ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ใช้กันมากที่สุด วงจรอิเล็กทรอนิกส์ ในอุปกรณ์ใดก็ได้ แรงดันไฟฟ้าที่ซิงโครไนซ์ (ไม่มีความผันผวนและระดับเสียงรบกวน) มีความสำคัญมากสำหรับการทำงานที่ราบรื่นของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลจำนวนมาก ในกรณีปกติที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์จะต้องจ่ายแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่ควบคุมอย่างราบรื่นให้กับไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อให้ทำงานได้อย่างราบรื่น พบตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าอยู่ในขอบเขตที่เหมาะสม บทความนี้กล่าวถึงประเภทของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าและตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า Lm 340 series

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

Voltage Regulator คืออะไร?

เครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้าคือเครื่องไฟฟ้าหรืออิเล็กทรอนิกส์ที่รักษาแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟให้อยู่ในขอบเขตที่เหมาะสม ต้องการตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าอยู่ในช่วงที่กำหนดซึ่งสามารถทนได้โดยอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้แรงดันไฟฟ้านั้น อุปกรณ์ดังกล่าวมักใช้ในยานยนต์ทุกประเภทเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากับโหลดไฟฟ้าเท่ากันและเพื่อให้แน่ใจว่าข้อกำหนดในการชาร์จของ แบตเตอรี่ . ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ายังใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งแรงดันไฟฟ้าที่แปรผันมากเกินไปอาจเป็นอันตรายได้

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า IC

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM340 ซีรี่ส์

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า การใช้ LM340 IC เป็นไอซีควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กันมากที่สุด แรงดันอ้างอิงในตัวจะแสดงในแผนภาพบล็อกของ LM340 IC ด้านล่าง

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 3 ขั้ว

Vref ไดรฟ์จากอินพุตที่ไม่กลับด้านของ เครื่องขยายเสียงในการทำงาน . มีหลายขั้นตอนของการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของ op-amp ที่ใช้ที่นี่ อัตราขยายที่สูงนี้ช่วยให้ op-amp สร้างแรงดันไฟฟ้าผิดพลาดระหว่างขั้วกลับด้านและไม่กลับด้านจนเกือบเป็นศูนย์ ดังนั้นค่าเทอร์มินัลอินพุทที่กลับด้านจะคล้ายกับเทอร์มินัลที่ไม่กลับด้าน Vref ดังนั้นกระแสที่ไหลผ่านตัวแบ่งศักย์สามารถเขียนเป็น

ฉัน = Vref / R2

ตัวต้านทาน R2 ดังที่แสดงในแผนภาพไม่ใช่ส่วนประกอบภายนอกที่เชื่อมต่อกับ IC แต่เป็นตัวต้านทานภายในซึ่งสร้างขึ้นภายใน IC โดยผู้ผลิต เนื่องจากเงื่อนไขข้างต้นกระแสเดียวกันจึงไหลผ่าน R1 ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าขาออกสามารถเขียนเป็น

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

นี่แสดงให้เห็นว่าเอาต์พุตของตัวควบคุมยังสามารถควบคุมได้โดยใส่ค่าที่ต้องการสำหรับ R1 และ R2 IC มีทรานซิสเตอร์แบบพาสซีรีส์ซึ่งสามารถจัดการกระแสโหลดได้มากกว่า 1.5 A หากมีการระบายความร้อนที่เพียงพอพร้อมกับมัน

LM 340

เช่นเดียวกับ IC อื่น ๆ IC นี้ยังมีตัวเลือกการปิดระบบระบายความร้อนและการเตือนปัจจุบัน การปิดด้วยความร้อนเป็นคุณสมบัติที่จะปิด IC ทันทีที่อุณหภูมิภายในของ IC สูงกว่าค่าที่ตั้งไว้ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนี้ส่วนใหญ่อาจเกิดจากแรงดันไฟฟ้าภายนอกอุณหภูมิโดยรอบหรือแม้กระทั่งเนื่องจากการระบายความร้อน ค่าอุณหภูมิที่ตัดไว้ล่วงหน้าสำหรับ LM340 IC คือ 175 ° C เนื่องจากการปิดระบบระบายความร้อนและการ จำกัด กระแสอุปกรณ์ในซีรี่ส์ LM 340 จึงแทบไม่สามารถทำลายได้

LM340-15 วงจร

แผนภาพด้านบนแสดงการใช้ LM340 IC เป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า พิน 1, 2 และ 3 เป็นอินพุตเอาต์พุตและกราวด์

หากมีระยะห่างเล็กน้อย (เป็นซม.) จาก IC ไปยังตัวเก็บประจุตัวกรองของแหล่งจ่ายไฟที่ไม่ได้รับการควบคุมอาจมีโอกาสที่จะเกิดการสั่นที่ไม่ต้องการเกิดขึ้นภายใน IC เนื่องจากการเหนี่ยวนำของตะกั่วภายในวงจร เพื่อลบการสั่นที่ไม่จำเป็นนี้ ตัวเก็บประจุ ต้องวาง C1 ตามที่แสดงในวงจร บางครั้งตัวเก็บประจุ C2 ใช้เพื่อพัฒนาปฏิกิริยาชั่วคราวของวงจร

อุปกรณ์ใด ๆ ในซีรีส์ LM 340 ต้องการอินพุตขั้นต่ำของแรงดันไฟฟ้าซึ่งควรสูงกว่าแรงดันเอาต์พุตที่ควบคุมอย่างน้อย 2 ถึง 3 V มิฉะนั้นจะหยุดควบคุม นอกจากนี้ยังมีแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงสุดเนื่องจากมีการกระจายพลังงานมากเกินไป

