Detailliertes Funktionsprinzip der linear geregelten Stromversorgung
Je nach Betriebszustand der Regelröhre unterteilen wir die geregelte Stromversorgung häufig in zwei Kategorien: linear geregelte Stromversorgung und schaltgeregelte Stromversorgung. Dazu kommt ein kleines Netzteil, das eine Zenerröhre nutzt.
Das hier erwähnte linear geregelte Netzteil bezieht sich auf das DC-geregelte Netzteil, bei dem die Reglerröhre in einem linearen Zustand arbeitet. Das Einstellrohr arbeitet in einem linearen Zustand, der so zu verstehen ist: RW (siehe Analyse unten) ist kontinuierlich variabel, also linear. Anders ist es beim Schaltnetzteil. Die Schaltröhre (im Schaltnetzteil nennen wir die Einstellröhre allgemein eine Schaltröhre) arbeitet in zwei Zuständen: Ein und Aus: Ein - der Widerstand ist sehr klein; aus - der Widerstand ist sehr klein groß. Eine im Ein-Aus-Zustand arbeitende Röhre befindet sich offensichtlich nicht in einem linearen Zustand.
Das linear geregelte Netzteil ist eine Art DC-geregeltes Netzteil, das früher verwendet wurde. Die Merkmale der linear geregelten Gleichstromversorgung sind: Die Ausgangsspannung ist niedriger als die Eingangsspannung; die Reaktionsgeschwindigkeit ist schnell, die Ausgangswelligkeit ist klein; der durch die Arbeit erzeugte Lärm ist gering; die Effizienz ist niedrig (das jetzt oft gesehene LDO scheint das Effizienzproblem zu lösen); Große Wärmeerzeugung (insbesondere Hochleistungsnetzteil), die indirekt das thermische Rauschen des Systems erhöht.
Arbeitsprinzip: Lassen Sie uns zunächst die folgende Abbildung verwenden, um das Prinzip der linear geregelten Stromversorgung zur Spannungsregelung zu veranschaulichen.
Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, bilden der variable Widerstand RW und der Lastwiderstand RL eine Spannungsteilerschaltung, und die Ausgangsspannung ist:
Uo=Ui×RL/(RW plus RL), sodass durch Anpassen der Größe von RW die Ausgangsspannung geändert werden kann. Bitte beachten Sie, dass in dieser Formel, wenn wir nur die Wertänderung des einstellbaren Widerstands RW betrachten, der Ausgang von Uo nicht linear ist, aber wenn wir RW und RL zusammen betrachten, ist er linear. Beachten Sie auch, dass unsere Abbildung den Auslauf von RW nicht nach links, sondern nach rechts zeichnet. Obwohl es keinen Unterschied zur Formel gibt, spiegelt die Zeichnung auf der rechten Seite nur die Konzepte von "Sampling" und "Feedback" wider. -- Die meisten aktuellen Netzteile arbeiten im Modus von Sampling und Feedback wird selten verwendet, oder wenn es verwendet wird, ist es nur eine Hilfsmethode.
Fahren wir fort: Wenn wir den variablen Widerstand in der Abbildung durch eine Triode oder einen Feldeffekttransistor ersetzen und den Widerstandswert dieses "Varistors" durch Erfassen der Ausgangsspannung so steuern, dass die Ausgangsspannung konstant bleibt, können wir die Zweck der Spannungsstabilisierung erreicht wird. Diese Triode oder Feldeffektröhre wird verwendet, um die Ausgangsspannung einzustellen, daher wird sie als Anpassungsröhre bezeichnet.
Da die Reglerröhre, wie in Abbildung 1 gezeigt, in Reihe zwischen die Stromversorgung und die Last geschaltet ist, wird sie als reihengeregelte Stromversorgung bezeichnet. Entsprechend gibt es auch ein shunt-geregeltes Netzteil, das die Ausgangsspannung durch Parallelschaltung einer Reglerröhre zur Last einstellen soll. Der typische Referenzspannungsregler TL431 ist ein Shunt-Spannungsregler. Die sogenannte Parallelschaltung bedeutet, dass wie bei der Spannungsreglerröhre in Bild 2 die „Stabilität“ der Emitterspannung der dämpfenden Verstärkerröhre durch Nebenschluss gewährleistet wird. Vielleicht lässt Sie diese Abbildung nicht erkennen, dass es sich um eine "Parallelschaltung" handelt, aber bei genauerem Hinsehen, in der Tat. Allerdings sollte hier jeder aufpassen: Die Spannungsreglerröhre arbeitet hier in ihrem nichtlinearen Bereich, also wenn man denkt es ist ein Netzteil, ist es auch ein nichtlineares Netzteil.
