ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM7805 ทำงานอย่างไร

วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าส่วนใหญ่ทำงานอย่างไร พวกมันเหมือนกับการต่อตัวต้านทานปรับค่าและโวลต์มิเตอร์และหมุนลูกบิดจนกว่าคุณจะได้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการหรือไม่?

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะได้รับ "ความแข็ง" ผ่านทางลูปควบคุมแบบป้อนกลับโดยที่ "ความฝืด" หมายความว่าการเปลี่ยนแปลงของกระแสโหลดขนาดใหญ่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย

ทั้งตัวควบคุมสวิตชิ่งและลิเนียร์รวมถึงลูปควบคุม (อะนาล็อกในอดีต ... สวิตเซอร์เกอร์รุ่นใหม่บางตัวใช้วงจรควบคุมแบบดิจิตอล) เพื่อปรับพารามิเตอร์บางส่วนของวงจรเพื่อให้แรงดันเอาท์พุตยังคงที่ .

ในการควบคุมเชิงเส้นพารามิเตอร์วงจรเป็นวงจรไดรฟ์ผ่านทรานซิสเตอร์ (ซึ่งสร้างกระแสฐานสำหรับทรานซิสเตอร์พลังงาน NPN / PNP แรงดันเกตสำหรับ MOSFET)

ในการควบคุมการเปลี่ยนพารามิเตอร์วงจรเป็นรอบการทำงานขององค์ประกอบการเปลี่ยน

ดังนั้นจึงมีสองด้านที่คุณต้องเข้าใจถ้าคุณต้องการทราบรายละเอียดว่าหน่วยงานกำกับดูแลทำงานอย่างไร:

• การออกแบบโทโพโลยี (บรรลุข้อ จำกัด ที่ต้องการของกระแส / แรงดัน / ฯลฯ )
• การปรับลูปควบคุม + เสถียรภาพ

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ามีทรานซิสเตอร์ซึ่งในลูปควบคุมสามารถดำเนินการได้มากหรือน้อยตามความต้องการดังนั้นมันจึงเป็นเหมือนตัวต้านทานผันแปร
แผนผังนี้แสดงให้เห็นถึงหลักการพื้นฐานที่สร้างตัวควบคุมเชิงเส้นส่วนใหญ่

ซีเนอร์ไดโอดเป็นเวอร์ชั่น 6.2V ดังนั้นโหนดที่ระบุว่า "feedback" จำเป็นต้องใช้ 6.8V ในการทำ Q1 R1 + R2 หารแรงดันเอาท์พุทด้วย 2 ดังนั้นมันจึงทำให้เอาต์พุต 13.6V
หากแรงดันเอาท์พุทจะเพิ่มขึ้น Q1 จะเริ่มดำเนินการและดึงฐานของ Q2 ลงเพื่อให้ Q2 ส่งกระแสไฟฟ้าที่น้อยลงไปยังเอาต์พุตและแรงดันไฟฟ้าจะลดลงอีกครั้ง
หากแรงดันเอาต์พุตจะต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งไว้ที่ 13.6V, Q1 จะปิดและผ่าน R3 แรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะให้กระแสไฟฟ้า Q2 เพียงพอเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าขาออกเพิ่มขึ้นอีกครั้ง
ดังนั้น Q1 จะทำให้แน่ใจว่าเอาต์พุตยังคงอยู่ที่ 13.6V

นี่คือการตั้งค่าพื้นฐานมากและความเสถียรและการควบคุมสายไม่เหมาะสม อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าในตัวจะเพิ่มส่วนประกอบพิเศษเพื่อเพิ่มความเสถียร (อุณหภูมิ) การ จำกัด กระแสไฟและการป้องกันความร้อนสูงเกินไป

นี่เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการทำความเข้าใจทฤษฎี ตัวควบคุมเชิงเส้นจะใช้ทรานซิสเตอร์เพื่อลดความต่างศักย์ลงเป็นตัวต้านทานแบบอินไลน์ (ทรานซิสเตอร์สามารถจำลองเป็นความต้านทานผันแปรได้) โดยมีการเปลี่ยนความคิดเห็นย้อนกลับเพื่อให้ได้แรงดันเอาต์พุตที่เชื่อถือได้มาก วิธีนี้มีเสียงรบกวนต่ำมาก แต่ไม่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพโดยทั่วไป

วิกิพีเดียหน้าไม่ได้ครึ่งที่ดีที่จะได้เรียนรู้เกี่ยวกับพวกเขา ตัวควบคุมสวิตชิ่งใช้วิธีการที่สามารถทำได้มากกว่าปั๊มแบบชาร์จโดยใช้ประโยชน์จากตัวเหนี่ยวนำที่เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าเพื่อดันกระแสอย่างต่อเนื่อง

เป็นหลักใช่ มีทรานซิสเตอร์ชนิดพาสที่เปลี่ยนแปลงความต้านทานเพื่อให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ มันเหมือนกับตัวต้านทานผันแปร แต่ไม่ใช่โพเทนชิออมิเตอร์:

_{(ที่มา: techitoutuk.com )}

ปริมาณความต้านทานจะถูกควบคุมโดยเครื่องขยายเสียงตอบรับ มันปรับความต้านทานเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุทเป็นค่าคงที่โดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงในแรงดันไฟฟ้าที่มาหรือความต้านทานโหลด

วงจรที่เรียบง่ายนี้ช่วยได้หรือไม่?

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ข้อมูลเฉพาะของ internals นั้นโดยทั่วไปข้างต้นและมีการเผยแพร่ในแผ่นข้อมูล หากคุณไม่สามารถจำวงจรทั่วไปในวงจร 7805 ที่เกิดขึ้นจริงและหารายละเอียดของวงจรภายในที่ซับซ้อนได้ฉันก็กลัวว่ามันจะซับซ้อนเกินกว่าที่จะอธิบายรายละเอียดที่นี่

มีลิงก์มากมายที่ให้ไว้แล้วในคำตอบและความคิดเห็นอื่น ๆ ที่ควรจะช่วยให้คุณเข้าใจ

Bitrex ให้คำอธิบายเกี่ยวกับฟังก์ชั่นภายในของ LM7805 ฉันคิดว่ามันอยู่ไกลจากความเป็นจริง หากใครจะเรียนรู้วิธีการทำงานฉันแนะนำให้อ่านhttp://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=snva512&fileType=pdfโดย Robert Widlar และคุณจะพบแรงดันอ้างอิงในกล่องสีเขียวระบุกล่องสีแดงเป็นวงจรเริ่มต้นและการปิดระบบความร้อน, Zdiode ในกล่องสีม่วงเป็นการป้องกัน SOA เป็นต้นขอแสดงความนับถือ KPK