Esboniad o Dair Mathau o Reoleiddwyr Voltedd
Pan fo angen foltedd cyson, dibynadwy, mae rheoleiddwyr foltedd yn elfen fynd. Maent yn cymryd foltedd mewnbwn ac yn creu foltedd allbwn rheoledig waeth beth fo'r foltedd mewnbwn ar lefel foltedd sefydlog neu foltedd addasadwy (trwy ddewis y cydrannau allanol cywir).
Ymdrinnir â'r rheoliad awtomatig hwn o'r lefel foltedd allbwn gan wahanol dechnegau adborth, rhai mor syml â diode Zener tra bod eraill yn cynnwys topolegau adborth cymhleth a all wella perfformiad, dibynadwyedd, effeithlonrwydd, ac ychwanegu nodweddion eraill fel rhoi hwb i foltedd allbwn uwchlaw'r foltedd mewnbwn i y rheoleiddiwr foltedd.
Mathau o Reoleiddwyr Voltedd
Mae nifer o fathau o reoleiddwyr foltedd sy'n amrywio o fforddiadwy iawn i effeithlon iawn. Y math mwyaf hawsaf o reoleiddiwr foltedd i'w defnyddio yw rheoleiddwyr foltedd llinol.
Daw rheoleiddwyr llinol mewn dau fath, yn gryno, ac yn aml yn cael eu defnyddio mewn systemau foltedd isel, pŵer isel.
Mae rheoleiddwyr newid yn llawer mwy effeithlon na rheoleiddwyr foltedd llinol, ond maent yn anos gweithio gyda hwy ac yn ddrutach.
Rheoleiddwyr Llinellol
Un o'r ffyrdd mwyaf sylfaenol o reoleiddio foltedd a darparu foltedd sefydlog ar gyfer electroneg yw defnyddio rheoleiddiwr foltedd llinol safonol 3-pin megis yr LM7805, sy'n darparu allbwn 5 folt 1 amp â foltedd mewnbwn hyd at 36 folt ( yn dibynnu ar y model).
Mae rheoleiddwyr llinol yn gweithio trwy addasu gwrthsefyll cyfres effeithiol y rheoleiddiwr yn seiliedig ar foltedd adborth, gan ddod yn gylchdro divider foltedd yn ei hanfod. Mae hyn yn caniatáu i allbwn y rheoleiddiwr foltedd cyson effeithiol waeth beth fo'r llwyth presennol arno, hyd at ei allu presennol.
Un o'r gostyngiadau mawr i reoleiddwyr foltedd llinol yw'r gostyngiad foltedd lleiaf ar draws y rheoleiddiwr foltedd, sy'n 2.0 folt ar y rheoleiddiwr foltedd llinellol safonol LM7805. Mae hyn yn golygu bod angen o leiaf fewnbwn o 7 folt i gael yr allbwn sefydlog o 5 volt. Mae'r gostyngiad foltedd hwn yn chwarae rhan fawr yn y pŵer a waredir gan y rheoleiddiwr llinellol, a byddai'n rhaid iddo waredu o leiaf 2 wat os oedd yn darparu llwyth 1 amp (2 amseroedd galw heibio foltedd 2 foltedd).
Mae'r gwahanu pŵer yn gwaethygu'r gwahaniaeth mwyaf rhwng y mewnbwn a'r foltedd allbwn. Felly, er enghraifft, er y byddai ffynhonnell 7 folt a reoleiddir i 5 volt sy'n darparu 1 amp yn disipio 2 wat trwy'r rheoleiddiwr llinellol, byddai ffynhonnell 10 folt a reoleiddir i 5 folt yn darparu'r un gyfredol yn diswyddo 5 wat, gan wneud y rheoleiddiwr yn unig yn 50% yn effeithlon .
Newid Rheoleiddwyr
Mae rheoleiddwyr llinellol yn atebion gwych ar gyfer cymwysiadau pŵer isel, cost isel lle mae'r gwahaniaeth foltedd rhwng y mewnbwn a'r allbwn yn isel ac nid oes angen llawer o bŵer. Yr ochr isaf i reoleiddwyr llinellol yw eu bod yn aneffeithlon iawn, sef lle mae rheoleiddwyr newid yn dod i mewn.
Pan fydd angen effeithlonrwydd uchel neu ddisgwylir ystod eang o foltedd mewnbwn, gan gynnwys mewnbynnau foltedd islaw'r foltedd allbwn a ddymunir, rheolydd newid yw'r dewis gorau. Mae gan reoli rheoleiddwyr foltedd effeithlonrwydd pŵer o 85% neu well o'i gymharu ag effeithlonrwydd rheoleiddiwr foltedd llinol sy'n aml islaw 50%.
Yn gyffredinol, mae rheoleiddwyr newid yn gofyn am gydrannau ychwanegol dros reoleiddwyr llinellol, ac mae gwerthoedd y cydrannau yn cael llawer mwy o effaith ar berfformiad cyffredinol rheoleiddwyr newid na rheoleiddwyr llinol.
Mae yna fwy o heriau dylunio hefyd wrth ddefnyddio rheoleiddwyr newid yn effeithiol heb beryglu perfformiad neu ymddygiad gweddill y cylched oherwydd y swn electronig y gall y rheoleiddiwr ei gynhyrchu.
Diodes Zener
Un o'r ffyrdd symlaf o reoleiddio foltedd yw gyda diode Zener. Er bod rheoleiddiwr llinellol yn elfen eithaf sylfaenol gydag ychydig o gydrannau ychwanegol sydd eu hangen i'w gweithio ac ychydig iawn o gymhlethdod dylunio, gall diode Zener ddarparu rheoleiddio foltedd digonol mewn rhai achosion gydag un elfen yn unig.
Gan fod diode Zener yn cludo'r holl foltedd ychwanegol uwchben ei drothwy foltedd chwalu i lawr, gellir ei ddefnyddio fel rheoleiddiwr foltedd syml iawn gyda'r foltedd allbwn yn cael ei dynnu ar draws arweinydd y diode zener.
Yn anffodus, mae Zeners yn aml yn gyfyngedig iawn yn eu gallu i drin pŵer sy'n cyfyngu lle gellir eu defnyddio fel rheoleiddwyr foltedd i geisiadau pŵer isel iawn yn unig. Wrth ddefnyddio diodydd Zener yn y modd hwn, mae'n well cyfyngu ar y pŵer sydd ar gael sy'n gallu llifo drwy'r Zener trwy ddewis gwrthrychydd maint priodol yn strategol.