Регулятор напряжения ВАЗ 2114 признаки неисправности

Многие водители слышали о том, что в машине есть такая деталь, как регулятор напряжения ваз 2114, но при этом не знают, какую роль он выполняет и что делать в случае его неисправности. Ответить на все эти вопросы мы и постараемся в сегодняшней статье.

Регулятор напряжения ваз 2114

Содержание

1. Как работает регулятор напряжения
2. Признаки неисправности регулятора
3. Как заменить регулятор напряжения
4. Полезное видео

Как работает регулятор напряжения

По своему конструктивному устройству трехуровневый регулятор напряжения ваз 2114 представляет собой реле с подключенными к нему транзисторной схемой и сопротивлениями, которые, в свою очередь, подключены к возбуждающей обмотке на статоре генератора.

Принцип его действия заключается в следующем — во время своей работы генератор производит ток с нестабильным, скачкообразным напряжением, использование которого напрямую в бортовой сети могло бы привести к неполадкам и даже поломкам электронного оборудования. Для того, чтобы устранить эти скачки и поддерживать вольтаж, выдаваемый генератором, на одном уровне — и нужен регулятор-стабилизатор.

Работа регулятора напряжения ваз 2114

Так, при генерировании слишком высокого напряжения, устройство включает в схему дополнительные резисторы, которые понижают вольтаж до нужного уровня. В противном случае (когда напряжение слишком мало) стабилизатор отключает все сопротивления в схеме, и выдаваемый генератором вольтаж увеличивается.

Говоря о работе стабилизатора, следует учитывать и то, что все эти подстроечные колебания напряжения происходят с высокой частотой, в результате чего общая величина напряжения в бортовой сети остается фактически неизменной.

Если же говорить простыми словами, то регулятор напряжения генератора ваз 2114 отвечает за:

• активацию электрогенератора;
• контроль выдаваемого генератором тока;
• поддержание напряжения, поступающего в бортовую сеть, на стабильном уровне.

Расположение регулятора напряжения

Для регулятора, монтируемого на 14-ю модель, стандартными рабочими параметрами являются номинальный вольтаж в 14,5 вольт и номинальная сила тока в 5 ампер.

Признаки неисправности регулятора

Иногда в процессе эксплуатации авто случается и так, что стабилизатор выходит из строя. Признаками этого могут служить частые колебания и резкие скачки напряжения в сети автомашины, неполадки с электроприборами и быстрая разрядка аккумуляторной батареи. Если вы заметили один или несколько указанных выше признаков, то реле регулятор генератора ваз 2114 следует протестировать при помощи мультиметра.

Проверка регулятора напряжения ваз 2114

Сделать это можно следующим образом:

1. Установить тестер на измерение постоянного напряжения с пределом 20 вольт.
2. Измерить показания вольтажа на клеммах АКБ при выключенном моторе (результат должен составить от 12,5 до 13 вольт).
3. Запустить мотор и вновь измерить напряжение на клеммах (теперь оно должно составлять от 14 до 14,5 вольт).
4. Не выключая двигатель, включить дальний свет, печку и обогрев стекла (можно и другие мощные потребители). Замерить напряжение на батарее третий раз. Показатели вольтажа при этом должны находиться в пределах 13,2-13,9 вольт — это будет означать, что стабилизатор исправлен. В противном случае устройство придется демонтировать и заменить.

Совершать поездки на автомашине с вышедшим из строя регулятором генератора — не выгодно и даже небезопасно, поскольку это может привести к увеличению расхода топлива, поломкам в бортовой сети и даже к возгоранию авто.

Проверить корректную работу регулятора можно и без применения мультиметра, при снятом устройстве. Для этого нужно подсоединить его клемму «массы» к минусу аккумулятора, а контакты Б и В подключить к плюсу. После этого следует взять 3 ваттную автомобильную лампу и подсоединить ее к графитовым щеткам регулятора. Если последний исправен, то лампа загорится.

Новый и поврежденный регулятор напряжения

В некоторых случаях можно пойти еще дальше и проверить порог срабатывания. Для этого регулятор следует подключить как было сказано выше, но между его положительными выводами и плюсом АКБ подключить параллельно пару пальчиковых батарей, дабы увеличить напряжение в сети до 16 вольт. Если регулятор работает правильно, то он прервет питание и подключенная к его щеткам лампочка гореть не будет.

