Основной принцип работы линейного источника питания
Как упоминалось ранее, блоки питания делятся на две категории: линейные блоки питания и импульсные блоки питания. Хотя импульсные источники питания более сложны, чем линейные источники питания, их основные принципы работы одинаковы. На самом деле, все они являются замкнутой отрицательной обратной связью. Фактическая функция отрицательной обратной связи заключается в стабилизации выходного напряжения.
Линейные источники питания — это понижающие источники питания, о которых мы упоминали ранее, то есть выходное напряжение ниже входного напряжения источника питания.
Линейные источники питания также бывают двух типов: параллельные и последовательные. Блок регулировки напряжения параллельного источника питания подключен параллельно нагрузке, а трубка регулятора напряжения, подключенная параллельно нагрузке, шунтирует ток нагрузки, чтобы поддерживать стабильное напряжение нагрузки при изменении входного напряжения или тока нагрузки.
Последовательный источник питания более эффективен, чем параллельный источник питания, и в его блоке регулировки напряжения используются активные устройства, которые последовательно подключаются между входным источником питания и нагрузкой.
Серийный регулировочный блок работает в линейном режиме, что означает, что регулировочный блок рассчитан не на работу в режиме полного включения или полного отключения, а в режиме работы «частично включен». Контур отрицательной обратной связи определяет степень проводимости блока регулирования для поддержания стабильности выходного напряжения.
Основным устройством цепи отрицательной обратной связи является операционный усилитель с высоким коэффициентом усиления. Мы обычно называем это усилителем ошибки напряжения, который является устройством регулировки напряжения на рисунке выше. Его функция заключается в непрерывном сравнении выходного напряжения со стабильным опорным напряжением. , когда выход имеет погрешность всего в несколько милливольт, выход можно отрегулировать, изменив напряжение проводимости блока последовательной регулировки. Стабильное опорное напряжение подключается к положительному входу операционного усилителя. Разделенное выходное напряжение близко к опорному напряжению и подключено к отрицательной входной клемме операционного усилителя. Когда выходное напряжение стабильно, разделенное выходное напряжение равно опорному напряжению.
Коэффициент усиления усилителя ошибки напряжения должен многократно усиливать разницу между опорным напряжением и выходным напряжением, а усиленное напряжение ошибки напрямую управляет сопротивлением последовательного блока регулировки во включенном состоянии для поддержания номинального выходного напряжения. Если нагрузка увеличивается, выходное напряжение падает, а выходная мощность усилителя увеличивается, позволяя большему току течь на нагрузку; аналогичным образом, если нагрузка уменьшится, выходное напряжение увеличится, а выход усилителя позволит проходной ячейке течь до уменьшения тока нагрузки.
Скорость отклика усилителя ошибки напряжения на изменения выходного сигнала и точность управления выходным напряжением зависят от схемы компенсации обратной связи усилителя ошибки. Величина компенсации отрицательной обратной связи определяется резистором делителя напряжения и сопротивлением между отрицательной входной клеммой и входной клеммой усилителя ошибки напряжения. Он определяет величину коэффициента усиления по постоянному току и точность выходного напряжения, а также определяет коэффициент усиления и полосу пропускания усилителя на высоких частотах, то есть время отклика или переходное время отклика на изменение нагрузки.
Рабочий процесс линейного источника питания очень прост, то есть использовать отрицательную обратную связь по напряжению для стабилизации выходного напряжения источника питания.
