Làm thế nào để một bộ điều chỉnh điện áp LM7805 làm việc?
Câu trả lời:
Bộ điều chỉnh điện áp đạt được "độ cứng" thông qua vòng điều khiển phản hồi, trong đó "độ cứng" có nghĩa là sự thay đổi lớn trong dòng tải gây ra sự thay đổi nhỏ về điện áp.
Cả hai bộ điều khiển chuyển mạch và tuyến tính đều bao gồm một vòng điều khiển (tương tự về mặt lịch sử ... một số bộ chuyển đổi mới hơn sử dụng các vòng điều khiển kỹ thuật số) để điều chỉnh một số tham số của mạch để điện áp đầu ra không đổi khi có sự thay đổi dòng tải và thay đổi điện áp đầu vào .
Trong một bộ điều chỉnh tuyến tính, tham số mạch là mạch điều khiển bóng bán dẫn thông qua (tạo ra dòng cơ sở cho một bóng bán dẫn điện NPN / PNP, điện áp cổng cho MOSFET).
Trong bộ điều chỉnh chuyển mạch, tham số mạch là chu kỳ nhiệm vụ của (các) phần tử chuyển mạch.
Vì vậy, thực sự có hai lĩnh vực bạn cần hiểu nếu bạn muốn tìm hiểu chi tiết về cách thức hoạt động của các cơ quan quản lý:
- thiết kế cấu trúc liên kết (đạt được giới hạn yêu cầu của dòng điện / điện áp / vv)
- điều chỉnh vòng điều khiển + ổn định
Các bộ điều chỉnh điện áp có một bóng bán dẫn mà trong một vòng điều khiển có thể dẫn điện nhiều hơn hoặc ít hơn, theo nhu cầu, do đó, nó hơi giống một điện trở thay đổi.
Sơ đồ này cho thấy nguyên tắc cơ bản mà hầu hết các bộ điều chỉnh tuyến tính được xây dựng:
Diode zener là phiên bản 6.2V, vì vậy nút được đánh dấu "phản hồi" cần khoảng 6,8V để thực hiện Q1. R1 + R2 chia điện áp đầu ra cho 2, do đó làm cho đầu ra 13,6V.
Nếu điện áp đầu ra tăng, Q1 sẽ bắt đầu tiến hành và kéo cơ sở của Q2 xuống, do đó, Q2 cung cấp ít dòng điện hơn cho đầu ra và điện áp của nó giảm trở lại.
Nếu điện áp đầu ra sẽ xuống dưới mức điện áp đặt là 13,6V, Q1 sẽ tắt và qua R3, điện áp đầu vào sẽ cung cấp cho Q2 đủ dòng điện để điện áp đầu ra tăng trở lại.
Vì vậy, Q1 sẽ đảm bảo rằng đầu ra vẫn ở mức 13,6V.
Đây là một thiết lập rất cơ bản, và sự ổn định và quy định dòng không tối ưu. Bộ điều chỉnh điện áp tích hợp sẽ thêm các thành phần bổ sung để tăng độ ổn định (nhiệt độ), hạn chế dòng điện và bảo vệ quá nhiệt.
Đây là một cách tuyệt vời để hiểu lý thuyết. Một bộ điều chỉnh tuyến tính sẽ sử dụng một bóng bán dẫn để giảm điện áp xuống như một điện trở nội tuyến (bóng bán dẫn có thể được mô hình hóa như một điện trở thay đổi) với phản hồi thay đổi điện trở của nó để có được điện áp đầu ra rất đáng tin cậy. Phương pháp này rất ít tiếng ồn nhưng nói chung không hiệu quả về năng lượng.
Các wikipedia trang không phải là một nửa xấu để tìm hiểu về chúng. Bộ điều chỉnh chuyển mạch sử dụng một phương pháp có thể giống như một máy bơm tích điện, lợi dụng cuộn cảm thay đổi điện áp để đẩy dòng điện liên tục.
Về cơ bản, có. Có một bóng bán dẫn thay đổi điện trở để điện áp đầu ra không đổi. Tuy nhiên, nó giống như một điện trở thay đổi, không phải là một chiết áp:
(nguồn: techitoutuk.com )
Lượng điện trở được điều khiển bởi bộ khuếch đại phản hồi. Nó điều chỉnh điện trở sao cho điện áp ở đầu ra không đổi, bất kể thay đổi điện áp nguồn hay điện trở tải.
Liệu mạch đơn giản này có giúp gì không?
mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab
Các chi tiết cụ thể của nội bộ về cơ bản là ở trên và được công bố trong các bảng dữ liệu. Nếu bạn không thể nhận ra các mạch phổ biến trong sơ đồ 7805 thực tế và tìm hiểu các chi tiết của mạch bên trong phức tạp, thì tôi e rằng nó quá phức tạp để chi tiết ở đây.
Có rất nhiều liên kết đã được đưa ra trong các câu trả lời và nhận xét khác, điều đó sẽ giúp bạn đi đúng hướng.
Bitrex đã đưa ra một mô tả về chức năng nội bộ của LM7805. Tôi nghĩ rằng nó là xa thực tế. Nếu ai đó sẽ học cách nó hoạt động, tôi khuyên bạn nên đọc http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=snva512&fileType=pdf của Robert Widlar. Và bạn sẽ tìm thấy Tham chiếu điện áp trong hộp màu xanh lá cây, xác định hộp màu đỏ là mạch khởi động và tắt nhiệt, Zdiode trong hộp màu tím là bảo vệ SOA, v.v.