Как заменить регулятор напряжения

Если в ходе проверки выяснилось, что регулятор неисправен, то следует как можно быстрее выполнить его замену на новый, аналогичной модели.

Делать это нужно следующим образом:

1. Отсоединить обе клеммы от аккумуляторной батареи.
2. Отсоединить колодку с проводами, подключенную к выводу «D» генератора.
3. Снять резиновый колпачок с «плюсового» вывода, при помощи ключа на 13 отвинтить гайку, фиксирующую пучок проводов на шпильке.
4. Снять провода со шпильки-контакта.
5. Открыть 3 пластиковых зажима на крышке.
6. Используя плоскую отвертку или узкое лезвие, демонтировать крышку.
7. Выкрутить крестовой отверткой 2 винта, фиксирующих регулятор.
8. Отключить провода, подходящие к устройству.
9. Вынуть корпус регулятора вместе с графитовыми щетками.

Установку нового регулятора напряжения следует выполнять в таком же порядке, но в обратной последовательности.

Замена регулятора напряжения ваз 2114

Установив новый регулятор, следует обязательно зачистить все его контактные поверхности и проверить плотность прилегания контактов. В противном случае возможны сбои и неправильная работа устройства.

Заканчивая разговор о регуляторе напряжения, хочется еще раз напомнить о том, что при первых же признаках неисправности устройства следует заменить его на новое, поскольку в противном случае существует не только риск поломки бортовой электроники или увеличенного расхода топлива, но и вероятность короткого замыкания с дальнейшим возгоранием машины.

Полезное видео

Дополнительную полезную информацию по данному вопросу вы сможете почерпнуть из видео ниже:

Стартер генератор карбюратор автоэлектрика –Назначение регулятора напряжения

Что такое регулятор напряжения и как он работает?

Большинству интегральных микросхем требуется постоянное напряжение, с которым они могли бы работать. Будь то простой логический вентиль или сложный микропроцессор, у них есть собственное рабочее напряжение. Наиболее распространенными рабочими напряжениями являются 3,3 В, 5 В и 12 В. Хотя у нас есть батареи и адаптеры постоянного тока, которые могут действовать как источник напряжения, большую часть времени они не могут быть напрямую подключены к нашей схеме, поскольку напряжение от них не регулируется.

Скажем, например, у нас есть батарея на 9 В, но нам нужно запустить реле на 5 В, которое, очевидно, работает на 5 В. Что мы здесь делаем?

Что такое регулятор напряжения и почему мы его используем?

Вы помните свои школьные годы, нас учили, что резисторы понижают напряжение. Разве не было бы простым решением просто использовать резисторы для снижения напряжения в соответствии с законом Ома? Но тогда резисторы падают напряжение в зависимости от тока, протекающего через них. В тот момент, когда ваш компонент начинает потреблять меньше тока, напряжение резко возрастает и убивает его.

Нужно что-то получше — напряжение не должно зависеть от тока нагрузки, по крайней мере, сильно. Следующее простейшее решение, которое приходит вам в голову, — это делитель напряжения. Для этого нужны два резистора, но, эй, если их можно втиснуть, они тоже могут работать. Еще одна насущная проблема — в тот момент, когда ваш компонент начинает потреблять слишком большой ток, выход делителя проседает — верхний резистор не может справиться с потребляемым током. Теперь вы действительно начинаете жалеть, что не узнали об этом в школе. Вы можете исправить это, уменьшив значения резисторов, но это приведет к тому, что два резистора будут потреблять слишком большой ток, что, вероятно, разрушит ваш текущий бюджет и перегреется с немедленным риском отказа.

Что еще можно сделать? Усиление! Конечно, вы должны были часами читать лекции по этому поводу! Почему бы не добавить транзистор NPN в качестве повторителя напряжения? Смещение делителя напряжения может быть подключено к базе, вход шины 12 В к коллектору и выход к компоненту к эмиттеру, и бинго, вы решили проблему!

Конечно, исправление работает, но оставляет неприятные ощущения – вы использовали три детали, а при тестировании обнаруживаете, что сбои в питающей шине 12 В идеально воспроизводятся на выходе. Конечно, это усилитель, у него нет интеллекта для автокомпенсации. Вы можете заменить нижний резистор делителя напряжения стабилитроном, но ток, необходимый для правильного смещения стабилитрона (против таких вещей, как температурные коэффициенты и дрейф), почти такой же, как потребляет ваш компонент, что совершенно бессмысленно.

Нет ли лучшего способа сделать это? Разве не существует волшебного черного ящика, в котором есть все необходимое для эффективного сброса напряжения? Миллионы EEE по всему миру прошли через подобные периоды стресса (включая меня!). Конечно, не все проблемы связаны с падением напряжения, но подобные ситуации есть везде в лабораториях EEE!

Но вам повезло — нужный вам компонент существует. На самом деле, это одна из первых коммерческих реализаций технологии ИС (помимо операционных усилителей) — скромная регулятор напряжения .

Если вы когда-нибудь просмотрите техническое описание стабилизатора напряжения, вы будете поражены схемой, которой они оснащены, чтобы сбрасывать напряжение и поддерживать его в чистоте — хороший стабильный стабилизатор напряжения, усилители с обратной связью и компенсацией с половиной – приличный силовой каскад. Конечно, если мы смогли упаковать столько технологий в наши телефоны, почему бы не стабилизировать напряжение в красивом корпусе TO-92?

С каждым днем ​​они становятся все лучше – некоторые из них потребляют не более нескольких наноампер, то есть тысячных миллионных ампер! Более того, другие оснащены защитой от короткого замыкания и перегрева, что делает их надежными.

Регуляторы напряжения — более пристальный взгляд

Как мы видели в предыдущем разделе, основная задача регулятора напряжения — понизить большее напряжение до меньшего и поддерживать его стабильным, поскольку это регулируемое напряжение используется для питания (чувствительной) электроники.

Регулятор напряжения в основном представляет собой усиленный эмиттерный повторитель, как описано выше – транзистор, подключенный к стабильному эталону, который выдает постоянное напряжение, сбрасывая остальное.

Они также имеют встроенный усилитель ошибки, который измеряет выходное напряжение (опять же через делитель), сравнивает его с опорным напряжением, вычисляет разницу и соответствующим образом управляет выходным транзистором. Это далеко от делителя напряжения, который точно воспроизводит входной сигнал, хотя и на меньшую величину. Вы не хотите, чтобы пульсации переменного тока накладывались на шину постоянного напряжения.

Желательно иметь транзистор с высоким коэффициентом усиления, так как силовые транзисторы очень сложны в управлении, с жалким коэффициентом усиления в диапазоне двух цифр. Это было преодолено за счет использования транзисторов Дарлингтона, а в последнее время и полевых МОП-транзисторов. Поскольку этим типам требуется меньший ток для управления, общее потребление тока уменьшается. Это дополняется тем фактом, что источник опорного напряжения, используемый внутри, также потребляет очень небольшой ток.

Ток, который стабилизатор потребляет для управления всей этой внутренней схемой, когда выход не нагружен, называется током покоя. Чем меньше ток покоя, тем лучше.

Конструкция этих регуляторов состоит из трех транзисторов на выходном каскаде мощности — два из них в конфигурации Дарлингтона, а другой используется в качестве устройства ограничения тока. Последовательные переходы CE приводят к падению напряжения на стабилизаторе примерно на 2 В.

Это напряжение известно как падение напряжения, напряжение, ниже которого регулятор прекращает регулирование.

Вы можете найти устройства, называемые LDO или регуляторами с малым падением напряжения, с падением напряжения около 0,4 В, поскольку в них используется переключатель MOSFET.

Три концевых регулятора

Достаточно разговоров, теперь о фактических номерах деталей.

Наиболее распространенной серией регуляторов напряжения является серия 78XX . Две цифры после 78 представляют собой выходное напряжение стабилизатора, например, 7805 — это регулятор на 5 В, а 7812 — на 12 В. Выходные напряжения, доступные с фиксированными стабилизаторами, охватывают широкий диапазон от 3,3 В до 24 В с хорошими значениями, такими как 5 В, 6 В, 9 В.В, 15В и 18В доступны.

