Bộ điều chỉnh điện áp là một trong những thiết bị được sử dụng phổ biến nhất mạch điện tử trong bất kỳ thiết bị nào. Điện áp đồng bộ (không có dao động và mức độ nhiễu) là rất quan trọng đối với hoạt động trơn tru của nhiều thiết bị điện tử kỹ thuật số. Như một trường hợp thông thường với vi điều khiển, điện áp đầu vào được điều chỉnh trơn tru phải được cung cấp để vi điều khiển hoạt động trơn tru. Một bộ điều chỉnh điện áp được tìm thấy trong các thiết bị điện tử, nó được sử dụng để duy trì điện áp của nguồn điện nhằm đảm bảo rằng điện áp nằm trong giới hạn thích hợp. Bài viết này thảo luận về các loại bộ điều chỉnh điện áp và bộ điều chỉnh điện áp dòng Lm 340.

Bộ điều chỉnh điện áp

Bộ điều chỉnh điện áp là gì?

Bộ điều chỉnh điện áp là một máy điện hoặc điện tử duy trì điện áp của nguồn điện trong giới hạn thích hợp. Bộ điều chỉnh điện áp được mong muốn giữ các điện áp trong phạm vi quy định mà thiết bị điện có thể chịu được bởi điện áp đó. Một thiết bị như vậy thường được sử dụng trong các loại xe có động cơ để đảm bảo điện áp đầu ra của máy phát bằng nhau với tải điện và đảm bảo các yêu cầu sạc của cục pin . Bộ điều chỉnh điện áp cũng được sử dụng trong thiết bị điện tử trong đó sự thay đổi điện áp quá mức có thể gây hại.

Bộ điều chỉnh điện áp IC

Bộ điều chỉnh điện áp dòng LM340

Bộ điều chỉnh điện áp sử dụng IC LM340 là IC ổn áp được sử dụng nhiều nhất. Điện áp tham chiếu tích hợp được hiển thị trong sơ đồ khối của IC LM340 bên dưới.

3 Bộ điều chỉnh điện áp đầu cuối

Vref truyền động từ đầu vào không đảo ngược của hoạt động khuếch đại . Có nhiều giai đoạn khác nhau của mức tăng điện áp của op-amp được sử dụng ở đây. Độ lợi cao này giúp op-amp xây dựng điện áp lỗi giữa các đầu nối đảo ngược và không đảo ngược gần như bằng không. Do đó, giá trị đầu cuối đầu vào đảo ngược sẽ tương tự như đầu cuối không đảo ngược, Vref. Do đó, dòng điện chạy qua bộ chia điện thế có thể được viết là

I = Vref / R2

Điện trở R2, như trong sơ đồ, không phải là một linh kiện bên ngoài kết nối với IC, mà là một điện trở bên trong, được nhà sản xuất tích hợp sẵn bên trong IC. Do các điều kiện trên, cùng một dòng điện chạy qua R1. Do đó, điện áp đầu ra có thể được viết là

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

Điều này cho thấy rằng đầu ra của bộ điều chỉnh cũng có thể được điều khiển bằng cách đặt các giá trị mong muốn cho R1 và R2. IC có một bóng bán dẫn nối tiếp, có khả năng xử lý dòng tải hơn 1,5 A với điều kiện là được cung cấp đủ tản nhiệt cùng với nó.

LM 340

Giống như các IC khác, IC này cũng có các tùy chọn ngắt nhiệt và cảnh báo hiện tại. Ngắt nhiệt là tính năng tắt vi mạch ngay khi nhiệt độ bên trong vi mạch tăng lên trên giá trị đặt trước của nó. Sự gia tăng nhiệt độ này chủ yếu có thể là do điện áp bên ngoài quá cao, nhiệt độ môi trường xung quanh, hoặc thậm chí do tản nhiệt. Giá trị nhiệt độ cắt cài đặt trước cho IC LM340 là 175 ° C. Do ngắt nhiệt và giới hạn dòng điện, các thiết bị trong dòng LM 340 gần như không thể phá hủy.

Mạch LM340-15

Sơ đồ trên cho thấy ứng dụng của IC LM340 như một bộ điều chỉnh điện áp. Các chân 1, 2 và 3 là đầu vào, đầu ra và cũng là nối đất.

Nếu có một khoảng cách khá xa (tính bằng cms) từ IC đến tụ lọc của nguồn điện không được điều chỉnh, thì có thể có khả năng xảy ra các dao động không mong muốn trong IC do các điện cảm dẫn trong mạch. Để loại bỏ dao động không cần thiết này, tụ điện C1 phải được đặt như hình vẽ trong mạch. Tụ điện C2 đôi khi được sử dụng để phát triển phản ứng quá độ của mạch.

Bất kỳ thiết bị nào trong sê-ri LM 340 đều cần điện áp đầu vào tối thiểu, phải lớn hơn điện áp đầu ra quy định ít nhất từ 2 đến 3 V - nếu không, thiết bị sẽ ngừng điều chỉnh. Hơn nữa, có một đầu vào tối đa của điện áp vì tiêu thụ điện năng quá mức.

