Rregullatorët e tensionit marrin një tension të hyrjes dhe krijojnë një tension dalës të rregulluar në një nivel fiks ose të rregullueshëm. Ky rregullim automatik i nivelit të tensionit të daljes trajtohet ndryshe nga lloje të ndryshme rregullatorësh të tensionit.
Llojet e rregullatorëve të tensionit
Lloji më i përballueshëm dhe shpesh më i lehtë i rregullatorëve të tensionit për t'u përdorur janë rregullatorët linear të tensionit. Rregullatorët linearë janë kompakt dhe shpesh përdoren në sistemet me tension të ulët dhe me fuqi të ulët. Rregullatorët komutues janë më efikas se rregullatorët linearë të tensionit, por janë më të vështirë për t'u punuar dhe janë më të shtrenjtë. Diodat Zener janë të lira dhe të thjeshta për t'u përdorur, por janë më pak efikase se rregullatorët linearë.
Rregulatorët linearë
Një nga mënyrat më themelore për të siguruar një tension të qëndrueshëm për elektronikën është përdorimi i një rregullatori standard linear të tensionit me 3 pin, siç është LM7805, i cili siguron një dalje 5 volt, 1 amper me një tension hyrës. deri në 36 volt (në varësi të modelit).
Rregullatorët linearë punojnë duke rregulluar rezistencën ekuivalente të serisë (ESR) të rregullatorit bazuar në një tension reagimi, duke u bërë në thelb një qark ndarës i tensionit. Kjo i lejon rregullatorit të nxjerrë një tension konstant pavarësisht nga ngarkesa aktuale e vendosur në të, deri në kapacitetin e tij aktual.
Një nga dobësitë e mëdha të rregullatorëve linearë të tensionit është rënia e madhe minimale e tensionit, e cila është 2,0 volt në rregullatorin standard të tensionit linear LM7805. Kjo do të thotë që për të marrë dalje të qëndrueshme 5 volt, kërkohet të paktën një hyrje 7 volt. Kjo rënie e tensionit luan një rol të madh në fuqinë e shpërndarë nga rregullatori linear, i cili duhet të shpërndajë të paktën 2 vat nëse jep një ngarkesë 1 amper (rënia e tensionit 2 volt herë 1 amper).
Shpërndarja e energjisë përkeqësohet ndërsa diferenca midis tensionit të hyrjes dhe daljes zgjerohet. Për shembull, ndërsa një burim 7 volt i rregulluar në 5 volt që jep 1 amp shpërndan 2 vat përmes rregullatorit linear, një burim 10 volt i rregulluar në 5 volt që jep të njëjtën rrymë shpërndan 5 vat, duke e bërë rregullatorin vetëm 50% efikas.
Ndërrimi i rregullatorëve
Rregullatorët linearë janë zgjidhje të shkëlqyera për aplikime me fuqi të ulët dhe me kosto të ulët ku diferenca e tensionit midis hyrjes dhe daljes është e ulët dhe nuk kërkohet shumë energji. Dobësia më e madhe e rregullatorëve linearë është se këta janë joefikas, gjë që është ajo ku ndërrimi i rregullatorëve hyn në lojë.
Kur nevojitet efikasitet i lartë, ose kur pritet një gamë e gjerë e tensionit të hyrjes, një rregullator komutues bëhet alternativa më e mirë. Rregullatorët e tensionit komutues kanë efikasitet të energjisë prej 85% ose më të mirë krahasuar me efiçencën e rregullatorit linear të tensionit që shpesh janë nën 50%.
Rregullatorët e ndërrimit në përgjithësi kërkojnë komponentë shtesë mbi rregullatorët linearë. Vlerat e komponentëve kanë më shumë ndikim në performancën e përgjithshme të rregullatorëve komutues sesa rregullatorë linearë. Ekzistojnë gjithashtu sfida të projektimit në përdorimin efektiv të rregullatorëve komutues pa kompromentuar performancën e qarkut që rezulton nga zhurma elektronike që gjeneron rregullatori.
Diodat Zener
Një nga mënyrat më të thjeshta për të rregulluar tensionin është me një diodë Zener. Ndërsa rregullatorët linearë janë zakonisht bazë në dizajn, një diodë Zener siguron rregullim adekuat të tensionit në një komponent të vetëm.
Meqenëse diodat Zener e kalojnë të gjithë tensionin shtesë mbi pragun e tij të tensionit të prishjes në tokë, ai mund të përdoret si një rregullator i thjeshtë tensioni me tensionin e daljes të tërhequr nëpër kapakët e diodës Zener.
Megjithatë, Zeners shpesh kanë aftësi të kufizuara për të menaxhuar energjinë, gjë që i kufizon këto vetëm në aplikacione me fuqi të ulët. Kur përdorni diodat Zener në këtë mënyrë, është më mirë të kufizoni fuqinë e disponueshme që mund të rrjedhë nëpër Zener duke zgjedhur në mënyrë strategjike një rezistencë me madhësinë e duhur.