Эта серия стабилизаторов отлично подходит для большинства целей, они могут работать с напряжением почти до 30 В на входе и, в зависимости от корпуса, с выходным током до 1 А. Они исключительно просты в использовании — подключите входной контакт к входному напряжению, а выходной контакт к устройству, которому требуется более низкое напряжение, и, конечно же, контакт заземления к земле.

Здесь развязывающие конденсаторы необязательны, поскольку усилители обратной связи «отбрасывают» входные пульсации и шумы, следя за тем, чтобы они не передавались на выход. Однако, если ваше устройство потребляет более нескольких десятков миллиампер, рекомендуется не менее 4,7 мкФ на входе и выходе, желательно из керамики.

Интересно, что люди делают примитивные зарядные устройства для телефонов, используя эти регуляторы. Просто подключите 9-вольтовую батарею к входу и соответствующий USB-разъем к выходу, и вуаля, у вас есть аварийное зарядное устройство для телефона. Эта конструкция достаточно надежна благодаря встроенной в микросхему тепловой защите.

Преимущество таких регуляторов напряжения в том, что распиновка практически универсальна, поэтому возможны замены штекеров. В настоящее время большинство «транзисторных» корпусов на печатных платах представляют собой стабилизаторы напряжения, которые можно использовать для других проектов, поскольку они очень просты в использовании.

Увеличение выходного тока регуляторов напряжения

Одним из ограничений, которое быстро преодолевает полезность, является выходной ток, который сильно ограничивается корпусом и способом монтажа корпуса.

Существуют сильноточные варианты этих регуляторов, но их трудно найти.

Единственными устройствами, способными выдавать большие токи, являются импульсные преобразователи постоянного тока, но коэффициенты выходного шума ужасны.

Создание собственного сильноточного линейного стабилизатора возможно, но в конечном итоге вы столкнетесь со всеми проблемами, упомянутыми выше.

К счастью, есть способ «захватить» стандартный регулятор с помощью нескольких дополнительных деталей и увеличить выходной ток.

Большинство этих модификаций включают в себя добавление шунтирующего транзистора к стабилизатору и управление базой с входом, как показано на рисунке ниже.

Регулируемые регуляторы

Регуляторы с тремя клеммами довольно удобны и просты в использовании, но что, если вам нужно нестандартное выходное напряжение, например 10,5 В или 13 В?

Конечно, более или менее возможно захватить стационарные регуляторы, но требуемая схема довольно сложна и превосходит основную цель простоты.

Существуют устройства, которые могут сделать эту работу за нас, наиболее популярным из которых является LM317.

LM317 похож на любой другой линейный регулятор с входным и выходным контактом, но вместо контакта заземления есть контакт, называемый «регулировка». Этот вывод предназначен для получения обратной связи от делителя напряжения на выходе, чтобы на выводе всегда было 1,25 В, изменяя значения сопротивления, мы можем получать разные напряжения. В техническом описании даже говорится: «устраняет запас многих фиксированных напряжений», но, конечно, это применимо только в том случае, если вы можете позволить себе иметь эти два резистора на плате.

Преимущество подобных регулируемых регуляторов заключается в том, что при небольшом изменении конфигурации они также могут служить источниками постоянного тока.

При подключении резистора к выходному контакту и регулировочного контакта к другому концу резистора, как показано на рисунке, регулятор пытается поддерживать постоянное напряжение 1,25 В на выходном резисторе и, следовательно, постоянный ток на выходе. . Эта простая схема довольно популярна среди любителей диодных лазеров.

Стационарные регуляторы тоже могут это делать, но напряжения падения неоправданно высоки (фактически номинальное выходное напряжение). Однако они сработают в крайнем случае, если вы в отчаянии.

Ограничения регулятора напряжения

Самым большим преимуществом линейных регуляторов является их простота; больше ничего не нужно говорить.

Однако, как и у всех хороших чипов, у них есть свои ограничения.

Линейные регуляторы работают как переменный резистор с обратной связью, сбрасывая любое ненужное напряжение. При потреблении того же тока, что и нагрузка. Эта потерянная энергия преобразуется в тепло, что делает эти регуляторы горячими и неэффективными при больших токах.

Например, стабилизатор на 5 В с входным напряжением 12 В, работающий при токе 1 А, имеет потери мощности (12 В – 5 В)*1 А, что составляет 7 Вт! Это много потраченной энергии, а КПД всего 58%!

Так что при больших перепадах входного-выходного напряжения или при больших токах регуляторы имеют жалкую энергоэффективность.

Проблема перепада напряжения на входе-выходе может быть решена с помощью последовательного включения более одного регулятора с уменьшением выходного напряжения (до желаемого значения напряжения), так что напряжение снижается ступенчато. В то время как общая рассеиваемая мощность такая же, как при наличии одного регулятора, тепловая нагрузка распределяется по всем устройствам, что снижает общую рабочую температуру.

Ограничения по мощности и эффективности можно преодолеть с помощью импульсного источника питания, но выбор зависит от области применения, нет четких правил относительно того, где и какой тип источника питания следует использовать.

Практическое руководство по регуляторам напряжения (объяснение схем)

Регулятор напряжения представляет собой электронную схему, поддерживающую постоянный уровень напряжения. Это часто используется для защиты электронного оборудования от колебаний мощности и поддержания постоянного уровня напряжения для различных устройств. В этой статье мы обсудим необходимость, работу и типы регуляторов напряжения.

Содержание

1. Что такое регулятор напряжения?
2. Для чего нужна регулировка напряжения?
   • Как достигается напряжение постоянного тока?
3. Как работает регулятор напряжения?
   • Детали регулятора напряжения
4. Типы регуляторов напряжения
   • Линейный регулятор напряжения
     • Типы линейных регуляторов напряжения (в зависимости от характера выходного напряжения)
     • Типы линейных регуляторов напряжения (в зависимости от расположения проходного элемента)
   • Преимущества линейных регуляторов напряжения
   • Недостатки линейных регуляторов напряжения
   • Импульсные регуляторы напряжения )
5. Преимущества импульсных регуляторов напряжения
6. Недостатки импульсных регуляторов напряжения
7. Применение регуляторов напряжения

Что такое регулятор напряжения?

Регулятор напряжения представляет собой интегральную схему (ИС), которая поддерживает стабилизированное выходное напряжение в пределах предварительно принятого значения . И это стабильное выходное напряжение затем подается на выходное устройство/оборудование. Это выходное напряжение является максимальным значением, которое может поддерживать это оборудование без повреждений.

Регулятор напряжения IC

Регулятор напряжения может иметь простую конструкцию с прямой связью или может включать отрицательную обратную связь. Конструкция может состоять как из электромеханического механизма, так и из электронных компонентов.

• Электронные регуляторы напряжения размещаются в таких устройствах, как блоки питания компьютеров, где они регулируют напряжения постоянного тока, используемые процессором или другими элементами.
• В системе распределения электроэнергии регуляторы напряжения могут быть установлены на подстанции или вдоль распределительных линий, чтобы они получали стабильное напряжение независимо от того, сколько энергии потребляется из линии.

Для чего нужна регулировка напряжения?

Электронные устройства рассчитаны на питание от постоянного тока. Эти устройства смоделированы так, чтобы иметь предопределенную номинальную мощность, то есть ток и напряжение. Источник постоянного тока может быть обеспечен с помощью батареи или элемента, что может быть дорогостоящим. Вместо этого источник переменного тока преобразуется в источник постоянного тока.

Использование тока является динамическим и зависит от нагрузки, которая влияет на выходное напряжение или номинальную мощность. Следовательно, регулирование напряжения требуется для правильного функционирования устройств для поддержания номинальной мощности в любых условиях.

Как достигается напряжение постоянного тока?

Стабилизация напряжения обеспечивает фиксированное выходное напряжение постоянного тока, независимое от изменения входного напряжения сети переменного тока, тока нагрузки и температуры. На блок-схеме показано, как источник переменного тока преобразуется в постоянный постоянный ток: 

Схема линейного источника питания

Трансформатор: Повышение/понижение напряжения переменного тока, обеспечиваемое желаемым действием магнитного поля.

Выпрямитель: Преобразует входное переменное напряжение в пульсирующее постоянное напряжение.

Фильтр: уменьшает колебания выпрямленного выходного напряжения или пульсации. Это обеспечивает постоянное напряжение постоянного тока.

Регулятор напряжения: подает на нагрузку фиксированное значение напряжения, независимо от значения входного напряжения.

