Jännitesäädin: Toimintateoria

Jännitesäädin on laite, joka ylläpitää suhteellisen vakaa lähtöjännite, vaikka sen tulojännite voi olla hyvin vaihteleva. On olemassa erityyppisiä jännitesäätimiä, jotka perustuvat tiettyyn menetelmään, jota he käyttävät piirin jännitteen säätämiseen. Yleensä jännitteen säädin toimii vertaamalla lähtöjännitettään kiinteään referenssiin ja minimoimalla tämän eron negatiivisella takaisinkytkentäsilmukalla.

Passiiviset jännitesäätimet ovat hyvin yksinkertainen muotoilu, jota voidaan käyttää vain, kun tulojännite on aina suurempi kuin lähtöjännite. Se sisältää vastuksen, joka vähentää lähtöjännitteen halutulle tasolle. Vastus yksinkertaisesti tyhjentää ylijännitteen lämpönä. Piirit, jotka saattavat vaatia jännitteen kasvua, tarvitsevat aktiivisen jännitteen säätimen.

Perusjännitesäädin perustuu yksinkertaiseen sähkömekaaniseen suunnitteluun. Piiriin kytketty johto kelataan siten, että se muodostaa sähkömagneetin. Piirin jännitteen kasvaessa kasvaa myös sähkömagneetin vahvuus. Tämä saa raudan ytimen liikkumaan kohti sähkömagneettia, joka on kytketty virtakytkimeen. Kun liikkuva magneetti vetää kytkintä, se vähentää piirin jännitettä.

Rautasydämää pidättää sähkömagneetista jokin voima, kuten jousi tai painovoima. Kun piirin jännite pienenee, sähkömagneetti heikkenee. Tämä antaa rautasydämen siirtyä takaisin lepoasentoonsa, mikä kytkimen kytkee takaisin päälle ja lisää piirin jännitettä. Tämä tuottaa negatiivisen takaisinkytkentäsilmukan, mikä tarkoittaa, että jännitesäädin vähentää jännitettä, kun se on liian korkea, ja lisää jännitettä, kun se on liian matala.

Jännitesäätimen herkkyyttä voidaan lisätä olennaisesti suunnittelulla, joka antaa rautasydämen liikkua vastusten tai käämien alueella. Rautasydämen sijainnin muuttuessa se koskettaa virtapiiriä eri pisteissä, mikä muuttaa piirin jännitettä tarpeen mukaan. Tämän rakenteen ansiosta jännitesäädin reagoi hyvin pieniin muutoksiin piirin jännitteessä.

Verkkosäädin on tarkempi termi laitteelle, joka ohjaa vaihtovirran jakelulinjan jännitettä. Vaihtovirtajännitteen stabilointilaite käyttää tyypillisesti jatkuvasti muuttuvaa autotransformaattoria kodin pääjännitteen säätämiseen. Tasajännitevakaaja ohjaa usein akun raakajännitettä käyttämällä shunttia, joka johtaa sähköä vain tietyllä jännitteellä.

  • Jaa
instagram viewer