Een spanningsregelaar is een van de meest gebruikte elektronische schakelingen op elk apparaat. Een gesynchroniseerde spanning (zonder fluctuaties en ruisniveaus) is erg belangrijk voor de goede werking van veel digitale elektronische apparaten. Zoals een normaal geval bij microcontrollers, moet een soepele gereguleerde ingangsspanning aan de microcontroller worden geleverd om soepel te functioneren. Een spanningsregelaar wordt aangetroffen in elektronische apparaten die wordt gebruikt om de spanning van de stroombron te behouden om ervoor te zorgen dat de spanning binnen geschikte limieten blijft. Dit artikel bespreekt de soorten spanningsregelaars en Lm 340-serie spanningsregelaars.

Spanningsregelaars

Wat is een spanningsregelaar?

Een spanningsregelaar is een elektrische of elektronische machine die de spanning van een stroombron binnen geschikte grenzen houdt. De spanningsregelaar is gewenst om spanningen binnen het voorgeschreven bereik te houden die kunnen worden getolereerd door een elektrisch apparaat dat die spanning gebruikt. Zo'n apparaat wordt veel gebruikt in alle soorten motorvoertuigen om te zorgen voor een gelijke uitgangsspanning van de generator als de elektrische belasting en om te voldoen aan de oplaadvereisten van de batterij Spanningsregelaars worden ook gebruikt in elektronische apparaten waarin buitensporige spanningsvariaties nadelig kunnen zijn.

IC-spanningsregelaar

LM340-serie spanningsregelaar

De spanningsregelaar het gebruik van de LM340 IC is het meest gebruikte spanningsregelaar-IC. Een ingebouwde referentiespanning wordt getoond in het blokschema van de LM340 IC hieronder.

3 Terminal spanningsregelaar

Vref rijdt vanaf de niet-inverterende ingang van de operationele versterker Er zijn verschillende stadia van de spanningsversterking van de op-amp die hier wordt gebruikt. Deze hoge versterking helpt de op-amp om een foutspanning tussen inverterende en niet-inverterende aansluitingen op te bouwen tot bijna nul. De waarde van de inverterende ingangsklem zal dus gelijk zijn aan de niet-inverterende aansluiting Vref. De stroom die door de potentiaalverdeler vloeit, kan dus worden geschreven als

Ik = Vref / R2

De weerstand R2, zoals weergegeven in het diagram, is geen externe component die is aangesloten op het IC, maar een interne weerstand, die door de fabrikant in de IC is ingebouwd. Vanwege de bovenstaande omstandigheden vloeit dezelfde stroom door de R1. De uitgangsspanning kan dus worden geschreven als

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

Dit toont aan dat de output van de regelaar ook kan worden geregeld door de gewenste waarden voor R1 en R2 in te voeren. Het IC heeft een seriedoorgangstransistor, die in staat is om meer dan 1,5 A belastingsstroom aan te kunnen, mits er voldoende warmteafvoer wordt geleverd.

LM 340

Net als andere IC's heeft deze IC ook opties voor thermische uitschakeling en huidige waarschuwingen. Thermische uitschakeling is een functie die de IC uitschakelt zodra de binnentemperatuur van de IC boven de vooraf ingestelde waarde stijgt. Deze temperatuurstijging kan meestal het gevolg zijn van een te hoge buitenspanning, omgevingstemperatuur of zelfs warmteafvoer. De vooraf ingestelde uitschakeltemperatuur voor de LM340 IC is 175 ° C. Door de thermische uitschakeling en stroombegrenzing zijn de apparaten in de LM 340-serie bijna onverwoestbaar.

LM340-15 Circuit

Het bovenstaande diagram toont de toepassing van de LM340 IC als spanningsregelaar. De pinnen 1, 2 en 3 zijn de invoer, uitvoer en ook aarde.

Als er nogal wat afstand (in cm) is tussen de IC en de filtercondensator van de ongeregelde voeding, dan kan er een kans zijn dat er ongewenste oscillaties plaatsvinden binnen de IC als gevolg van leadinductanties in het circuit. Om deze onnodige oscillatie te verwijderen, de condensator C1 moet geplaatst worden zoals getoond in het circuit. De condensator C2 wordt soms gebruikt om de transiënte reactie van het circuit te ontwikkelen.

