Khi nào tôi sẽ sử dụng một bộ điều chỉnh điện áp so với bộ chia điện áp?

Khi nào bạn sẽ sử dụng một bộ điều chỉnh điện áp so với một bộ chia điện áp? Có bất kỳ việc sử dụng mà một bộ chia điện trở là đặc biệt xấu?

Hai loại mạch này có ứng dụng rất khác nhau.

Một bộ chia điện trở thường được sử dụng để mở rộng điện áp để có thể cảm nhận / phát hiện / phân tích dễ dàng hơn.

Ví dụ: giả sử bạn muốn theo dõi điện áp pin. Điện áp có thể lên đến 15V. Bạn đang sử dụng bộ chuyển đổi tương tự sang số của vi điều khiển ("ADC"), đang sử dụng 3.3V để tham khảo. Trong trường hợp này, bạn có thể chọn chia điện áp cho 5, sẽ cung cấp cho bạn tới 3.0V ở đầu vào của ADC.

Có một vài nhược điểm. Một là luôn có dòng điện chạy qua các điện trở. Điều này rất quan trọng trong các mạch bị hạn chế về năng lượng (chạy bằng pin). Vấn đề thứ hai là bộ chia không thể cung cấp bất kỳ dòng điện quan trọng nào. Nếu bạn bắt đầu vẽ hiện tại, nó sẽ thay đổi tỷ lệ chia và mọi thứ không đi theo kế hoạch :) Vì vậy, nó thực sự chỉ được sử dụng để điều khiển các kết nối trở kháng cao.

Mặt khác, một bộ điều chỉnh điện áp được thiết kế để cung cấp một điện áp cố định bất kể đầu vào của nó. Đây là những gì bạn muốn sử dụng để cung cấp năng lượng cho các mạch khác.

Theo như tạo nhiều đường ray điện áp: Đối với ví dụ này, giả sử rằng bạn đang sử dụng bộ điều chỉnh chuyển mạch có hiệu suất 80%. Giả sử bạn có 9V và muốn sản xuất 5V và 3.3V. Nếu bạn sử dụng song song các bộ điều chỉnh, nối mỗi cái lên đến 9V, thì cả hai đường ray sẽ có hiệu quả 80%. Tuy nhiên, nếu bạn tạo 5V và sau đó sử dụng nó để tạo 3,3V, thì hiệu suất 3,3V của bạn là (0,8 * 0,8) = chỉ hiệu quả 64%. Các vấn đề liên quan!

Mặt khác, các bộ điều chỉnh tuyến tính được đánh giá khác nhau. Họ chỉ đơn giản là hạ thấp điện áp đầu ra, cho bất kỳ hiện tại. Sự khác biệt năng lượng bị lãng phí như nhiệt. Nếu bạn có 10V vào và ra 5V, thì chúng có hiệu suất 50%.

Họ có lợi ích của họ, mặc dù! Chúng nhỏ hơn, ít tốn kém hơn và ít phức tạp hơn. Chúng yên tĩnh về điện, và tạo ra một điện áp đầu ra trơn tru. Và, nếu không có nhiều sự khác biệt giữa điện áp đầu vào và đầu ra, thì hiệu quả có thể đứng đầu nguồn cung cấp chuyển mạch.

Có IC cung cấp nhiều bộ điều chỉnh. Công nghệ tuyến tính, Maxim Integration, Texas Cụ, tất cả đều có một lựa chọn tốt. LTC3553, ví dụ, cung cấp một sự kết hợp của bộ sạc pin Lithium, bộ điều chỉnh xô chuyển đổi và bộ điều chỉnh tuyến tính. Chúng có hương vị có hoặc không có bộ sạc, một số có hai bộ chuyển đổi và không có lớp lót, một số có nhiều lớp ...

Một trong những sản phẩm hiện tại của tôi sử dụng pin 3,7V và cần 3,3V và 2,5V. Nó là hiệu quả nhất đối với tôi đối với tuyến tính đối với 3.3V và bộ chuyển đổi cho 2.5V (được cung cấp bởi pin, không phải đường ray 3.3V). Tôi đã sử dụng LTC3553.

Bạn sẽ muốn dành thời gian cho các công cụ chọn sản phẩm của trang web tương ứng của họ.

Chúc may mắn!

Vì một bộ chia điện áp không điều tiết , người ta sẽ không muốn sử dụng một bộ chia điện áp khi muốn một điện áp quy định .

Một bộ điều chỉnh điện áp sẽ, trong giới hạn của nó, duy trì điện áp đầu ra ở một giá trị cố định ngay cả khi điện áp đầu vào và dòng tải thay đổi.

Một bộ chia điện áp sẽ không làm điều này. Xét phương trình chia điện áp:

rõ ràng phụ thuộc vào và nên bộ chia điện áp không phải là bộ điều chỉnh điện áp.$v_{IN}$$i_{OUT}$

Tuy nhiên, có rất nhiều ứng dụng cho các bộ chia điện áp, ví dụ suy hao , nhưng điều chỉnh điện áp không phải là một trong số đó.

Bộ chia điện áp đặc biệt tệ trong việc cung cấp điện áp cố định cho tải có biến trở hoặc biến trở thấp. Tải biến là khá phổ biến, và bao gồm hầu hết các mạch kỹ thuật số trên hành tinh.

Tải cố định, trở kháng cao có thể có một bộ chia điện áp ở phía trước chúng. Đây là trường hợp khi sử dụng ADC để đo hoặc bộ so sánh để bao quanh một điện áp lớn hơn nhiều, hoặc theo nghĩa đầu vào của bộ điều chỉnh điện áp.

Bộ chia điện áp thường không được sử dụng để tạo ra điện áp cung cấp vì chúng không cung cấp quy định. Nhiều tải sẽ thay đổi điện áp đầu ra của chúng, ví dụ, tải điện trở xuống đất về cơ bản song song với R2.

Bộ chia điện áp thường được sử dụng để cung cấp điện áp cho đầu vào trở kháng cao. Trong trường hợp này, bạn có thể nghĩ về trở kháng về cơ bản giống như trở kháng. Có điện trở 10M song song với R2 sẽ không ảnh hưởng nhiều đến nó, miễn là R2 tự đặt hàng có cường độ thấp hơn như nói 10k. Tất nhiên, sử dụng điện trở giá trị thấp cho bộ chia cũng làm tăng dòng điện qua nó, do đó gây ra vấn đề cho các thiết bị chạy bằng pin.

Một ví dụ phổ biến của bộ chia điện áp thành đầu vào trở kháng cao là phân chia điện áp cao thành phạm vi mà ADC có thể đo được. Giả sử ADC của bạn có tham chiếu 1V và bạn muốn đo pin 3,6V với nó. Bạn có thể sử dụng bộ chia 4: 1 để giảm tỷ lệ xuống để nó nhỏ hơn 1V và có thể đo được bằng ADC.

Một ví dụ phổ biến khác là cung cấp điện áp tham chiếu thứ cấp. Giả sử bạn có nguồn cung cấp 3.6V và cần tham chiếu 1.8V (một nửa điện áp cung cấp, ví dụ để phân cực tín hiệu AC với độ lệch DC). Thay vì bận tâm với một IC tham chiếu điện áp đắt tiền, bạn có thể chỉ cần sử dụng một bộ chia điện áp để giảm một nửa điện áp cung cấp và cung cấp cho bộ đệm op-amp. Op-amp có đầu vào trở kháng cao và đầu ra có thể được sử dụng để phân cực.

Một bộ điều chỉnh có thể cung cấp một lượng dòng điện nhất định vào một tải, với điện áp được điều khiển tốt nhất có thể, do đó phù hợp với điện áp cung cấp và tương tự.