Mae rheoleiddwyr foltedd yn nodwedd gyffredin mewn llawer o gylchedau er mwyn sicrhau bod foltedd sefydlog, sefydlog yn cael ei gyflenwi i electroneg sensitif. Mae'r ffordd y maent yn gweithredu yn nodweddiadol o lawer o gylchedau cyffelyb, y defnydd beirniadol a chywir o adborth i addasu'r allbwn i'r lefel ddymunol.
Trosolwg Rheoleiddiwr Voltedd
Pan fo angen foltedd cyson, dibynadwy, mae rheoleiddwyr foltedd yn gydrannau teithio. Mae rheoleiddwyr foltedd yn cymryd foltedd mewnbwn ac yn creu foltedd allbwn rheoledig waeth beth fo'r foltedd mewnbwn ar lefel foltedd sefydlog neu lefel 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.
Sut mae Rheoleiddwyr Voltedd Llinellol yn Gweithio
Mae cynnal foltedd sefydlog gydag allbwn anhysbys a allai fod yn swnllyd (neu waeth) yn gofyn am signal adborth i wybod pa addasiadau sydd angen eu gwneud. Mae rheoleiddwyr llinellol yn defnyddio transistor pŵer (naill ai BJT neu MOSFET yn dibynnu ar yr elfen a ddefnyddir) fel gwrthydd amrywiol sy'n ymddwyn fel hanner cyntaf rhwydwaith diffodd foltedd. Defnyddir allbwn y divider foltedd fel adborth i yrru'r transistor pŵer yn briodol i gynnal foltedd allbwn cyson. Yn anffodus, gan fod y transistor yn ymddwyn fel gwrthydd, mae'n gwastraffu llawer o egni trwy ei drawsnewid i wresogi, yn aml llawer o wres. Gan fod cyfanswm y pŵer a drawsnewidiwyd i wres yn gyfartal â'r gostyngiad foltedd rhwng y foltedd mewnbwn a'r amseroedd foltedd allbwn sydd ar hyn o bryd, gall y pŵer a waredir yn aml fod yn uchel iawn ac yn galw heatsinks da.
Mae ffurf arall o reoleiddiwr llinol yn rheoleiddiwr shunt, fel diode Zener . Yn hytrach na gweithredu fel gwrthsefyll cyfres amrywiol fel y mae'r rheoleiddiwr llinellol nodweddiadol yn ei wneud, mae rheoleiddiwr shunt yn darparu llwybr i'r llawr dros y foltedd (a'r presennol) sy'n llifo drosto. Yn anffodus, mae'r math hwn o reoleiddiwr yn aml yn llai effeithlon hyd yn oed na rheoleiddiwr llinellol cyfres nodweddiadol ac nid yw'n ymarferol ond pan nad oes fawr o bŵer yn angenrheidiol ac yn cael ei gyflenwi.
Sut mae Rheoleiddwyr Newid Voltedd yn Gweithio
Mae rheoleiddiwr foltedd newid yn gweithio ar bennaeth hollol wahanol na rheoleiddwyr foltedd llinol. Yn hytrach na gweithredu fel foltedd neu sinc gyfredol i ddarparu allbwn cyson, mae rheoleiddiwr newid yn storio ynni ar lefel ddiffiniedig ac yn defnyddio adborth i sicrhau bod y lefel ffioedd yn cael ei gynnal gyda'r lleiaf foltedd foltedd. Mae'r dechneg hon yn caniatáu i'r rheoleiddiwr newid fod yn llawer mwy effeithlon bod y rheoleiddiwr llinellol trwy droi trawsyddydd yn llawn (gyda lleiafrif o wrthsefyll) yn unig pan fo angen cylchdro o egni ar y cylched storio ynni. Mae hyn yn lleihau cyfanswm y pŵer a wastraffwyd yn y system i wrthsefyll y trawsyddydd yn ystod y newid gan ei fod yn trosglwyddo o wrthsefyll (gwrthsefyll isel iawn) i beidio â chynnal (gwrthiant uchel iawn) a cholledion cylched bach eraill.
Mae'r rheoleiddiwr newid yn gyflymach yn newid, y cynhwysedd storio llai o ynni y mae angen iddo gynnal y foltedd allbwn a ddymunir sy'n golygu y gellir defnyddio cydrannau llai. Fodd bynnag, mae cost newid yn gyflymach yn golled o ran effeithlonrwydd gan fod mwy o amser yn cael ei wario'n pontio rhwng y datganiadau cynnal a di-gludo sy'n golygu bod mwy o bŵer yn cael ei golli oherwydd gwresogi gwrthsefyll.
Effaith arall o newid yn gyflym yw'r cynnydd mewn swn electronig a gynhyrchir gan y rheolydd newid. Drwy ddefnyddio technegau newid gwahanol, gall rheoleiddiwr newid gamu i lawr y foltedd mewnbwn (topology bwcle), camuwch y foltedd (topoli hwb), neu'r ddau gamu i lawr neu gamu i fyny'r foltedd (hwb-bwts) yn ôl yr angen cynnal y foltedd allbwn a ddymunir sy'n gwneud dewisiadau gwych i reoleiddwyr newid ar gyfer nifer o geisiadau sy'n cael eu pweru gan batri gan y gall y rheoleiddiwr newid gamu i fyny neu roi hwb i'r foltedd mewnbwn o'r batri fel gollyngiadau batri. Mae hyn yn caniatáu i'r electroneg barhau i weithredu'n well y tu hwnt i'r pwynt y gallai'r batri gyflenwi'n uniongyrchol y foltedd cywir ar gyfer y cylched i weithio.