A feszültségszabályozó egy egyszerű és költséghatékony eszköz, amely képes megváltoztatni a bemeneti feszültséget a kimeneten egy másik szintre, és változatos terhelési körülmények között is állandó kimeneti feszültséget képes fenntartani. Szinte minden elektronikus eszköz a mobiltelefon töltőjétől a légkondicionálókon át a komplex elektromechanikus készülékig feszültségszabályozóval biztosítja a különböző DC feszültségeket a készülék különböző alkatrészeihez. Ettől eltekintve az összes áramellátási áramkör feszültségszabályozó chipeket használ.
Például az okostelefonján egy feszültségszabályozóval növelik vagy csökkentik az akkumulátor feszültségét az alkatrészeknél (például háttérvilágítás LED, mikrofon, Sim kártya stb.), Amelyek nagyobb vagy alacsonyabb feszültséget igényelnek, mint az akkumulátor. A rossz feszültségszabályozó kiválasztása veszélyeztetheti a megbízhatóságot, nagyobb energiafogyasztást és még sült alkatrészeket is.
Tehát ebben a cikkben néhány fontos paramétert tárgyalunk, amelyeket szem előtt kell tartani, miközben kiválasztunk egy feszültségszabályozót a projektünkhöz.
Fontos tényezők a feszültségszabályozó kiválasztásához
1. Bemeneti feszültség és kimeneti feszültség
Az első lépés a feszültségszabályozó kiválasztása felé annak ismerete, hogy milyen bemeneti és kimeneti feszültséggel fog dolgozni. A lineáris feszültségszabályozóknak a névleges kimeneti feszültségnél nagyobb bemeneti feszültségre van szükségük. Ha a bemeneti feszültség kisebb, mint a kívánt kimeneti feszültség, akkor az elégtelen feszültség állapotához vezet, ami a szabályozó kiesését és szabályozatlan kimenetet eredményezi.
Például, ha 5V feszültségszabályozót használ 2V esésfeszültséggel, akkor a bemeneti feszültségnek legalább egy 7V-nak kell lennie egy szabályozott kimenetnél. A 7 V alatti bemeneti feszültség szabályozatlan kimeneti feszültséget eredményez.
Különböző típusú feszültségszabályozók vannak a különböző bemeneti és kimeneti feszültségtartományokhoz. Szüksége lesz például egy 5 V-os feszültségszabályozóra az Arduino Uno-hoz és egy 3,3 V-os feszültség-szabályozóra az ESP8266-hoz. Akár változó feszültségű szabályozót is használhat, amely számos kimeneti alkalmazáshoz használható.
2. Kiesési feszültség
A kiesési feszültség a feszültségszabályozó bemeneti és kimeneti feszültségének különbsége. Például min. A 7805 bemeneti feszültsége 7V, a kimeneti feszültsége pedig 5V, tehát 2V kiesési feszültséggel rendelkezik. Ha a bemeneti feszültség alacsonyabb lesz, a kimeneti feszültség (5 V) + kiesési feszültség (2 V) szabályozatlan kimenetet eredményez, amely károsíthatja a készüléket. Tehát a feszültségszabályozó kiválasztása előtt ellenőrizze a lemorzsolódó feszültséget.
A kiesési feszültség a feszültségszabályozóktól függően változik; találhat például egy sor 5V-os szabályozót különböző kiesési feszültséggel. A lineáris szabályozók rendkívül hatékonyak lehetnek, ha nagyon alacsony bemeneti kimeneti feszültséggel működtetik őket. Tehát, ha akkumulátort használ áramforrásként, akkor a jobb hatékonyság érdekében használhatja az LDO szabályozókat.
3. Energiaeloszlás
A lineáris feszültségszabályozók több energiát veszítenek el, mint a kapcsolófeszültség-szabályozók. A túlzott áramvesztés az akkumulátor lemerülését, túlmelegedését vagy a termék károsodását okozhatja. Tehát, ha lineáris feszültségszabályozót használ, először kiszámolja az energiaeloszlást. Lineáris szabályozók esetén az energiaeloszlás kiszámítható:
Teljesítmény = (Bemeneti feszültség - Kimeneti feszültség) x Áram
Használhatja a kapcsolófeszültség-szabályozókat lineáris feszültségszabályozók helyett, hogy elkerülje az áramelvezetési problémát.
4. Hatékonyság
A hatékonyság a kimeneti teljesítmény és a bemeneti teljesítmény aránya, amely arányos a kimeneti feszültség és a bemeneti feszültség arányával. Tehát a feszültségszabályozók hatékonyságát közvetlenül a kiesési feszültség és a nyugalmi áram korlátozza, mert minél nagyobb a kiesési feszültség, annál alacsonyabb a hatásfok.
A nagyobb hatékonyság érdekében a kieső feszültséget és a nyugalmi áramot minimalizálni kell, a bemenet és a kimenet közötti feszültségkülönbséget pedig minimálisra kell csökkenteni.
5. Feszültség pontossága
A feszültségszabályozó általános pontossága a vonalszabályozástól, a terhelés szabályozásától, a referenciafeszültség sodrásától, a hibaerősítő feszültségének sodrásától és a hőmérsékleti együtthatótól függ. A tipikus lineáris szabályozók kimeneti feszültség specifikációjával általában garantálják, hogy a szabályozott kimenet a névleges 5% -án belül legyen. Tehát, ha a feszültségszabályozót használja a digitális IC-k táplálásához, akkor az 5% -os tűrés nem okoz nagy gondot.
6. Terhelésszabályozás
A terhelés szabályozása az áramkör azon képessége, hogy fenntartja a megadott kimeneti feszültséget változó terhelési körülmények között. A terhelés szabályozása a következőképpen van kifejezve:
Terhelésszabályozás = ∆Vout / ∆I out
7. Vonalszabályozás
A vonalszabályozás az áramkör azon képessége, hogy képes fenntartani a megadott kimeneti feszültséget a változó bemeneti feszültség mellett. A vonalszabályozás a következőképpen van kifejezve:
Terhelésszabályozás = ∆V ki / ∆V be
Tehát bármely alkalmazáshoz megfelelő feszültségszabályozó kiválasztásához figyelembe kell venni a fenti tényezőket,