ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าซีรี่ส์ทรานซิสเตอร์: การออกแบบวงจรและการทำงาน

ใน แหล่งจ่ายไฟ ระบบตัวควบคุมเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นซึ่งใช้ในการควบคุมกำลังขับในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสามารถกำหนดเป็นตัวควบคุมเช่นเดียวกับการแปลงพลังงานไฟฟ้าในส่วนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะสร้างเอาต์พุตที่มีเสถียรภาพสำหรับรูปแบบของอินพุตหรือโหลด ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ามีหลายประเภทเช่นซีเนอร์ซีรีส์ปัดบวกคงที่ IC ปรับค่าลบติดตามคู่ ฯลฯ บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบทรานซิสเตอร์

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์ซีรีส์คืออะไร?

ซีรี่ย์ ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า สามารถกำหนดให้เป็นตัวควบคุมที่มีข้อ จำกัด เช่นการกระจายตัวสูงประสิทธิภาพน้อยและแรงดันไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์และแรงดันไฟฟ้าของซีเนอร์ไดโอดจะได้รับผลกระทบเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

การออกแบบวงจรของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าซีรี่ส์ทรานซิสเตอร์

นี้ การออกแบบวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า ดังแสดงด้านล่าง วงจรต่อไปนี้สามารถสร้างขึ้นด้วยทรานซิสเตอร์เช่นเดียวกับ ซีเนอร์ไดโอด . ในวงจรนี้กระแสโหลดจะไหลผ่านทรานซิสเตอร์ซีรีส์ Q1 นี่คือเหตุผลที่เรียกตัวควบคุมนี้ว่าทรานซิสเตอร์ซีรีส์ - ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า เมื่อแหล่งจ่ายไฟ DC ที่ไม่ได้รับการควบคุมถูกกำหนดให้กับขั้วอินพุตของวงจรเราจะได้รับเอาต์พุตที่มีการควบคุมตลอดทั้งโหลด ที่นี่ซีเนอร์ไดโอดให้แรงดันอ้างอิง

ทรานซิสเตอร์ชุดแรงดันไฟฟ้าควบคุมวงจรแผนภาพ

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าชุดทรานซิสเตอร์ทำงาน คือเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่แรงดันฐานของทรานซิสเตอร์ถูกยึดไว้กับแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรทั่วทั้งไดโอด ตัวอย่างเช่นถ้าแรงดันซีเนอร์เท่ากับ 8V แรงดันฐานของทรานซิสเตอร์จะอยู่ที่ประมาณ 8V ดังนั้น Vout = VZ - VBE

การดำเนินการ

การทำงานของทรานซิสเตอร์นี้สามารถทำได้ในสองกรณีเช่นเมื่อแรงดันเอาต์พุตเพิ่มขึ้นและลดลง

เมื่อแรงดันขาออกลดลง

เมื่อแรงดันไฟฟ้า o / p ในวงจรลดลงแรงดันไฟฟ้า BE จะเพิ่มขึ้นและทำให้ทรานซิสเตอร์ทำงานได้มากขึ้น เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าขาออกจะคงที่ในระดับที่คงที่

เมื่อแรงดันขาออกเพิ่มขึ้น

เมื่อแรงดันไฟฟ้า o / p เพิ่มขึ้นในวงจรแรงดันไฟฟ้า BE จะลดลงและทำให้ทรานซิสเตอร์ทำงานน้อยลง เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าขาออกจะคงที่ในระดับที่คงที่

ข้อดี / ข้อเสีย

ความได้เปรียบ เอส ของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าชุดนี้ อยู่ด้านล่าง

• ประโยชน์หลักของวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้านี้คือการเปลี่ยนแปลงภายในกระแสซีเนอร์จะลดลงเนื่องจากปัจจัย ‘ß’ ดังนั้นเอฟเฟกต์อิมพีแดนซ์ของซีเนอร์จะลดลงอย่างมากและเราจะได้เอาต์พุตที่เสถียรเพิ่มเติม

ข้อเสียของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรม อยู่ด้านล่าง

• การปรับเปลี่ยนภายในกระแสซีเนอร์จะลดลงเป็นจำนวนมากซึ่งปริมาณที่ผลิตได้นั้นไม่คงที่อย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจาก VZ และ VBE ลดลงตามอุณหภูมิห้องที่สูงขึ้น
• การปรับเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า o / p ไม่ใช่เรื่องง่ายเพราะไม่มีทรัพยากรดังกล่าวให้มา

ดังนั้น Zener RPS ( แหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุม ) ประสิทธิภาพจะต่ำมากเนื่องจากกระแสโหลดสูง ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้มักใช้ซีเนอร์ที่ควบคุมด้วยทรานซิสเตอร์เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้า o / p ให้คงที่ โดยพื้นฐานแล้วทรานซิสเตอร์ ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า ซึ่งควบคุมโดยซีเนอร์แบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรมและตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบแบ่ง นี่คือคำถามสำหรับคุณหน้าที่หลักของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าคืออะไร?