بررسی سوئیچینگ رگولاتور 75 وات

یک رگلاتور ولتاژ مودری است که یک ولتاژ تقریبا” ثابت را به عنوان ورودی دریافت می کند و به عنوان خروجی ولتاژی پایین تر از ولتاژ اولیه تحویل می دهد که این ولتاژ خروجی در برابر محدوده مسیعی از تغییرات بار خروجی و یا ولتاژ ورودی ثابت می ماند و ب اصطلاح گوله شده است – البته در بعضی از انواع منابع تغذیه suntching ولتاژ خروجی حتی بالاتر از ولتاژ ورودی نیز هست . یک منبع تغذیه ولتاژ ac را از منبع تحویل می گیرد و آن را کویی کند و سپس با استفاده از متغیر مناسب ورودی IC رگو لاتور فراهم می شود و در خروجی ولتاژ گوله شده را خواهیم داشت .

Ic های رگولاتور ولتاژ در محدوده وسیعی از ولتاژهای خروجی موجود هستند . این Icها همچنین می توان برای هر ولتاژ خروجی دلخواه با انتخاب مقاومتهای خروجی مناسب بکار برد .

بلاگ دیاگرام یک منبع تغذیه معمولی در شکل نشان داده شده است . ولتاژ متناوب موجود (معمولا” 120v) به یک ترانسفورماتور متصل شده است که سطح ولتاژ را بالا یا پایین می آورد ( معمولا” در مدارها ولتاژهای پایین مورد نیاز است ) ولتاژ خروجی ترانسفورماتور به یک یکسو ساز نیم موج یا تمام موج ( عموما” تمام موج ) دیودی متصل است . خروجی یکسو ساز به یک فیلتر مناسب متصل است تا تغییرات و متاژاین ناجیه نرمتر شود . این ولتاژ که با ripple یا اعد جاج همراه است به عنان ورودی یک IC رگولاتور ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد خروجی این IC ها در برابر تغببرات وسیع جریان با اعد جاج معیار کم همراه است.

_* فیلتر ها

وجود مدار در یکسو ساز برای تبدیل ولتاژ متناوب ورودی با میانگین صفر به سیگنال و تعارضی که میانگین غیر صفر داشته باشد ضروری است . اما خروجی مدار یکسو ساز به هیچ وجه یک سیگنال dc خاص نیست البته برای مداری مانند شارژ کننده باطری ماهیت نوسانی سیگنال تا زمانی که سطح dc آن به شارژ معقول باطری بیان جامد اهمیت چندانی نخواهد داشت اما برای مداری مانند ضبط یک 1 رادیو فرکانسهای غیر صفر موجود در ورودی در کار مدار اختلال ایجاد خواند کرد برای همین منظور ولتاژ تولید شده باید سپار نوح ترو دارای تغییرات کم تو نسبت به خروجی مدار مدار یکسو ساز باشد.

p-( 1⁰)

*دکو لاسیون و ولتاژ ripple

در این قسمت به طراحی چند معیار برای مقایسه کیفیت کار مدارهای فیلتر می پردازیم : شکل 2₌ یک خروجی فیلتر ساده را نشان می دهد . خروجی این فیلتر دارای یک سطح dc و مقداری اعدجاج) ( ripple می باشد اگر چه باطری عموما” دارای خروجی dc می باشد اما ولتاژ dc حاصل از یک سو سازی و فیلترینگ یک منبع متناوب دارای اعد جاج خواهد بود . هرچه مقدار این اعدجاج ها به نسبت سطح dc کمتر باشد عملکرد مدار بهتر ارزیابی می شود .

فرض کنید بوسیله یک ولتمتر ولتاژ dc و ac سیگنال خروجی را اندازه بگیریم . در این صورت تعریف می کنیم :

1-

* رگولاسیون ولتاژ ( voltage regulation)

عامل مهم دیگر ارزیابی کیفیت عملکرد بیک رگولاتور ولتاژ مقدار تغییرات ولتاژ خروجی در محدوده عملیاتی مدار می باشد . ولتاژ خروجی هنگامی که از خروجی مدار جریانی کشیده می شود کمتر از حالت بی باری است . مقدار تییرات ولتاژ خروجی در حالت بی باری و یا بار کامل مورد توجه بسیار فرد ااستفاده کننده از منبع تغذیه خواهد بود . این وجه عملکرد مدار با استفاده از تعریف زیر سنجیده می شود .

2-

اگر مقدار ولتاژ بی باری با ولتاژ بار کامل مساوی باشد V.R برابر صفر خواهد بود که بهترین حا لت ممکن است . این مقدار نمایانگر این است که منبع تغذیه مورد نظر یک منبع تغذیه ایده آل است که در آن ولتاژ خروجی مستقل از جریان کشیده شده از منبع است . ولتاژ خروجی بسیاری از منابع با افزایش جریان خروجی آنها کاهش می یابد . هر چه مقدار کاهش این ولتاژ کوچکتر باشد درصد r.v کمتر است و عملکرد منبع تغذیه بهتر ارزیابی می شود .

* ضریب اعوجاج سیگنال یکسو شده:

اگرچه ولتاژ یکسو شده، یک سیگنال فیلتر شده نیست اما به هر حال دارای یک جزء dc و یک جزء ac است. بنابراین ما می‌توانیم این مقادیر dc و ac را محاسبه کرده و ضریب اعوجاج سیگنال یکسو شده نیم موج یا تمام موج را محاسبه کنیم. محاسبات نشان می‌دهند که سیگنال تمام موج دارای درصد کمتری از اعوجاج است و بنابراین نسبت به سیگنال نیم موج از کیفیت بهتری برخوردار است. البته درصد اعوجاج همیشه مهمترین عامل محسوب نمی‌شود. اگر پیچیدگی و یا هزینه مدار برای ما مهم باشند و درصد اعوجاج در درجه دوم اهمیت باشد یک سیگنال نیم موج نیز انتظارات را برآورده می‌سازد. هم‌چنین اگر مدار یکسوساز جریان کمی را به بار تحویل دهد و نیز یکسوساز موج قابل قبول خواهد بود. از طرفی دیگر وقتی می‌خواهیم منبع تغذیه حاصل کمترین اعوجاج ممکن را داشته باشد، بهتر است که کار را با یکسوساز تمام موج شروع کنیم، زیرا همانطور نشان خواهیم داد این سیگنال دارای ضریب اعوجاج کمتری نسبت به سیگنال نیم‌موج است.

برای سیگنال نیم موج سطوح dc برابر است با Vdc=0.318vm. مقدار متوسط جزء ac این سیگنال نیز به صورت زیر قابل محاسبه است:

و داریم:

3-

برای سیگنال تمام موج سطح dc برابر است با Vdc=0.636vm. بنابراین:

(Append.B)

مقدار ضریب اعوجاج سیگنال تمام موج حدود 5/2 برابر کوچکتر از سیگنال نیم‌موج است پس سیگنال تمام موج بهتر فیلتر شده است. توجه داشته باشید که مقادیر ضریب اعوجاج برای این دو سیگنال هرگز به ولتاژ ماکسیمم بستگی ندارند. یعنی اگر ولتاژ ماکسیمم افزایش پیدا کند سطح dc و سطح ac هر دو به یک نسبت افزایش پیدا می‌کنند و ضریب اعوجاج ثابت می‌ماند.