ประเภทของหน่วยงานกำกับดูแล

โดยทั่วไปมีสอง ประเภทของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า : - ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นและตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตช์ ในบทความนี้จะกล่าวถึงเฉพาะตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นเท่านั้น ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นมีสองประเภท: Series และ Shunt

Linear Regulator

Linear regulator ทำหน้าที่เป็น ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า . ในภูมิภาค Ohmic จะใช้ FET ความต้านทานของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็นตัวแปรที่มีโหลดทำให้แรงดันเอาต์พุตคงที่

ข้อดีของ Linear Voltage Regulator

ให้แรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมต่ำ
เวลาตอบสนองที่รวดเร็วหรือการเปลี่ยนแปลงบรรทัด
สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าต่ำและเสียงรบกวนน้อยลง

ข้อเสียของ Linear Voltage Regulator

ประสิทธิภาพต่ำมาก
ต้องใช้แผ่นระบายความร้อนขนาดใหญ่
ไม่สามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเหนืออินพุตได้

ชุดควบคุมแรงดันไฟฟ้า

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรมมีชื่อเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรม ใช้องค์ประกอบตัวแปรที่อยู่ในอนุกรมพร้อมกับโหลด เนื่องจากความต้านทานที่ไม่น่าเชื่อถือในองค์ประกอบชุดแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมสามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งโหลดยังคงที่

“มอเตอร์เหนี่ยวนำทำงานอย่างไร ”

ชุดควบคุมแรงดันไฟฟ้า

ข้อดีของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรมคือปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่ดึงออกมาสามารถใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยโหลดแม้ว่ากระแสไฟฟ้าบางส่วนจะถูกใช้โดยวงจรใด ๆ ที่เชื่อมต่อกับตัวควบคุม ตรงกันข้ามกับตัวควบคุมการปัดตัวควบคุมซีรีส์ไม่ดึงกระแสเต็มแม้ว่าโหลดจะไม่ต้องการกระแสก็ตาม เป็นผลให้ตัวควบคุมซีรีส์มีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างมาก

Shunt Voltage Regulator

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า shunt ทำงานโดยจัดเตรียมเส้นทางจากแรงดันไฟฟ้าไปยังพื้นดินผ่านความต้านทานตัวแปร กระแสที่ผ่านตัวควบคุมการแบ่งจะถูกเบี่ยงเบนออกไปจากโหลดแล้วไหลลงสู่พื้นอย่างไร้ประโยชน์ทำให้แบบฟอร์มนี้โดยทั่วไปมีประสิทธิภาพน้อยกว่าตัวควบคุมแบบอนุกรม อย่างไรก็ตามมันง่ายกว่าบางครั้งประกอบด้วยไดโอดอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าซึ่งใช้ในวงจรที่ใช้พลังงานต่ำมากซึ่งกระแสที่เสียไปนั้นน้อยเกินไปที่จะกังวล แบบฟอร์มนี้เป็นแบบทั่วไปสำหรับวงจรอ้างอิงแรงดันไฟฟ้า โดยปกติแล้วตัวควบคุมการปัดจะจม (ดูดซับ) กระแสเท่านั้น

Shunt Voltage Regulator

การใช้งานของ Shunt Regulators

แหล่งจ่ายไฟสลับแรงดันเอาต์พุตต่ำ
แหล่งที่มาปัจจุบันและวงจรซิงก์
ตัวขยายข้อผิดพลาด
แรงดันไฟฟ้าที่ปรับได้หรือเชิงเส้นและการสลับกระแส แหล่งจ่ายไฟ
การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า
วงจรอนาล็อกและดิจิตอลที่ต้องการการอ้างอิงที่แม่นยำ
ตัว จำกัด กระแสที่ถูกต้อง

ทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าซีรีส์ Lm340 และการใช้งาน เราเชื่อว่าข้อมูลที่ให้ไว้ในบทความนี้เป็นประโยชน์สำหรับคุณในการทำความเข้าใจแนวคิดนี้ให้ดีขึ้น ตัวควบคุม IC รุ่นที่สองเป็นอุปกรณ์สามขั้วที่สามารถเก็บค่าคงที่ของแรงดันไฟฟ้าขาออกได้ ซีรี่ส์ LM340 เป็นกรณีทั่วไปของตัวควบคุม IC รุ่นที่สอง แรงดันไฟฟ้าที่ควบคุมได้ของซีรี่ส์ LM340 มาจาก 5 ถึง 24 V. อุปกรณ์ LM340 รวมถึงการ จำกัด กระแสและการปิดด้วยความร้อน เมื่อตัวควบคุม IC อยู่ห่างจากแหล่งจ่ายมากกว่าสองสามนิ้วอาจจำเป็นต้องเชื่อมต่อตัวเก็บประจุแบบบายพาสข้ามอินพุตควบคุม แรงดันไฟฟ้าอินพุตไปยังอุปกรณ์ LM340 ควรมากกว่าเอาต์พุตที่ควบคุมอย่างน้อย 2 หรือ 3 V

นอกจากนี้สำหรับข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับบทความนี้หรือเพื่อขอความช่วยเหลือในการนำไปใช้ โครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ คุณสามารถติดต่อเราหรือแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง

เครดิตภาพ: