Ρυθμιστής τάσης: Θεωρία λειτουργίας

Ένας ρυθμιστής τάσης είναι μια συσκευή που διατηρεί μια σχετικά σταθερή τάση εξόδου παρόλο που η τάση εισόδου μπορεί να είναι πολύ μεταβλητή. Υπάρχει μια ποικιλία ειδικών τύπων ρυθμιστών τάσης με βάση τη συγκεκριμένη μέθοδο που χρησιμοποιούν για τον έλεγχο της τάσης σε ένα κύκλωμα. Γενικά, ένας ρυθμιστής τάσης λειτουργεί συγκρίνοντας την τάση εξόδου του με μια σταθερή αναφορά και ελαχιστοποιώντας αυτήν τη διαφορά με έναν αρνητικό βρόχο ανάδρασης.

Οι ρυθμιστές παθητικής τάσης είναι ένας πολύ απλός σχεδιασμός που μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο όταν η τάση εισόδου θα είναι πάντα μεγαλύτερη από την τάση εξόδου. Περιέχει μια αντίσταση που μειώνει την τάση εξόδου στο επιθυμητό επίπεδο. Η αντίσταση απλώς ρίχνει την περίσσεια τάσης ως θερμότητα. Τα κυκλώματα που ενδέχεται να απαιτούν αύξηση της τάσης θα χρειαστούν έναν ενεργό ρυθμιστή τάσης.

Ένας βασικός ρυθμιστής τάσης βασίζεται σε έναν απλό ηλεκτρομηχανικό σχεδιασμό. Ένα καλώδιο συνδεδεμένο στο κύκλωμα τυλίγεται έτσι ώστε να σχηματίζει έναν ηλεκτρομαγνήτη. Καθώς αυξάνεται η τάση στο κύκλωμα, το ίδιο ισχύει και για την ισχύ του ηλεκτρομαγνήτη. Αυτό προκαλεί έναν σίδηρο πυρήνα να κινηθεί προς τον ηλεκτρομαγνήτη που είναι συνδεδεμένος σε έναν διακόπτη ισχύος. Όταν ο κινούμενος μαγνήτης τραβά το διακόπτη, μειώνει την τάση στο κύκλωμα.

Ο σίδηρος πυρήνας συγκρατείται από τον ηλεκτρομαγνήτη με κάποια δύναμη, όπως ελατήριο ή βαρύτητα. Όταν μειώνεται η τάση στο κύκλωμα, ο ηλεκτρομαγνήτης εξασθενεί. Αυτό επιτρέπει στον πυρήνα του σιδήρου να κινηθεί πίσω προς τη θέση ηρεμίας του, ο οποίος ενεργοποιεί ξανά το διακόπτη και αυξάνει την τάση του κυκλώματος. Αυτό παράγει ένα βρόχο αρνητικής ανάδρασης, που σημαίνει ότι ο ρυθμιστής τάσης μειώνει την τάση όταν είναι πολύ υψηλή και αυξάνει την τάση όταν είναι πολύ χαμηλή.

Η ευαισθησία ενός ρυθμιστή τάσης μπορεί να αυξηθεί σημαντικά με ένα σχέδιο που επιτρέπει στον πυρήνα του σιδήρου να κινείται κατά μήκος ενός εύρους αντιστάσεων ή περιελίξεων. Καθώς η θέση του πυρήνα σιδήρου αλλάζει, έρχεται σε επαφή με το κύκλωμα σε διαφορετικά σημεία, γεγονός που αλλάζει την τάση του κυκλώματος όπως απαιτείται. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει στον ρυθμιστή τάσης να ανταποκρίνεται σε πολύ μικρές αλλαγές στην τάση του κυκλώματος.

Ένας ρυθμιστής δικτύου είναι ένας πιο συγκεκριμένος όρος για μια συσκευή που ελέγχει την τάση σε μια γραμμή διανομής ισχύος AC. Ένας σταθεροποιητής τάσης AC χρησιμοποιεί συνήθως έναν συνεχώς μεταβλητό αυτόματο μετασχηματιστή για τη ρύθμιση της κύριας τάσης σε ένα σπίτι. Ένας σταθεροποιητής τάσης DC ελέγχει συχνά την ακατέργαστη τάση από μια μπαταρία χρησιμοποιώντας μια διακλάδωση που μεταφέρει ηλεκτρισμό μόνο σε μια συγκεκριμένη τάση.

  • Μερίδιο
instagram viewer