Các loại điều chỉnh

Về cơ bản, có hai các loại bộ điều chỉnh điện áp : - Bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính và Bộ điều chỉnh điện áp chuyển mạch. Trong bài viết này chỉ thảo luận về bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính. Bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính có hai loại: Dòng và Shunt.

Bộ điều chỉnh tuyến tính

Bộ điều chỉnh tuyến tính hoạt động như một chia điện áp . Trong vùng Ohmic, nó sử dụng FET. Điện trở của bộ điều chỉnh điện áp là một sự thay đổi với tải dẫn đến điện áp đầu ra không đổi.

Ưu điểm của bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính

Cung cấp điện áp gợn đầu ra thấp
Thời gian phản hồi nhanh hoặc thay đổi dòng
Nhiễu điện từ thấp và ít tiếng ồn hơn

Nhược điểm của bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính

Hiệu quả rất thấp
Yêu cầu tản nhiệt không gian lớn
Không thể tăng điện áp trên đầu vào

Bộ điều chỉnh điện áp dòng

Bộ điều chỉnh điện áp nối tiếp còn được gọi là bộ điều chỉnh điện áp nối tiếp. Nó sử dụng một phần tử biến đổi nằm trong chuỗi với tải. Do sự không đáng tin cậy của các điện trở trong phần tử nối tiếp, điện áp rơi trên nó có thể thay đổi để đảm bảo rằng điện áp trên tải không đổi.

“cung cấp điện liên tục như thế nào nó hoạt động ”

Bộ điều chỉnh điện áp dòng

Lợi ích của bộ điều chỉnh điện áp nối tiếp là lượng dòng điện kéo ra có thể được tải sử dụng một cách hiệu quả, mặc dù một số dòng điện sẽ bị tiêu thụ bởi bất kỳ mạch điện nào được kết nối với bộ điều chỉnh. Ngược lại với bộ điều chỉnh shunt, bộ điều chỉnh nối tiếp không tạo ra dòng điện đầy đủ ngay cả khi tải không cần bất kỳ dòng điện nào. Kết quả là, bộ điều chỉnh loạt hiệu quả hơn đáng kể.

Bộ điều chỉnh điện áp Shunt

Một bộ điều chỉnh điện áp shunt hoạt động bằng cách cung cấp một đường dẫn từ điện áp cung cấp đến đất thông qua một điện trở thay đổi. Dòng điện qua bộ điều chỉnh shunt được chuyển hướng ra khỏi tải và sau đó chảy xuống đất một cách vô ích, làm cho dạng này thường kém hiệu quả hơn bộ điều chỉnh nối tiếp. Tuy nhiên, nó đơn giản hơn, đôi khi bao gồm một diode tham chiếu điện áp, nó được sử dụng trong một mạch công suất rất thấp, trong đó dòng điện lãng phí quá nhỏ nên không cần quan tâm. Dạng này rất chung cho các mạch tham chiếu điện áp. Một bộ điều chỉnh shunt thường chỉ có thể làm chìm (hấp thụ) dòng điện.

Bộ điều chỉnh điện áp Shunt

Các ứng dụng của Shunt Regulators

Nguồn điện chuyển mạch điện áp đầu ra thấp
Nguồn hiện tại và mạch chìm
Bộ khuếch đại lỗi
Điện áp thích ứng hoặc tuyến tính hiện tại và chuyển mạch nguồn điện
Giám sát điện áp
Mạch tương tự và mạch kỹ thuật số yêu cầu tham chiếu chính xác
Giới hạn độ chính xác hiện tại

Đây là tất cả về bộ điều chỉnh điện áp dòng Lm340 và các ứng dụng của chúng. Chúng tôi tin rằng những thông tin đưa ra trong bài viết này là hữu ích để bạn hiểu rõ hơn về khái niệm này. Bộ điều chỉnh IC thế hệ thứ hai là thiết bị ba đầu cuối có thể giữ điện áp đầu ra không đổi. Dòng LM340 là một trường hợp điển hình của bộ điều chỉnh IC thế hệ thứ hai. Điện áp quy định của dòng LM340 là từ 5 đến 24 V. Thiết bị LM340 bao gồm giới hạn dòng điện và ngắt nhiệt. Khi bộ điều chỉnh IC cách nguồn cung cấp nhiều hơn một vài inch, có thể cần phải kết nối một tụ điện rẽ qua đầu vào của bộ điều chỉnh. Điện áp đầu vào cho thiết bị LM340 phải lớn hơn ít nhất 2 hoặc 3 V so với đầu ra quy định.

Hơn nữa, đối với bất kỳ truy vấn nào về bài viết này hoặc bất kỳ trợ giúp nào trong việc triển khai dự án điện và điện tử , bạn có thể liên hệ với chúng tôi hoặc bình luận trong phần bình luận được đưa ra bên dưới.

Tín ảnh: