

Pinge regulaatorid

Mis on pinge regulaator?

Pinge regulaator on elektri- või elektroonikaseade, mis hoiab toiteallika pinget sobivates piirides. Pingeregulaator on soovitatav selleks, et hoida pingeid ettenähtud vahemikus, mida seda pinget kasutav elektriseade talub. Sellist seadet kasutatakse tavaliselt igat tüüpi mootorsõidukites, et tagada generaatori võrdne väljundpinge elektrilise koormusega ja tagada mootori laadimisnõuded. aku . Pinge regulaatoreid kasutatakse ka elektroonikaseadmetes, kus pinge liigne kõikumine võib olla kahjulik.

IC pinge regulaator

LM340 seeria pinge regulaator

Pinge regulaator LM340 IC kasutamine on enamasti kasutatav pinge regulaatori IC. Sisseehitatud võrdluspinge on näidatud allpool LM340 IC plokkskeemil.

3 Terminali pinge regulaator

Vref ajab. Inverteerimata sisendist operatiivvõimendi . Siin kasutatava op-võimendi pingetõusu etapid on erinevad. See suur võimendus aitab op-amp-l ehitada veapinge inverteerivate ja mitteinverteerivate klemmide vahel peaaegu nullini. Seega on inverteeriva sisendi terminali väärtus sarnane mitte-inverteeriva terminali Vref väärtusega. Seega võib potentsiaalijaoturi kaudu voolava voolu kirjutada järgmiselt

I = Vref / R2

Takisti R2, nagu on näidatud diagrammil, ei ole mikrokomponendiga ühendatud väliskomponent, vaid sisetakisti, mille tootja on IC-le sisse ehitanud. Eeltoodud tingimuste tõttu voolab sama vool läbi R1. Seega saab väljundpinge kirjutada järgmiselt

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

See näitab, et regulaatori väljundit saab juhtida ka R1 ja R2 jaoks soovitud väärtuste seadmisega. IC-l on seeriapäästransistor, mis on võimeline töötama üle 1,5 A koormusvoolu tingimusel, et koos sellega on ette nähtud piisav soojuse vajumine.

LM 340

Nagu teistel IC-del, on ka sellel IC-l termiline väljalülitus ja praegused hoiatusvõimalused. Termiline väljalülitamine on funktsioon, mis lülitab IC välja kohe, kui IC sisetemperatuur tõuseb üle selle etteantud väärtuse. See temperatuuri tõus võib olla enamasti tingitud liigsest välispingest, ümbritsevast temperatuurist või isegi kuumuse vajumisest. LM340 IC eelseadistatud väljalülitatud temperatuuri väärtus on 175 ° C. Termilise seiskamise ja voolu piiramise tõttu on LM 340 seeria seadmed peaaegu hävimatud.

LM340-15 ahel

Ülaltoodud diagramm näitab LM340 IC kasutamist pinge regulaatorina. Tihvtid 1, 2 ja 3 on sisend, väljund ja ka maandus.

Kui reguleerimata toiteallika filtri kondensaatorini on IC-st üsna väike kaugus (cm-des), siis võib IC-s tekkida soovimatute võnkumiste tõenäosus ahela sees olevate plii induktsioonide tõttu. Selle tarbetu võnkumise eemaldamiseks kondensaator C1 tuleb paigutada nii nagu vooluringis näidatud. Kondensaatorit C2 kasutatakse mõnikord vooluahela mööduva reaktsiooni arendamiseks.

Kõik LM 340 seeria seadmed vajavad minimaalset pinge sisendit, mis peaks olema vähemalt 2–3 V suurem kui reguleeritud väljundpinge - vastasel juhul lakkab see reguleerimast. Pealegi on pinge maksimaalne sisend võimsuse hajumise tõttu.

