Regulátor napätia: teória prevádzky

Regulátor napätia je zariadenie, ktoré udržuje relatívne konštantné výstupné napätie, aj keď jeho vstupné napätie môže byť veľmi variabilné. Existuje celý rad špecifických typov regulátorov napätia založených na konkrétnej metóde, ktorú používajú na riadenie napätia v obvode. Regulátor napätia všeobecne funguje tak, že porovnáva svoje výstupné napätie s pevnou referenčnou hodnotou a minimalizuje tento rozdiel pomocou slučky so zápornou spätnou väzbou.

Pasívne regulátory napätia sú veľmi jednoduchej konštrukcie, ktorú je možné použiť iba v prípade, že vstupné napätie bude vždy väčšie ako výstupné napätie. Obsahuje odpor, ktorý znižuje výstupné napätie na požadovanú úroveň. Rezistor jednoducho vypustí prebytočné napätie ako teplo. Obvody, ktoré môžu vyžadovať zvýšenie napätia, budú potrebovať aktívny regulátor napätia.

Základný regulátor napätia sa spolieha na jednoduchú elektromechanickú konštrukciu. Drôt pripojený k obvodu je stočený tak, že vytvára elektromagnet. So zvyšujúcim sa napätím v obvode sa zvyšuje aj sila elektromagnetu. To spôsobí, že železné jadro sa bude pohybovať smerom k elektromagnetu, ktorý je pripojený k vypínaču napájania. Keď pohyblivý magnet potiahne spínač, zníži sa napätie v obvode.

Železné jadro je od elektromagnetu zadržiavané určitou silou, napríklad pružinou alebo gravitáciou. Keď napätie v obvode klesá, elektromagnet sa zoslabuje. Toto umožňuje železnému jadru pohybovať sa späť do jeho pokojovej polohy, čím sa vypínač znovu zapne a zvýši sa napätie obvodu. Toto vytvára negatívnu spätnoväzbovú slučku, čo znamená, že regulátor napätia znižuje napätie, keď je príliš vysoké, a zvyšuje napätie, keď je príliš nízke.

Citlivosť regulátora napätia je možné podstatne zvýšiť konštrukciou, ktorá umožňuje železnému jadru pohybovať sa v rozmedzí odporov alebo vinutí. Pri zmene polohy železného jadra prichádza do kontaktu s obvodom v rôznych bodoch, čo podľa potreby mení napätie obvodu. Táto konštrukcia umožňuje regulátoru napätia reagovať na veľmi malé zmeny napätia obvodu.

Regulátor napájania je konkrétnejší výraz pre zariadenie, ktoré riadi napätie na rozvode striedavého prúdu. Stabilizátor striedavého napätia zvyčajne používa na reguláciu hlavného napätia v domácnosti kontinuálny variabilný autotransformátor. Stabilizátor jednosmerného napätia často riadi prvotné napätie z batérie pomocou bočníka, ktorý vedie elektrinu iba pri určitom napätí.

  • Zdieľam
instagram viewer