Ausführliche Erläuterung des Funktionsprinzips des linear geregelten Netzteils
Lassen Sie uns zunächst anhand des folgenden Diagramms das Prinzip der Spannungsregelung in einem Linearregler-Netzteil veranschaulichen.
Uo=Ui × RL/(RW+RL), sodass durch Anpassen der Größe von RW die Ausgangsspannung geändert werden kann. Bitte beachten Sie, dass in dieser Gleichung der Ausgang von Uo nicht linear ist, wenn wir nur die Änderung des Werts des einstellbaren Widerstands RW betrachten. Wenn wir jedoch RW und RL zusammen betrachten, ist er linear. Beachten Sie auch, dass in unserem Diagramm das Leitungsende des RW nicht links, sondern rechts angeschlossen dargestellt ist. Obwohl es keinen wesentlichen Unterschied zur Formel gibt, spiegelt die Zeichnung rechts die Konzepte „Abtastung“ und „Rückkopplung“ perfekt wider – in Wirklichkeit arbeiten die allermeisten Netzteile im Abtast- und Rückkopplungsmodus, und Feedforward-Methoden werden selten verwendet oder nur als Hilfsmethoden verwendet werden.
Fahren wir fort: Wenn wir den variablen Widerstand im Diagramm durch einen Transistor oder Feldeffekttransistor ersetzen und den Widerstand dieses „variablen Widerstands“ durch Erkennen der Ausgangsspannung steuern, um eine konstante Ausgangsspannung aufrechtzuerhalten, erreichen wir das Spannungsziel Stabilisierung. Dieser Transistor oder Feldeffekttransistor wird zum Einstellen der Spannungsausgangsgröße verwendet und wird daher als Einstelltransistor bezeichnet.
Da das Einstellrohr zwischen der Stromversorgung und der Last in Reihe geschaltet ist, spricht man von einer serienstabilisierten Stromversorgung. Entsprechend gibt es auch ein parallel geregeltes Netzteil, das die Ausgangsspannung durch Parallelschaltung der Regelröhre zur Last anpasst. Der typische Referenzregler TL431 ist ein Parallelregler. Die Bedeutung der Parallelschaltung ist wie beim Spannungsregler in Abbildung 2, der durch Shunt die „Stabilität“ der Emitterspannung der Dämpfungsverstärkerröhre gewährleistet. Vielleicht zeigt dieses Diagramm nicht sofort, dass es „parallel“ ist, aber bei näherer Betrachtung ist es tatsächlich wahr. Es ist jedoch auch zu beachten, dass der Spannungsregler hier in seinem nichtlinearen Bereich arbeitet. Wenn es sich also um eine Stromquelle handelt, handelt es sich auch um eine nichtlineare Stromquelle. Um das Verständnis aller zu erleichtern, suchen wir nach einem geeigneten Bild, das wir sehen können, bis es leicht verständlich ist.
Da das Regelrohr einem Widerstand entspricht, erzeugt es Wärme, wenn Strom durch den Widerstand fließt. Daher erzeugen Regelrohre, die im linearen Zustand arbeiten, im Allgemeinen eine große Wärmemenge, was zu einem geringen Wirkungsgrad führt. Dies ist einer der Hauptnachteile linear geregelter Netzteile. Für ein detaillierteres Verständnis linear geregelter Stromversorgungen lesen Sie bitte das Lehrbuch über analoge elektronische Schaltungen. Unser Hauptanliegen hier ist es, allen dabei zu helfen, diese Konzepte und ihre Beziehungen zu klären.