Regulaatorite tüübid

Põhimõtteliselt on neid kaks Pinge regulaatorite tüübid : - lineaarpinge regulaator ja lülituspinge regulaator. Selles artiklis käsitletakse ainult lineaarset pinge regulaatorit. Lineaarpinge regulaatoreid on kahte tüüpi: seeria- ja šundiregulaatorid.

Lineaarne regulaator

Lineaarregulaator toimib a pingejagur . Ohmi piirkonnas kasutatakse FET-i. Pinge regulaatori takistused on koormuse variatsioon, mille tulemuseks on püsiv väljundpinge.

Lineaarpinge regulaatori eelised

Annab väikese väljundi pulsatsioonipinge
Kiire reageerimisaja koormus või rea muutused
Madal elektromagnetiline häire ja vähem müra

Lineaarpinge regulaatori puudused

Efektiivsus on väga madal
Vajab suurt ruumi jahutusradiaatorit
Sisendi kohal olevat pinget ei saa suurendada

Seeria pinge regulaator

Seeriapinge regulaatorit nimetatakse ka jadapinge regulaatoriks. See kasutab koormusega järjestikku asetsevat muutuvat elementi. Seeriaelemendi takistuste ebausaldusväärsuse tõttu saab üle selle langenud pinget muuta, et tagada koormuse pinge püsivus.

“kuidas ampermõõtur töötab ”

Seeria pinge regulaator

Seeriapinge regulaatori eeliseks on see, et tõmmatud vooluhulka saab koormuse abil tõhusalt kasutada, ehkki regulaatoriga ühendatud mis tahes vooluahelad kulutaksid osa voolust. Erinevalt šundiregulaatorist ei võta seeriaregulaator täisvoolu isegi siis, kui koormus ei vaja voolu. Seetõttu on seeriaregulaator oluliselt tõhusam.

Šundi pinge regulaator

Šundpinge regulaator töötab muutuva takistuse abil tee toitepingest maapinnani. Šundiregulaatori kaudu vool suunatakse koormusest eemale ja voolab seejärel kasutult maapinnale, muutes selle vormi üldiselt vähem efektiivseks kui jaduregulaator. See on siiski lihtsam, koosneb mõnikord pinge võrdlusdioodist, mida kasutatakse väga väikese toiteallikaga vooluringis, kus raisatud vool on liiga väike, et see muret tekitaks. See vorm on pinge võrdlusahelate jaoks väga üldine. Šundiregulaator suudab tavaliselt ainult voolu uputada (neelata).

Šundi pinge regulaator

Šundiregulaatorite rakendused

Madala väljundpingega lülitid
Vooluallika ja valamu ahelad
Veavõimendid
Kohandatav pinge või vool lineaarne ja lülitatav toiteallikad
Pinge jälgimine
Analoog- ja digitaalahelad, mis vajavad täpset viidet
Täpsusvoolu piirajad

See kõik puudutab Lm340 seeria pingeregulaatoreid ja nende rakendusi. Usume, et selles artiklis toodud teave on teile selle kontseptsiooni paremaks mõistmiseks abiks. Teise põlvkonna IC regulaatorid on kolme klemmiga seadmed, mis suudavad väljundpinget konstantsena hoida. LM340 seeria on tüüpiline teise põlvkonna IC regulaatorite juhtum. LM340 seeria reguleeritud pinged on vahemikus 5 kuni 24 V. LM340 seadmed sisaldavad voolu piiramist ja termilist seiskamist. Kui IC-regulaator on toiteallikast kaugemal kui paar tolli, võib osutuda vajalikuks ühendada möödavoolukondensaator üle regulaatori sisendi. LM340 seadme sisendpinge peaks olema reguleeritud väljundist vähemalt 2 või 3 V suurem.

Lisaks sellele selle artikliga seotud küsimuste või rakendamisel abi saamiseks elektri- ja elektroonikaprojektid , võite meiega ühendust võtta või kommenteerida allpool toodud kommentaaride jaotises.

Foto autorid: