ძაბვის რეგულატორები იღებენ შეყვანის ძაბვას და ქმნიან რეგულირებულ გამომავალ ძაბვას, მიუხედავად შეყვანის ძაბვისა ფიქსირებულ ძაბვის დონეზე ან რეგულირებადი ძაბვის დონეზე. გამომავალი ძაბვის დონის ეს ავტომატური რეგულირება მუშავდება უკუკავშირის სხვადასხვა ტექნიკით. ზოგიერთი ეს ტექნიკა ისეთივე მარტივია, როგორც ზენერის დიოდი. სხვა მოიცავს კომპლექსურ უკუკავშირის ტოპოლოგიებს, რომლებიც აუმჯობესებენ შესრულებას, საიმედოობას და ეფექტურობას და ამატებენ სხვა ფუნქციებს, როგორიცაა გამომავალი ძაბვის გაზრდა შეყვანის ძაბვის ზემოთ ძაბვის რეგულატორში.
ძაბვის რეგულატორები არის საერთო მახასიათებელი ბევრ წრეში, რათა უზრუნველყოს მუდმივი, სტაბილური ძაბვის მიწოდება მგრძნობიარე ელექტრონიკაზე.
როგორ მუშაობს წრფივი ძაბვის რეგულატორები
ფიქსირებული ძაბვის შენარჩუნება უცნობი და პოტენციურად ხმაურიანი შეყვანით საჭიროებს უკუკავშირის სიგნალს იმის გასარკვევად, თუ რა კორექტირებაა საჭირო. ხაზოვანი რეგულატორები იყენებენ დენის ტრანზისტორს, როგორც ცვლადი რეზისტორს, რომელიც იქცევა ძაბვის გამყოფი ქსელის პირველი ნახევრის მსგავსად. ძაბვის გამყოფის გამომავალი დენის ტრანზისტორი სათანადოდ ამოძრავებს მუდმივი გამომავალი ძაბვის შესანარჩუნებლად.
იმის გამო, რომ ტრანზისტორი იქცევა რეზისტორად, ის ხარჯავს ენერგიას მისი სითბოს გადაქცევით - ხშირად დიდი რაოდენობით სითბო. ვინაიდან მთლიანი სიმძლავრე გადაყვანილი სითბოდ უდრის ძაბვის ვარდნას შეყვანის ძაბვასა და გამომავალ ძაბვას შორის მიწოდებულ დენზე, გაფანტული სიმძლავრე ხშირად შეიძლება იყოს ძალიან მაღალი, რაც მოითხოვს კარგ გამათბობლებს.
წრფივი რეგულატორის ალტერნატიული ფორმა არის შუნტის რეგულატორი, როგორიცაა ზენერის დიოდი. ნაცვლად იმისა, რომ იმოქმედოს როგორც ცვლადი სერიების წინააღმდეგობა, როგორც ამას აკეთებს ტიპიური ხაზოვანი რეგულატორი, შუნტის რეგულატორი უზრუნველყოფს გზას მიწამდე ჭარბი ძაბვის (და დენის) გადინებისთვის.ამ ტიპის რეგულატორი ხშირად ნაკლებად ეფექტურია, ვიდრე ტიპიური სერიის ხაზოვანი რეგულატორი. ის პრაქტიკულია მხოლოდ მაშინ, როცა მცირე ენერგიაა საჭირო და მიწოდებული.
როგორ მუშაობს ძაბვის რეგულატორების გადართვა
გადართვის ძაბვის რეგულატორი მუშაობს განსხვავებული პრინციპით, ვიდრე ხაზოვანი ძაბვის რეგულატორები. იმის ნაცვლად, რომ იმოქმედოს როგორც ძაბვის ან დენის ჩაძირვა, რათა უზრუნველყოს მუდმივი გამომავალი, გადართვის რეგულატორი ინახავს ენერგიას განსაზღვრულ დონეზე და იყენებს უკუკავშირს, რათა უზრუნველყოს დატენვის დონე შენარჩუნებული მინიმალური ძაბვის ტალღით. ეს ტექნიკა საშუალებას აძლევს გადართვის რეგულატორს იყოს უფრო ეფექტური ვიდრე ხაზოვანი რეგულატორი ტრანზისტორი სრულად ჩართვის (მინიმალური წინააღმდეგობით) მხოლოდ მაშინ, როდესაც ენერგიის შესანახ წრეს სჭირდება ენერგიის ადიდებული. ეს მიდგომა ამცირებს სისტემაში დახარჯულ მთლიან ენერგიას ტრანზისტორის წინააღმდეგობამდე გადართვის დროს, რადგან ის გადადის გამტარობიდან (ძალიან დაბალი წინააღმდეგობა) არაგამტარზე (ძალიან მაღალი წინააღმდეგობა) და სხვა მცირე წრის დანაკარგებზე.
რაც უფრო სწრაფად ირთვება გადართვის რეგულატორი, მით ნაკლები ენერგიის შესანახი სიმძლავრე სჭირდება მას სასურველი გამომავალი ძაბვის შესანარჩუნებლად, რაც ნიშნავს, რომ შესაძლებელია უფრო მცირე კომპონენტების გამოყენება. თუმცა, უფრო სწრაფი გადართვის ღირებულება არის ეფექტურობის დაკარგვა, რადგან მეტი დრო იხარჯება გამტარ და არაგამტარ მდგომარეობებს შორის გადასვლას. მეტი ენერგია იკარგება რეზისტენტული გათბობით.
სწრაფი გადართვის კიდევ ერთი გვერდითი ეფექტი არის გადართვის რეგულატორის მიერ წარმოქმნილი ელექტრონული ხმაურის მატება. გადართვის სხვადასხვა ტექნიკის გამოყენებით, გადართვის რეგულატორს შეუძლია:
- დაწიეთ შეყვანის ძაბვა (ბაკ ტოპოლოგია).
- გააძლიერეთ ძაბვა (გამაძლიერებელი ტოპოლოგია).
- ორივე დაწიეთ ან გაზარდეთ ძაბვა (buck-boost) საჭიროებისამებრ სასურველი გამომავალი ძაბვის შესანარჩუნებლად.
ეს მოქნილობა ხდის გადართვის რეგულატორების შესანიშნავ არჩევანს მრავალი ბატარეით მომუშავე აპლიკაციისთვის, რადგან გადართვის რეგულატორს შეუძლია გააძლიეროს ან გაზარდოს შემავალი ძაბვა ბატარეიდან ბატარეის დაცლისას.
