מהו עקרון העבודה של ספק כוח מוסדר ליניארי
על פי מצב העבודה של צינור הוויסות, לעתים קרובות אנו מחלקים את ספק הכוח המוסדר לשתי קטגוריות: ספק כוח מווסת ליניארי ומתג ספק כוח מוסדר. בנוסף, ישנו ספק כוח קטן המשתמש בצינור זנר.
ספק הכוח המוסדר הליניארי המוזכר כאן מתייחס לספק הכוח המוסדר DC שבו צינור הרגולטור עובד במצב ליניארי. צינור הכוונון פועל במצב ליניארי, שניתן להבין כך: RW (ראה הניתוח להלן) משתנה ברציפות, כלומר ליניארי. זה שונה באספקת הכוח המתחלפת. צינור המיתוג (באספקת הכוח המיתוג, אנו מכנים בדרך כלל את צינור ההתאמה צינור מיתוג) פועל בשני מצבים: הפעלה וכיבוי: דולק - ההתנגדות קטנה מאוד; כבוי - ההתנגדות קטנה מאוד גדולה. שפופרת שעובדת במצב מופעל הוא כמובן לא במצב ליניארי.
ספק הכוח המוסדר ליניארי הוא סוג של ספק כוח מווסת DC שהיה בשימוש קודם לכן. המאפיינים של ספק הכוח DC המוסדר ליניארי הם: מתח המוצא נמוך ממתח הכניסה; מהירות התגובה מהירה, אדווה הפלט קטנה; הרעש שנוצר מהעבודה נמוך; היעילות נמוכה (נראה שה-LDO שנראה לעתים קרובות כעת פותר את בעיית היעילות); ייצור חום גדול (במיוחד אספקת כוח גבוהה), המגביר בעקיפין את הרעש התרמי למערכת.
עקרון עבודה: תחילה נשתמש באיור הבא כדי להמחיש את העיקרון של אספקת חשמל מווסת ליניארית לוויסות מתח.
הנגד המשתנה RW ונגד העומס RL יוצרים מעגל מחלק מתח, ומתח המוצא הוא:
Uo=Ui×RL/(RW פלוס RL), כך שעל ידי התאמת הגודל של RW, ניתן לשנות את מתח המוצא. שימו לב שבנוסחה זו, אם נסתכל רק על שינוי הערך של הנגד המתכוונן RW, הפלט של Uo אינו ליניארי, אך אם נסתכל על RW ו-RL ביחד, הוא ליניארי. שימו לב גם שהדמות שלנו לא מצייר את ה-Lead-out של RW שמאלה, אלא ימינה. למרות שאין הבדל מהנוסחה, הציור בצד ימין רק משקף את המושגים של "דגימה" ו"משוב"--רוב ספקי הכוח בפועל עובדים במצב של דגימה ומשוב. משמש לעתים רחוקות, או אם נעשה בו שימוש, זוהי רק שיטת עזר.
נמשיך: אם נשתמש בטרנזיסטור טריודה או אפקט שדה כדי להחליף את הנגד המשתנה באיור, ונשלוט בערך ההתנגדות של ה"ווריסטור" הזה על ידי זיהוי מתח המוצא, כך שמתח המוצא יישאר קבוע, כך שנוכל מטרת ייצוב המתח מושגת. צינור הטריודה או אפקט השדה הזה משמש לכוונון פלט המתח, ולכן הוא נקרא צינור התאמה.
מכיוון שצינור הרגולטור מחובר בסדרה בין ספק הכוח לעומס, הוא נקרא ספק כוח מוסדר סדרתי. בהתאם, קיים גם ספק כוח מווסת מסוג shunt, אשר הוא לכוון את מתח המוצא על ידי חיבור צינור ווסת במקביל לעומס. ווסת מתח הייחוס האופייני TL431 הוא וסת מתח מסוג shunt. מה שנקרא חיבור מקביל אומר שכמו צינור ווסת המתח באיור 2, ה"יציבות" של מתח הפולט של צינור המגבר המחליש מובטחת על ידי shunting. אולי הנתון הזה לא נותן לך לראות שזה "חיבור מקביל", אבל במבט מעמיק זה אכן כך. עם זאת, כולם צריכים לשים לב כאן: צינור ווסת המתח כאן עובד באזור הלא ליניארי שלו, כך שאם אתה חושב שזה ספק כוח, זה גם ספק כוח לא ליניארי. על מנת להקל על ההבנה של כולם, בואו נסתכל אחורה על תמונה מתאימה למדי עד שנוכל להבין אותה בצורה תמציתית.