Как работает регулятор напряжения?

Чтобы понять работу регулятора напряжения, рассмотрите схему, показанную на рисунке ниже. Схема регулятора напряжения устанавливается между напряжением питания (вход) и электрической нагрузкой (выход). Из-за некоторых помех входное напряжение может как увеличиваться, так и уменьшаться от своего номинального значения. Регулятор напряжения действует соответственно, чтобы свести на нет эффект. Рассмотрим эти два случая:

Цепь регулятора напряжения

Случай 1: Если величина выходного напряжения превышает номинальное напряжение

В этом случае элементы управления внутри регулятора напряжения увеличивают падение напряжения на нем, тем самым уменьшая величину выходного напряжения до номинального значения.

Случай 2: Если величина выходного напряжения падает ниже номинального напряжения

В этом случае падение напряжения на регуляторе напряжения снижается, поэтому на выходной клемме снова получается номинальное напряжение.

Таким образом, регулятор напряжения всегда поддерживает номинальное напряжение на выходных клеммах.

Детали регулятора напряжения

Как правило, цепь регулятора напряжения состоит из трех частей:

• Цепь управления (проходной элемент): Проверяет величину нестабилизированного напряжения и передает регулируемое напряжение на выходе.
• Схема выборки: Она производит выборку части выходного напряжения и сравнивает ее с эталонным напряжением.
• Схема компаратора: Сравнивает сигнал обратной связи с фиксированным опорным напряжением и формирует управляющий сигнал для управляющего элемента.

Типы регуляторов напряжения

Существует два типа регуляторов напряжения:

• Линейный регулятор напряжения
• Импульсный регулятор напряжения

Примечание: Обсуждая компоненты регулятора напряжения и его назначение, мы рассмотрим транзистор как проходной элемент в регуляторе напряжения.

Линейный регулятор напряжения

Когда транзистор работает в активной области (или действует как переключатель) для управления выходным напряжением, то этот тип регулятора известен как линейный регулятор напряжения.

Типы линейных регуляторов напряжения (в зависимости от характера выходного напряжения)

Линейные регуляторы напряжения подразделяются на четыре типа:

Регуляторы с фиксированным выходом

Стабилизатор с фиксированным напряжением создает фиксированное выходное напряжение постоянного тока, положительное или отрицательное.

Положительный фиксированный стабилизатор напряжения: IC серии 78xx

Отрицательный фиксированный стабилизатор напряжения: IC серии 79xx

При работе с сериями 78xx и 79xx необходимо учитывать следующее:

9019 8

 Обе серии имеют 3 контакта, и 3 контакта ^rd используются для сбора выходного сигнала.

Регулируемый регулятор напряжения

Регулируемый регулятор напряжения создает выходное напряжение постоянного тока, которое можно настроить на любое другое значение в определенном диапазоне напряжений. Он может быть как положительным, так и отрицательным.

Положительный регулируемый регулятор напряжения: Регулятор напряжения LM317 IC

Отрицательный регулируемый регулятор напряжения: ИС регулятора напряжения LM337  

Типы линейных регуляторов напряжения (в зависимости от расположения проходного элемента)

В линейном регуляторе напряжения используется замкнутая петля обратной связи для прохождения элемента смещения, чтобы получить фиксированное напряжение на его выходных клеммах. В зависимости от того, как нагрузка подключена к проходному элементу, она подразделяется на:

• Регуляторы напряжения серии
• Шунтирующие регуляторы напряжения

Серийные регуляторы напряжения

Серийный регулятор напряжения

В этом регуляторе управляющий элемент подключается последовательно с нагрузкой. Изменяя сопротивление последовательного элемента, можно изменить падение напряжения на нем. Выходное напряжение нагрузки остается постоянным в зависимости от компаратора и контроллера.

В последовательных регуляторах напряжения ток не отводится от нагрузки, поэтому они более эффективны, чем шунтирующие регуляторы напряжения. Чтобы подробно понять работу последовательного регулятора, рассмотрим два случая:

Случай 1: если выходное напряжение увеличивается

В этом случае схема компаратора подает управляющий сигнал на элемент последовательного управления, чтобы уменьшить их величину выходного напряжения, тем самым поддерживая фиксированное выходное напряжение.

Случай 2: Если выходное напряжение уменьшается

В этом случае схема компаратора подает управляющий сигнал на последовательный управляющий элемент для увеличения их величины выходного напряжения, снова поддерживая фиксированное выходное напряжение.

Шунтирующие регуляторы напряжения

Шунтирующие регуляторы напряжения

Шунтирующее напряжение состоит из переменного сопротивления, которое обеспечивает путь тока от источника питания к земле. Поскольку часть тока отводится от нагрузки, он менее эффективен, чем последовательный стабилизатор. На рисунке ниже показан шунтирующий регулятор напряжения, который содержит управляющий элемент, компаратор и схему выборки.

Если выходное напряжение имеет тенденцию изменяться из-за изменения нагрузки, то схема дискретизации подает сигнал обратной связи на схему компаратора. Таким образом, компаратор выдает управляющий сигнал для изменения величины тока, отведенного от нагрузки. Следовательно, он регулирует выходное напряжение.

Преимущества линейного регулятора напряжения

Линейный регулятор напряжения обладает следующими преимуществами:

• Они имеют простую конструкцию.
• Линейные регуляторы напряжения имеют малое время отклика, т. е. быстро реагируют на изменение напряжения нагрузки.
• Выходное напряжение содержит меньше пульсаций.
• Имеют лучший коэффициент шумоподавления, т.е. низкий уровень электромагнитных помех и меньше шума

Недостатки линейного регулятора напряжения

• Их эффективность низкая.
• Несмотря на простую конструкцию, они занимают много места.
• Выходное напряжение не может быть выше номинального, т. е. возможен только понижающий (понижающий) режим.
• Иногда требуется радиатор из-за значительного выделения тепла.
• Экономичны по сравнению с импульсными регуляторами напряжения.

Импульсный регулятор напряжения

Импульсный регулятор напряжения

Когда транзистор переключается между состоянием отсечки и состоянием насыщения, регулятор называется импульсным регулятором напряжения.

Этот регулятор также имеет механизм обратной связи для управления количеством заряда, передаваемого на нагрузку. Он устанавливается как рабочий цикл переключателя, который регулирует выходное напряжение на постоянном уровне. На рисунке ниже транзистор действует как переключающий элемент, который подключает и отключает входную мощность от нагрузки. Это может быть BJT или MOSFET, и он будет работать в области насыщения или отсечки.

Импульсные стабилизаторы эффективны, поскольку мощность не рассеивается, поскольку последовательный элемент либо полностью проводит ток, либо отключен. Импульсные стабилизаторы могут генерировать более высокое выходное напряжение, чем входное напряжение, или напряжение противоположной полярности.

Типы импульсных регуляторов напряжения (в зависимости от схемы)

На основе схемы можно разделить импульсные регуляторы напряжения на два типа:

• Неизолированные преобразователи
• Изолированные преобразователи

Неизолированные преобразователи можно разделить на три типа:

• Понижающий регулятор напряжения (понижающий преобразователь)
• Повышающий регулятор напряжения (повышающий преобразователь)
• Понижающий/повышающий преобразователь

9 0002 При этом изолированные преобразователи можно разделить на два типа:

• Преобразователи обратного хода
• Преобразователи прямого хода

Преимущества импульсных регуляторов напряжения

• Их эффективность очень высока.
• Размер и вес преобразователя очень малы.
• Возможна работа в режиме повышения, понижения, инвертирования или понижения/увеличения.
• Они выделяют меньше тепла по сравнению с линейными регуляторами напряжения.

Недостатки импульсных регуляторов напряжения

• Время восстановления переходного процесса больше.
• Уровень шума выше.
• Они дороже по сравнению с линейными регуляторами напряжения.
• Имеют сложную конструкцию, т.е. требуется больше внешних деталей.

Применение регуляторов напряжения

Регуляторы напряжения используются в большинстве электрических и электронных устройств. Некоторые из них перечислены ниже:

• Мобильное зарядное устройство: Входной сигнал переменного тока подается на адаптер, тогда как на выходе вырабатывается регулируемый сигнал постоянного тока.
• В телевизорах, компьютерах и других электронных устройствах для получения желаемого выходного напряжения используется регулятор напряжения.