линейный стабилизатор напряжения

Линейные стабилизаторы напряжения — это простые электронные схемы, которые контролируют падение напряжения и регулируют его между входом и выходом таким образом, чтобы обеспечить необходимое значение на выходе.

Особенности работы

Линейные регуляторы служат для поддержания постоянного напряжения и предотвращения любых внезапных значительных скачков. Результирующее выходное напряжение изменяется в зависимости от внутреннего сопротивления, которое изменяется в соответствии с изменениями входящего потока. Разница в напряжениях, поступающих через входной контакт и выходящих через выход, если таковая имеется, рассеивается в виде тепловой энергии.

В регуляторах переключения или режима переключения вместо использования системы преобразователя напряжения постоянного тока используется устройство, которое может включаться и выключаться для поддержания постоянного среднего значения.

Плюсы линейного стабилизатора:

• Чрезвычайно дешев, прост в сборке и использовании, что делает его очень популярным во множестве областей;
• Очень быстрые операции, что позволяет мгновенно реагировать на изменения напряжения нагрузки;
• Не создает шума при переключении, что делает его лучшим вариантом для радиочастотных схем.

Линейные стабилизаторы наиболее часто используются в тех случаях, когда существует небольшая разница между входным и выходным напряжением, иначе устройство перегреется и выйдет из строя. Следовательно, они в основном применяются только для упрощенных электронных схем, предназначенных для выполнения простых функций при небольшом рассеивании тепла.

Линейные регуляторы в большинстве случаев представляют собой понижающие преобразователи, производящие меньшее выходное напряжение по сравнению с входным. 

Параметры линейного регулятора

Существует ряд важных характеристик, отображающих параметры работы устройства, о которых нужно знать, чтобы эффективно использовать линейный стабилизатор напряжения: 

1. Падение выходного напряжения – разница между входом и выходом. 
2. Регулировка нагрузки и линии — это чувствительность выходного напряжения к изменениям тока нагрузки и входного напряжения, соответственно.
3. Ток смещения — также называемый током покоя, представляет собой ток, который потребляет сам регулятор при отсутствии нагрузки.
4. Максимальный выходной ток — предельно возможный ток, который система может производить на выходе, часто ограничивается перегревом прохода из-за потери тепловой энергии.
5. Выходное сопротивление – это сопротивление, которое испытывает напряжение нагрузки. Чтобы регулятор был максимально приближен к идеальному источнику напряжения, рекомендуется поддерживать его как можно ниже.

Разновидности линейных регуляторов напряжения

Существует множество различных типов регуляторов, но выделяют три основные принципиальные микросхемы линейного стабилизатора напряжения: шунтирующий, последовательный и Зенера.

Стабилизатор напряжения Зенера состоит из стабилитрона, ограничивающего напряжение, и резистора, ограничивающего ток. Регулируемое выходное напряжение является напряжением Зенера. Он подходит для приложений с низким энергопотреблением.

Шунтирующий регулятор напряжения работает, обеспечивая ток, протекающий от источника питания к земле через переменное сопротивление.

Последовательный регулятор напряжения — состоит из переменного элемента между входом и выходом. Напряжение падает на элементе и позволяет регулировать выходное напряжение.