اصول رگولاتورهاي خطي ولتاژ 56 ص
دسته بندي :
دانش آموزی و دانشجویی »
دانلود تحقیق
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 56 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
1
1
اصول رگولاتورهاي خطي ولتاژ
چكيده
اين مقاله درباره عملكرد رگولاتورهاي خطي ولتاژ مي‌باشد. متداول‌ترين روش‌هاي رگولاسيون مطرح خواهند شد. در قسمت رگولاتورهاي خطي، انواع استاندارد، LDO و نيمه LDO به همراه مثالهاي مداري ، تشريح خواهند شد. البته رگولاتورهاي سويچينگ داراي انواع كاهشي، كاهشي – افزايشي ، افزايشي و بازگشتي نيز وجود دارند. همچنين مثالهايي از كاربردهاي عملي با استفاده از اين رگولاتورها ارائه ميشود.
1
2
مقدمه
رگولاتور خطي بلوك ساختاري اساسي تقريبا هر منبع تغذيه الكترونيكي مي‌باشد. استفاده از IC رگولاتور خطي آسان است و بطور كامل حفاظت شده (fool proof) مي‌باشد و آنقدر ارزان است كه معمولا يكي از ارزان‌ترين اجزاي يك سيستم الكترونيكي مي‌باشد. اين مقاله اطلاعاتي براي درك عميق‌تر عملكرد رگولاتور خطي ارائه مي‌دهد و كمك مي‌كند تا كاربردها و مشخصه‌هاي رگولاتور به خوبي معلوم گردد. تعدادي مدار واقعي از رگولاتورهاي تجاري كه در حال حاضر موجودند، ارائه ميشود.
محصولات جديد در حوزه تنظيم كننده‌هاي LDO واقع شده اند كه در بسياري از كاربردها، مزاياي بيشتري نسبت به رگولاتورهاي استاندارد ارائه مي‌دهند.
عملكرد رگولاتورهاي خطي ولتاژ
مقدمه
هر مدار الكترونيكي نياز به ولتاژ تغذيه‌اي دارد كه معمولا ثابت فرض ميشود. يك رگولاتور ولتاژ، اين ولتاژ خروجي dc ثابت را فراهم مي‌كند و شامل مجموعه مداراتي است كه بطور مداوم ولتاژ خروجي را بدون توجه به تغييرات جريان بار يا ولتاژ ورودي، در مقدار طراحي، ثابت نگه مي‌دارد(فرض بر اين است كه جريان بار و ولتاژ ورودي در محدوده عملكرد تعيين شده براي قطعه مي‌باشند).
رگولاتور ولتاژ خطي پايه
يك رگولاتور خطي به كمك يك منبع جريان كنترل شده با ولتاژ، ولتاژ معين و ثابتي را در پايانه خروجي‌اش ايجاد مي‌كند. (شكل 1 را ببينيد).
ژ
1
3
شكل 1ـ دياگرام عملكرد رگولاتور خطي
مجموعه مدارات كنترلي بايد ولتاژ خروجي را حس كند و منبع جريان را( به ميزاني كه مورد نياز بار است) براي نگه داشتن ولتاژ خروجي در ميزان مطلوب تنظيم نمايد. محدوديت طراحي منبع جريان، حداكثر جريان باري را كه رگولاتور مي‌دهد، در حالي كه همچنان به صورت رگوله باشد، معين مي‌كند. ولتاژ خروجي با يك حلقه فيدبك كه به نوعي جبران سازي براي حصول اطمينان از پايداري حلقه نياز دارد، كنترل ميشود. بيشتر رگولاتورهاي خطي داراي جبران سازي داخلي هستند و بدون نياز به به اجزاي خارجي، كاملا پايدار مي‌باشند. برخي رگولاتورها( مانند انواع LDO ) ، به مقداري ظرفيت خازني خارجي كه از خروجي به زمين وصل شده است، براي حصول اطمينان از پايداري تنظيم كننده احتياج دارند. مشخصه ديگر هر رگولاتور خطي اين است كه براي اصلاح ولتاژ خروجي بعد از تغيير در جريان بار، به مقدار محدودي زمان نياز دارد. اين تاخير زماني بيانگر مشخصه پاسخ زودگذر است كه نشان مي‌دهد يك رگولاتور بعد از تغيير بار با چه سرعتي مي تواند به شريط حالت پايدار بازگردد.
عملكرد حلقه كنترلي
عملكرد حلقه كنترلي در يك رگولاتور خطي واقعي با استفاده از دياگرام مختصر شده شكل 2 توضيح داده خواهد شد. (وظيفه حلقه كنترلي در همه انواع رگولاتورهاي خطي ، يكسان است).
1
4
شكل 2ـ دياگرام يك رگولاتور خطي واقعي
قطعه عبوري Q1 در اين رگولاتور از يك زوج دارلينگتون NPN كه بوسيله يك ترانزيستور PNP راه‌اندازي ميشود، تشكيل شده است (اين topology يك رگولاتور استاندارد است) .جريان خارج شده از اميتر ترانزيستور عبوري (كه همان جريان بار IL مي‌باشد) بوسيله QQ2 و تقويت كننده خطاي ولتاژ كنترل ميشود. جريان عبوري از مقسم مقاومتي R2,R1 در مقايسه با جريان بار، ناچيز است. حلقه فيدبكي كه ولتاژ خروجي را كنترل مي‌كند با استفاده از R2,R1 براي حس كردن ولتاژ خروجي و اعمال اين ولتاژ به ورودي معكوس كننده تقويت كننده خطاي ولتاژ، ايجاد مي‌گردد. ورودي غير معكوس كننده به ولتاژ مرجع وصل است كه به اين معني است كه تقويت كننده خطا بطور دائم ولتاژ خروجي‌اش را (و همچنين جريان را از طريقQ1) طوري تنظيم مي‌كند كه ولتاژهاي دو سر ورودي‌اش ، برابر گردد. عملكرد حلقه فيدبك بطور مداوم خروجي را در يك مقدار معين كه ضريبي از ولتاژ مرجع است (كه بوسيله R2,R1 تنظيم ميشود)، بدون توجه به تغييرات جريان بار، ثابت نگه مي‌دارد. بايد توجه داشت كه يك افزايش يا كاهش ناگهاني در جريان بار (يا يك تغيير پله‌اي در مقاومت بار) باعث ميشود ولتاژ خروجي آنقدر تغيير كند تا حلقه بتواند آنرا تصيح كند و در يك سطح جديد تثبيت گردد(كه به اين، پاسخ زودگذر گفته ميشود). تغيير ولتاژ خروجي بوسيله R2,R1 حس ميشود و به صورت يك سيگنال خطا در ورودي تقويت كننده خطا ظاهر مي‌گردد و باعث ميشود تا جريان از طريق Q1 تصحيح گردد.
انواع رگولاتورهاي خطي (LDO ، استاندارد و نيمه LDO)
سه نوع اساسي از رگولاتورهاي خطي شرح داده ميشود : رگولاتور استاندارد (شامل دارلينگتونNPN ) ، Low-Dropout يا رگولاتور LDO و رگولاتور نيمه LDO .