Ang mga regulator ng boltahe ay kumukuha ng input voltage at gumagawa ng regulated output voltage anuman ang input voltage sa alinman sa fixed voltage level o adjustable na antas ng boltahe. Ang awtomatikong regulasyon ng antas ng boltahe ng output ay pinangangasiwaan ng iba't ibang mga diskarte sa feedback. Ang ilan sa mga diskarteng ito ay kasing simple ng isang Zener diode. Kasama sa iba ang mga kumplikadong topology ng feedback na nagpapahusay sa pagganap, pagiging maaasahan, at kahusayan at nagdaragdag ng iba pang mga tampok tulad ng pagpapalakas ng output boltahe sa itaas ng input boltahe sa regulator ng boltahe.
Ang mga regulator ng boltahe ay isang karaniwang feature sa maraming circuit upang matiyak na ang pare-pareho, stable na boltahe ay ibinibigay sa mga sensitibong electronics.
Paano Gumagana ang mga Linear Voltage Regulator
Ang pagpapanatili ng nakapirming boltahe na may hindi alam at potensyal na maingay na input ay nangangailangan ng signal ng feedback upang linawin kung anong mga pagsasaayos ang kailangang gawin. Gumagamit ang mga linear regulator ng power transistor bilang isang variable na risistor na kumikilos tulad ng unang kalahati ng isang network ng divider ng boltahe. Ang output ng boltahe divider ay nagtutulak sa power transistor nang naaangkop upang mapanatili ang isang pare-parehong output boltahe.
Dahil ang transistor ay kumikilos tulad ng isang resistor, ito ay nag-aaksaya ng enerhiya sa pamamagitan ng pag-convert nito sa init-madalas na maraming init. Dahil ang kabuuang power na na-convert sa init ay katumbas ng pagbaba ng boltahe sa pagitan ng input boltahe at ng output boltahe na beses sa kasalukuyang ibinibigay, ang power dissipated ay kadalasang napakataas, na nangangailangan ng magandang heatsink.
Ang isang kahaliling anyo ng isang linear regulator ay isang shunt regulator, tulad ng isang Zener diode. Sa halip na kumilos bilang isang variable na resistensya ng serye tulad ng ginagawa ng tipikal na linear regulator, ang isang shunt regulator ay nagbibigay ng landas patungo sa ground para sa labis na boltahe (at kasalukuyang) na dumaloy. Ang ganitong uri ng regulator ay kadalasang hindi gaanong mahusay kaysa sa karaniwang serye ng linear regulator. Praktikal lang ito kapag kakaunting kuryente ang kailangan at ibinibigay.
Paano Gumagana ang Switching Voltage Regulator
Ang switching voltage regulator ay gumagana sa ibang prinsipyo kaysa sa mga linear voltage regulator. Sa halip na kumilos bilang isang boltahe o kasalukuyang lababo upang magbigay ng isang pare-parehong output, ang isang switching regulator ay nag-iimbak ng enerhiya sa isang tinukoy na antas at gumagamit ng feedback upang matiyak na ang antas ng singil ay pinananatili nang may kaunting boltahe na ripple. Ang diskarteng ito ay nagbibigay-daan sa switching regulator na maging mas mahusay kaysa sa linear regulator sa pamamagitan ng pag-on ng isang transistor nang ganap (na may kaunting resistensya) lamang kapag ang energy storage circuit ay nangangailangan ng pagsabog ng enerhiya. Ang diskarte na ito ay binabawasan ang kabuuang kapangyarihan na nasayang sa system sa paglaban ng transistor sa panahon ng paglipat habang lumilipat ito mula sa pagsasagawa (napakababang paglaban) sa hindi pagsasagawa (napakataas na pagtutol) at iba pang maliliit na pagkalugi ng circuit.
Kung mas mabilis na lumipat ang switching regulator, mas kaunting kapasidad ng pag-iimbak ng enerhiya ang kailangan nito upang mapanatili ang nais na boltahe ng output, na nangangahulugang mas maliliit na bahagi ang maaaring gamitin. Gayunpaman, ang halaga ng mas mabilis na paglipat ay isang pagkawala sa kahusayan dahil mas maraming oras ang ginugugol sa paglipat sa pagitan ng mga estado ng pagsasagawa at hindi pagpapadaloy. Mas maraming power ang nawawala mula sa resistive heating.
Ang isa pang side effect ng mas mabilis na paglipat ay ang pagtaas ng electronic noise na nalilikha ng switching regulator. Sa pamamagitan ng paggamit ng iba't ibang diskarte sa paglipat, ang switching regulator ay maaaring:
- Ibaba ang input voltage (buck topology).
- Itaas ang boltahe (palakasin ang topology).
- Parehong i-step down o i-step up ang boltahe (buck-boost) kung kinakailangan upang mapanatili ang gustong output voltage.
Ang kakayahang umangkop na ito ay gumagawa ng mga switching regulator na isang mahusay na pagpipilian para sa maraming mga application na pinapagana ng baterya dahil ang switching regulator ay maaaring palakihin o palakasin ang input voltage mula sa baterya habang ang baterya ay nag-discharge.