Elk apparaat uit de LM 340-serie heeft een minimale ingangsspanning nodig, die minimaal 2 tot 3 V hoger moet zijn dan de gereguleerde uitgangsspanning, anders stopt de regeling. Bovendien is er een maximale ingangsspanning vanwege overmatige vermogensdissipatie.

Soorten regelgevers

In principe zijn er twee soorten spanningsregelaars : - Lineaire spanningsregelaar en schakelende spanningsregelaar. In dit artikel wordt alleen de lineaire spanningsregelaar besproken. De lineaire spanningsregelaars zijn van twee typen: serie en shunt.

Lineaire regelaar

Lineaire regelaar werkt als een spanningsdeler In het ohmse gebied gebruikt het een FET. De weerstanden van de spanningsregelaar zijn een variatie met belasting, wat resulteert in een constante uitgangsspanning.

Voordelen van de lineaire spanningsregelaar

Geeft een lage rimpelspanning aan de uitgang
Snelle reactietijd laden of lijnwisselingen
Lage elektromagnetische interferentie en minder ruis

Nadelen van de lineaire spanningsregelaar

De efficiëntie is erg laag
Vereist een groot koellichaam
Spanning boven de ingang kan niet worden verhoogd

Serie spanningsregelaar

Een seriespanningsregelaar wordt ook wel een serieschakelspanningsregelaar genoemd. Het maakt gebruik van een variabel element dat in serie met de belasting is geplaatst. Vanwege de onbetrouwbaarheid van de weerstanden in het serie-element, kan de spanning die erover valt, worden gevarieerd om ervoor te zorgen dat de spanning over de belasting constant blijft.

“verschil tussen ac en dc stroom ”

Serie spanningsregelaar

Het voordeel van de seriespanningsregelaar is dat de hoeveelheid opgenomen stroom efficiënt kan worden gebruikt door de belasting, hoewel enige stroom zou worden verbruikt door elk circuit dat op de regelaar is aangesloten. In tegenstelling tot de shuntregelaar trekt de serieregelaar geen volledige stroom, zelfs niet als de belasting geen stroom nodig heeft. Hierdoor is de serieregelaar aanzienlijk efficiënter.

Shunt-spanningsregelaar

Een shuntspanningsregelaar werkt door een pad te bieden van de voedingsspanning naar de aarde via een variabele weerstand. De stroom door de shuntregelaar wordt weggeleid van de belasting en stroomt vervolgens nutteloos naar de grond, waardoor deze vorm over het algemeen minder efficiënt is dan de serieregelaar. Het is echter eenvoudiger, bestaat soms uit een spanningsreferentiediode en wordt gebruikt in een circuit met zeer laag vermogen waarin de verspilde stroom te klein is om van belang te zijn. Dit formulier is erg algemeen voor spanningsreferentiecircuits. Een shuntregelaar kan meestal alleen stroom zinken (absorberen).

Shunt-spanningsregelaar

Toepassingen van shuntregelaars

Schakelvoedingen met lage uitgangsspanning
Huidige bron- en zinkcircuits
Fout versterkers
De aanpasbare spanning of stroom lineair en schakelen voedingen
Spanningsbewaking
Analoge en digitale schakelingen die nauwkeurige referenties vereisen
Nauwkeurigheid stroombegrenzers

Dit gaat allemaal over de Lm340-serie spanningsregelaars en hun toepassingen. Wij zijn van mening dat de informatie in dit artikel nuttig voor u is voor een beter begrip van dit concept. De tweede generatie IC-regelaars zijn apparaten met drie aansluitingen die de uitgangsspanning constant kunnen houden. De LM340-serie is een typisch geval van tweede generatie IC-regelaars. De gereguleerde spanningen van de LM340-serie zijn van 5 tot 24 V. LM340-apparaten omvatten stroombegrenzing en thermische uitschakeling. Wanneer een IC-regelaar zich meer dan enkele centimeters van de voeding bevindt, kan het nodig zijn om een bypass-condensator aan te sluiten op de ingang van de regelaar. De ingangsspanning naar een LM340-apparaat moet minimaal 2 of 3 V hoger zijn dan de gereguleerde uitgang.

Verder, voor vragen over dit artikel of voor hulp bij de implementatie elektrische en elektronische projecten , kunt u contact met ons opnemen of reageren in het commentaargedeelte hieronder.

Fotocredits: