A lineárisan szabályozott tápegység részletes működési elve
A szabályozócső üzemállapota szerint a szabályozott tápegységet gyakran két kategóriába soroljuk: lineáris szabályozott tápegységre és kapcsolószabályozott tápegységre. Ezen kívül van egy kis tápegység, amely Zener csövet használ.
Az itt említett lineárisan szabályozott tápegység az egyenáramú szabályozott tápegységre vonatkozik, amelyben a szabályozócső lineáris állapotban működik. A beállítócső lineáris állapotban működik, ami így érthető: RW (lásd az alábbi elemzést) folyamatosan változó, azaz lineáris. A kapcsolóüzemű tápegységben más. A kapcsolócső (a kapcsolóüzemű tápegységben az állítócsövet általában kapcsolócsőnek nevezzük) két állapotban működik: be és ki: be - az ellenállás nagyon kicsi; off - az ellenállás nagyon kicsi, nagy. A be-ki állapotban működő cső nyilvánvalóan nem lineáris állapotban van.
A lineárisan szabályozott tápegység a korábban használt egyenáramú szabályozott tápegység. A lineárisan szabályozott egyenáramú tápegység jellemzői: a kimeneti feszültség kisebb, mint a bemeneti feszültség; a válaszsebesség gyors, a kimeneti hullámosság kicsi; a munka által keltett zaj alacsony; a hatékonyság alacsony (a mostanában gyakran látható LDO megoldja a hatékonysági problémát); Nagy hőtermelés (különösen nagy teljesítményű tápegység), amely közvetve növeli a rendszer hőzajt.
Működési elv: Először a következő ábrával szemléltetjük a lineárisan szabályozott tápegység elvét a feszültség szabályozására.
Amint az alábbi ábrán látható, az RW változó ellenállás és az RL terhelő ellenállás feszültségosztó áramkört alkot, és a kimeneti feszültség:
Uo=Ui×RL/(RW plusz RL), tehát az RW méretének beállításával a kimeneti feszültség módosítható. Felhívjuk figyelmét, hogy ebben a képletben, ha csak az RW állítható ellenállás értékváltozását nézzük, akkor az Uo kimenete nem lineáris, de ha az RW-t és az RL-t együtt nézzük, akkor lineáris. Azt is vegyük figyelembe, hogy ábránk nem balra, hanem jobbra rajzolja az RW kivezetését. Bár nincs különbség a képlettől, a jobb oldali rajz csak a "mintavétel" és a "visszacsatolás" fogalmát tükrözi--a tényleges tápegységek többsége mintavétel és visszacsatolás üzemmódban működik. Az alábbiakban a feedforward módszer ritkán használják, vagy ha használják, akkor csak segédmódszer.
Folytassuk: Ha az ábrán látható változtatható ellenállást trióda vagy téreffektus tranzisztorral helyettesítjük, és ennek a „varisztornak” az ellenállásértékét a kimeneti feszültség detektálásával szabályozzuk úgy, hogy a kimeneti feszültség állandó maradjon, így a a feszültség stabilizálásának célja megvalósul. Ez a trióda vagy térhatású cső a kimeneti feszültség beállítására szolgál, ezért állítócsőnek nevezik.
Az 1. ábrán látható módon, mivel a szabályozócső sorba van kötve a tápegység és a terhelés közé, soros szabályozású tápegységnek nevezzük. Ennek megfelelően van egy sönt típusú, szabályozott tápegység is, amely a kimeneti feszültség beállítására szolgál egy szabályozócső terheléssel párhuzamos csatlakoztatásával. A tipikus TL431 referencia feszültségszabályozó egy sönt típusú feszültségszabályozó. Az úgynevezett párhuzamos kapcsolás azt jelenti, hogy a 2. ábrán látható feszültségszabályozó csőhöz hasonlóan a csillapító erősítő cső emitterfeszültségének "stabilitása" is söntéssel biztosított. Talán ez az ábra nem engedi látni, hogy ez "párhuzamos kapcsolat", de egy közelebbi pillantást, valóban. Itt azonban mindenki figyeljen: az itteni feszültségszabályozó cső a maga nemlineáris tartományában működik, tehát ha úgy gondolja, hogy tápegységről van szó, akkor az is nemlineáris tápegység.
