Varför har en generator en spänningsregulator

Vad existerar enstaka spänningsregulator, även kallad spänningsreglerare?

En spänningsregulator existerar enstaka elektrisk anordning vars enda avsikt existerar för att upprätthålla ett konstant utspänning. Den ger den önskade utspänningen oavsett förändring inom ingångsspänningen alternativt belastningsförhållandena. Elektroniska kretsar existerar beroende från spänningsregulatorer eftersom dem kräver ett stadig spänningsförsörjning på grund av för att undvika skador.

Hur fungerar det?

Spänningsregleraren använder principen på grund av en återkopplingsstyrsystem.

Generatorn består av en spänningsregulator och tre huvudkomponenter: Stator, rotor och diod

Den förlitar sig vid negativ återkopplingskontrollslingor.

Referensspänningssignal tillhandahålls mot komparatorkretsen tillsammans tillsammans med återkopplingssignalen ifrån styrenheten. Komparatorkretsen jämför båda värdena samt skickar felsignalen mot styrenheten. Regulatorn reglerar utspänningen tillsammans med hjälp från felsignalen ifrån komparatorn.

Typer från spänningsregulatorer

Över läka världen existerar spänningsregulatorer den vanligaste elektriska komponenten inom varenda maskiner alternativt enheter.

detta finns numeriskt värde primär typer från spänningsregulatorer:

• Linjär spänningsregulator
• Omkopplingsspänningsregulator

Linjära regulatorer

En linjär spänningsregulator fungerar likt ett spänningsdelare.

Motståndet hos den raka regulatorn varierar tillsammans med den anslutna lasten samt ingångsspänningen. Därför är kapabel den skicka enstaka konstant spänningssignal.

Fördelar samt nackdelar

Linjära regulatorer besitter flera fördelar, mot modell ger dem enstaka nedsänkt rippelspänning vilket innebär mindre fluktuationer inom utspänningssignalen.

Den besitter enstaka snabb svarstid. Dessutom äger den nedsänkt elektromagnetisk störning samt mindre brus.

Effektiviteten hos den raka spänningsregulatorn existerar nedsänkt samt den avleder många värme sålunda detta behövs ett kylfläns.

När batteriet initialt driver bilen, snurrar generatorremmen eller kilremmen remskivan på generatorn, vilket får rotorn inuti generatorn att snurra mycket snabbt

detta kräver även mer utrymme. enstaka från dem största nackdelarna existerar för att utspänningen ej kunna överstiga inspänningen.

Typer från raka spänningsregulatorer:

Shuntregulatorer

En shuntregulator används på grund av lågeffektskretsar. detta fungerar genom för att rikta strömmen försvunnen ifrån lasten samt skicka den ner inom marken. Den ger enstaka väg ifrån ingångsspänningen mot en variabelt motstånd liksom existerar anslutet mot mark.

Den äger ett många nedsänkt verkningsgrad dock eftersom den förlorade strömmen besitter en många lågt värde försummas den.

• Används på grund av för att absorbera ström (sänkkretsar)
• Förstärkare
• Spänningsförsörjning
• Elektroniska kretsar vilket behöver ett precist spänningsreferens

Serie regulatorer

Funktionen från enstaka seriespänningsregulator existerar beroende från den föränderliga komponenten liksom existerar ansluten mot lasten.

då resistansen på grund av den föränderliga komponenten ändras ändras även spänningsfallet ovan komponenten. tillsammans denna teknik förblir spänningen ovan lasten densamma.

En från dem största fördelarna existerar för att eftersom den föränderliga komponenten samt lasten existerar seriekopplade, existerar strömmen såsom flyter genom dem densamma.

Således använder lasten effektivt strömmen.

Original sitter en mekanisk spänningsregulator som mha reläer och olika motstånd stabiliserar generatorns utgång till drygt 6V, oberoende av motorns varvtal eller varierande belastning på bilens elsystem

Vilket utför den mer produktiv än ett shuntregulator.

Omkopplingsspänningsregulatorer

Omkopplingsspänningsregulatorer består från ett serieanordning såsom upprepade gånger kämpa vid samt från tillsammans upphöjd frekvens. Arbetscykeln används på grund av för att styra kvantiteten laddning såsom tillförs lasten. Arbetscykeln styrs från en återkopplingssystem likt existerar många likt detta inom den raka regulatorn.

Växlingsregulatorer besitter upphöjd verkningsgrad eftersom belastningen antingen existerar vid alternativt från vilket innebär för att den ej avleder någon energi då den existerar avstängd.

Omkopplingsregulatorn existerar överlägsen den raka regulatorn då detta kommer mot utspänningen. eftersom den är kapabel ge ett utspänningssignal såsom förmå artikel större än inspänningen.

Dessutom kunna den mot samt tillsammans med generera enstaka spänningssignal tillsammans motsatt polaritet.

Tillämpningar från spänningsregulatorer

Det finns flera tillämpningar från spänningsregulatorer. en från dem vanligaste exemplen existerar mobilladdaren.

Detta är alltså en enkel form av pulsviddsmodulering som styr fältlindningen på generatorn och därmed utspänningen

Adaptern levereras tillsammans med enstaka AC-signal. Utspänningssignalen existerar emellertid enstaka reglerad DC-signal.

Varje strömförsörjning inom världen använder ett spänningsregulator på grund av för att ge önskad utspänning. Datorer, tv-apparater, bärbara datorer samt samtliga typer från enheter drivs tillsammans med detta koncept.

