En spänningsregulator är en av de vanligaste elektroniska kretsar i vilken enhet som helst. En synkroniserad spänning (utan fluktuationer och bullernivåer) är mycket viktig för att många digitala elektroniska enheter ska fungera smidigt. Som vanligt fall med mikrokontroller måste en jämn reglerad ingångsspänning matas till mikrokontrollern för att fungera smidigt. En spänningsregulator finns i elektroniska enheter som förbrukas för att hålla strömkällans spänning för att säkerställa att spänningen ligger inom lämpliga gränser. Denna artikel diskuterar typerna av spänningsregulatorer och Lm 340-serien spänningsregulator.

Spänningsregulatorer

Vad är en spänningsregulator?

En spänningsregulator är en elektrisk eller elektronisk maskin som håller spänningen hos en strömkälla inom lämpliga gränser. Spänningsregulatorn önskas hålla spänningar inom det föreskrivna intervallet som kan tolereras av en elektrisk apparat som använder den spänningen. En sådan anordning används vanligtvis i motorfordon av alla slag för att säkerställa generatorns utspänning lika med den elektriska belastningen och för att säkerställa laddningskraven på batteriet . Spänningsregulatorer används också i elektroniska apparater där stora variationer i spänning kan vara skadliga.

IC-spänningsregulator

LM340-serien spänningsregulator

Spänningsregulatorn använder LM340 IC är den mest använda spänningsregulator IC. En inbyggd referensspänning visas i blockschemat för LM340 IC nedan.

3 Terminal Spänningsregulator

Vref-enheter från den icke-inverterande ingången till operationsförstärkare . Det finns olika steg i spänningsförstärkningen hos op-amp som används här. Denna höga förstärkning hjälper op-amp att bygga en felspänning mellan inverterande och icke-inverterande terminaler till nästan noll. Således kommer det inverterande ingångsterminalvärdet att likna den icke-inverterande terminalen, Vref. Således kan strömmen som flyter genom den potentiella avdelaren skrivas som

I = Vref / R2

Motståndet R2, som visas i diagrammet, är inte en yttre komponent ansluten till IC, utan ett internt motstånd, som byggs inuti på IC av tillverkaren. På grund av ovanstående förhållanden strömmar samma ström genom R1. Således kan utspänningen skrivas som

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

Detta visar att utgången från regulatorn också kan styras genom att sätta önskade värden för R1 och R2. IC har en seriepasstransistor, som kan hantera mer än 1,5 A lastström förutsatt att tillräcklig värmesänkning tillhandahålls tillsammans med den.

LM 340

Liksom andra IC har denna IC också termisk avstängning och aktuella varningsalternativ. Termisk avstängning är en funktion som stänger av IC så snart IC-enhetens innertemperatur stiger över dess förinställda värde. Denna temperaturhöjning kan främst bero på överdriven yttre spänning, omgivningstemperatur eller till och med på grund av kylfläns. Det förinställda avstängningstemperaturvärdet för LM340 IC är 175 ° C. På grund av termisk avstängning och strömbegränsning är enheterna i LM 340-serien nästan oförstörbara.

LM340-15 Krets

Ovanstående diagram visar tillämpningen av LM340 IC som en spänningsregulator. Stiften 1, 2 och 3 är ingång, utgång och även jord.

Om det finns en hel del avstånd (i cms) från IC till den oreglerade strömförsörjningens filterkondensator, kan det finnas en chans att oönskade svängningar sker inom IC på grund av blyinduktanser i kretsen. För att avlägsna denna onödiga svängning, kondensatorn C1 måste placeras som visas i kretsen. Kondensatorn C2 används ibland för att utveckla kretsens övergående reaktion.

Alla enheter i LM 340-serien behöver en minsta ingång för spänningen, som bör vara minst 2 till 3 V större än den reglerade utspänningen - annars slutar den att reglera. Dessutom är det en maximal spänningsingång på grund av överdriven strömavledning.

Typer av regulatorer

I grund och botten finns det två typer av spänningsregulatorer : - Linjär spänningsregulator och växelspänningsregulator. I denna artikel diskuteras endast linjär spänningsregulator. De linjära spänningsregulatorerna är av två typer: Serier och Shunt.

Linjär regulator

Linjär regulator fungerar som en spänningsdelare . I regionen Ohmic använder den en FET. Spänningsregulatorns motstånd är en variation med belastningen vilket resulterar i konstant utspänning.

Fördelar med linjär spänningsregulator

Ger en låg utgångsspänning
Snabb belastningstid eller radändringar
Låg elektromagnetisk störning och mindre brus

Nackdelar med linjär spänningsregulator

Effektiviteten är mycket låg
Kräver en stor kylfläns
Spänningen ovanför ingången kan inte ökas

Seriens spänningsregulator

En seriens spänningsregulator benämns också som en seriepassspänningsregulator. Den använder ett variabelt element i serie med belastningen. På grund av motstånden i serielementet är opålitliga kan spänningen som tappas över den varieras för att säkerställa att spänningen över belastningen förblir konstant.

“var man kan köpa elektroniska komponenter lokalt ”

Seriens spänningsregulator

Fördelen med seriens spänningsregulator är att mängden ström som dras effektivt kan användas av lasten, även om viss ström skulle förbrukas av alla kretsar som är anslutna till regulatorn. Till skillnad från shuntregulatorn drar inte serieregulatorn full ström även när belastningen inte behöver någon ström. Som ett resultat är serieregulatorn betydligt effektivare.

Shunt Voltage Regulator

En shuntspänningsregulator fungerar genom att tillhandahålla en väg från matningsspänningen till marken genom ett variabelt motstånd. Strömmen genom shuntregulatorn avleds från lasten och flyter sedan värdelöst till marken, vilket gör denna form i allmänhet mindre effektiv än serieregulatorn. Det är emellertid enklare, ibland bestående av en spänningsreferensdiod, den används i en mycket lågeffekt krets, i vilken den bortkastade strömmen är för liten för att vara bekymmer. Denna form är mycket allmän för spänningsreferenskretsar. En shuntregulator kan vanligtvis bara sjunka (absorbera) ström.

Shunt Voltage Regulator

Tillämpningar från Shunt Regulators

Strömförsörjning med låg utgångsspänning
Aktuell källa och diskbänkar
Felförstärkare
Den anpassningsbara spänningen eller strömmen linjär och växling nätaggregat
Spänningsövervakning
Analoga och digitala kretsar som kräver precisionsreferenser
Noggrannhetsströmbegränsare

Allt handlar om spänningsregulatorer i Lm340-serien och deras tillämpningar. Vi tror att informationen i den här artikeln är till hjälp för dig för en bättre förståelse av detta koncept. Andra generationens IC-regulatorer är treterminalenheter som kan hålla utspänningen konstant. LM340-serien är ett typiskt fall av andra generationens IC-regulatorer. De reglerade spänningarna i LM340-serien är från 5 till 24 V. LM340-enheter inkluderar strömbegränsning och termisk avstängning. När en IC-regulator är mer än några centimeter från strömförsörjningen kan det vara nödvändigt att ansluta en förbikopplingskondensator över regulatoringången. Ingångsspänningen till en LM340-enhet bör vara minst 2 eller 3 V högre än den reglerade utgången.

Vidare för alla frågor angående den här artikeln eller för all hjälp med att implementera el- och elektronikprojekt , kan du kontakta oss eller kommentera i kommentarsektionen nedan.

Fotokrediter: