リニア安定化電源装置の動作原理を詳しく解説
まず、次の図を使用して、リニア レギュレータ電源における電圧調整の原理を説明します。
Uo=Ui × RL/(RW+RL) なので、RW のサイズを調整することで出力電圧を変更できます。この式では、調整可能な抵抗 RW の値の変化だけを見ると、Uo の出力は線形ではありませんが、RW と RL を合わせて見ると線形になることに注意してください。また、図では RW の先端が左側に接続されているのではなく、右側に接続されているように描かれていることにも注意してください。式と大きな違いはありませんが、右側の図は「サンプリング」と「フィードバック」の概念を完全に反映しています。実際には、大多数の電源はサンプリング モードとフィードバック モードで動作し、フィードフォワード方式が使用されることはほとんどありません。または補助的な方法としてのみ使用されます。
続けてみましょう。図の可変抵抗器をトランジスタまたは電界効果トランジスタに置き換え、出力電圧を検出してこの「可変抵抗器」の抵抗を制御し、出力電圧を一定に保つと、電圧の目標を達成できます。安定。このトランジスタまたは電界効果トランジスタは、電圧出力の大きさを調整するために使用されるため、調整トランジスタと呼ばれます。
電源と負荷の間に調整管が直列に接続されているため、直列安定化電源と呼ばれます。これに対応して、負荷と並列に調整管を接続して出力電圧を調整する並列型安定化電源もあります。代表的なリファレンスレギュレータ TL431 は並列型レギュレータです。並列接続の意味は、図 2 の電圧レギュレータのようなもので、シャントを介して減衰増幅管のエミッタ電圧の「安定性」を確保します。おそらく、この図からすぐに「平行」であることが示されないかもしれませんが、よく見てみると、それは確かに真実です。ただし、ここでの電圧レギュレータは非線形領域を使用して動作することにも注意してください。したがって、電源として考えれば、非線形電源でもあります。誰もが理解しやすいように、わかりやすいまで見て、適切な画像を探してみましょう。
調整管は抵抗に相当するため、抵抗に電流が流れると発熱します。したがって、一般に直線状態で動作する調整管は発熱が大きく、効率が低下します。これは、リニア安定化電源の主な欠点の 1 つです。リニア安定化電源についてさらに詳しく理解するには、アナログ電子回路の教科書を参照してください。ここでの私たちの主な目的は、誰もがこれらの概念とその関係を明確にできるようにすることです。