Små elektroniska kretsar existerar beroende från för att regulatorer fungerar.

Även den minsta fluktuation inom spänningssignalen är kapabel skada komponenterna inom enstaka krets såsom IC.

När detta gäller kraftgenereringssystem agerar spänningsregulatorer ett betydande roll inom dess drift. en solkraftverk genererar el baserat vid solljusets intensitet. Den behöver enstaka regulator på grund av för att säkerställa enstaka reglerad konstant utsignal.

Vad existerar spänningsregulator samt varför använder oss den?

Du minns din skoltid likt oss fick lära oss för att motstånd reducerar spänning.

Detta fält interagerar med statorn och inducerar en elektrisk ström

Skulle detta ej existera ett lätt svar för att bara nyttja resistorer till för att sänka spänningen i enlighet med Ohms lag? dock sedan sjunker motstånden spänningen beroende vid strömmen såsom flyter genom dem. inom identisk ögonblick liksom din komponent börjar dra mindre ström, skjuter spänningen upp samt dödar den.

Faktum existerar för att detta existerar ett från dem allra första affärsmässig implementeringarna från IC-tekniken (bortsett ifrån op-amps) &#; den ödmjuka spänningsregulatorn.

Den huvudsakliga uppgiften på grund av enstaka spänningsregulator existerar för att släppa enstaka större spänning mot enstaka mindre samt hålla den stadig, eftersom den justerade spänningen används på grund av för att driva (känslig) elektronik.

En spänningsregulator existerar inom grunden ett förstärkt emitterföljare, liksom beskrivits ovan &#; ett transistor ansluten mot enstaka stadig referens vilket spottar ut enstaka konstant spänning samt tappar resten.

De besitter även enstaka inbyggd felförstärkare, såsom samplar utgångsspänningen (igen genom enstaka delare), jämför den tillsammans referensspänningen, kalkylerar skillnaden samt driver utgångstransistorn därefter.

Detta existerar långt ifrån enstaka spänningsdelare, liksom troget replikerar insignalen, dock bara ett storlek mindre. ni önskar ej äga AC-rippel överlagrad vid din DC-spänningsskena.

Det existerar önskvärt för att äga ett transistor tillsammans med upphöjd förstärkning, eftersom krafttransistorer existerar enstaka enorm smärta för att driva, tillsammans patetiska förstärkningar inom intervallet numeriskt värde siffror.

Motorn driver generatorns rotor, vilket skapar ett magnetfält

Detta besitter övervunnits genom för att nyttja Darlington-transistorer samt vid senare tidsperiod MOSFETs. eftersom dessa typer kräver mindre ström till för att driva, reducerar den totala strömförbrukningen. Detta kompletteras tillsammans för att spänningsreferensen liksom används internt även använder upp många lite ström.

Strömmen såsom regulatorn använder upp till för att driva samtliga dessa interna kretsar då utgången ej existerar laddad kallas viloström.

Ju lägre viloström, desto bättre.

Sättet såsom dessa regulatorer existerar byggda äger tre transistorer vid effektsteget – numeriskt värde från dem inom enstaka Darlington-konfiguration samt den andra såsom ett strömbegränsande avdelning. dem successiva CE-övergångarna summerar mot en spänningsförlust vid cirka 2V ovan regulatorn.

Denna spänning existerar känd liksom dropout-spänningen, spänningen beneath vilken regulatorn slutar reglera.

Du kunna hitta enheter såsom kallas LDO alternativt lågavfallsregulatorer tillsammans med en spänningsförlust vid runt 0,4V, eftersom dem använder ett MOSFET-switch.

Spänningsregulatorns begränsningar

Den största fördelen tillsammans med raka regulatorer existerar deras enkelhet; inget annat behöver sägas.

Men liksom varenda utmärkt marker kommer dem tillsammans sina egna begränsningar.

Linjära regulatorer fungerar liksom en variabelt motstånd tillsammans med återkoppling samt släpper all onödig spänning.

Medan ni drar identisk ström liksom lasten.

Generatorn består av flera delar, bland annat en rotor, stator, dioder och en spänningsregulator

Denna bortkastade energi omvandlas mot värme, vilket utför dessa regulatorer varma samt ineffektiva nära höga strömmar.

Till modell äger enstaka 5V-regulator tillsammans med ett 12V-ingång likt går vid 1A enstaka effektförlust vid (12V – 5V)*1A, vilket existerar 7W! detta existerar många slöseri tillsammans med energi, samt effektiviteten existerar bara 58%!

Så nära höga in- samt utspänningsskillnader alternativt nära höga strömmar besitter regulatorer ett patetisk energieffektivitet.

Ingångs-utgångsdifferensspänningsproblemet är kapabel övervinnas tillsammans med mer än ett regulator inom serie tillsammans med minskande utspänningar (upp mot önskat spänningsvärde) sålunda för att spänningen sjunker inom steg.

Medan den totala effektförlusten existerar densamma såsom för att äga enstaka regulator, sprids värmebelastningen ut ovan samtliga enheter, vilket reducerar den totala driftstemperaturen.

Effekt- samt effektivitetsbegränsningarna förmå övervinnas genom för att nyttja enstaka switchad källa, dock valet existerar applikationsberoende, detta finns inga tydliga regler på grund av plats man bör nyttja vilken typ från strömförsörjning.