EN
Să presupunem că aveți un dispozitiv foarte complicat și fragil, care funcționează corect doar în anumite condiții speciale. Acum imaginați-vă că sursa sa de alimentare este complet instabilă, oferind energie distructivă într-o secundă și slăbindu-se până la inepotență în următoarea. Acest lucru se întâmplă constant cu dispozitivele noastre electronice, de la telefonul mobil la calculatorul portabil, care trebuie să facă față lumii defectuoase a electricității. Totuși, eroul necunoscut care reprezintă singura barieră între această haos și siguranța dispozitivului dumneavoastră este regulatorul de tensiune.
Ce este un regulator de tensiune și de ce avem nevoie de el
Un regulator de tensiune este un circuit sau un dispozitiv care menține o tensiune constantă, fie prin varierea rezistenței dintre terminalul „ajustabil” și masă, fie prin utilizarea unui tip de urmăritor emitor/sursă. Acesta servește în primul rând ca o protecție. Tensiunea primită de dispozitivul dumneavoastră, fie de la o priză sau de la o baterie, nu este niciodată curată sau stabilă. Aceasta poate fi afectată de vârfuri de tensiune, scăderi ale tensiunii și diverse tipuri de zgomot electric. Fără un control, aceste variații ar fi fatale. O creștere bruscă a tensiunii ar putea distruge cipurile delicate și alte componente, în timp ce o scădere a tensiunii ar putea face ca dispozitivul să se reseteze, să funcționeze imprevizibil sau pur și simplu să nu pornească. Regulatorul de tensiune primește această alimentare neregulată, elimină zgomotul electric și furnizează o tensiune curată și stabilă, pe care părțile interne o pot utiliza pentru o funcționare sigură și stabilă. Este blocul fundamental al tuturor electronicei moderne și motivul pentru care dispozitivele durează atât de mult fără a eșua.
Cel Mai Simplu Fapt Despre Reglare
Un regulator de tensiune, la cel mai basic nivel, funcționează pe baza unui concept de reacție și scădere (acest lucru este similar cu modul în care, în realitate, un termostat de sistem de încălzire controlează radiatorul). Acesta urmărește permanent tensiunea sa de ieșire. O corectează imediat ce detectează orice fel de discrepanță între ieșire și valoarea pe care ar trebui să o aibă (fie o nouă tensiune la intrare, fie mașina care utilizează mai puțină/mai multă putere). Acest lucru se face de obicei în raport cu o tensiune de referință internă. Dacă tensiunea de ieșire este prea mare, regulatorul va disipa excesul de putere (sau va reduce curentul), comutând curenții săi de câteva microsecunde în modul de scurtcircuit până când tensiunea de ieșire scade suficient. Dacă tensiunea nu este suficientă, acesta intervine pentru a crește debitul, astfel încât aceasta să fie readusă la nivelul anterior. Această supraveghere continuă și toate aceste ajustări fine pot fi realizate de milioane de ori pe secundă, oferind astfel o stare stabilă a condițiilor electrice, indiferent de fluctuațiile care au loc pe partea de intrare.
Tipuri de stabilizatoare de tensiune și aplicațiile acestora
Regulatoarele nu sunt toate create egale și, în esență, se încadrează în una dintre cele două tipuri, fiecare cu beneficii unice. Primul tip este regulatorul liniar. Fără îndoială, unul dintre cele mai simple și mai curate este regulatorul liniar. Acestea funcționează prin arderea tensiunii suplimentare. Funcționează foarte bine pentru aplicații cu zgomot scăzut și putere redusă, cum ar fi interfețele audio sau senzori. Dar principalul dezavantaj constă în ineficiență în timpul utilizării, mai ales atunci când există o diferență mare de tensiune între intrare și ieșire, caz în care energia în exces este transformată în căldură.
A doua categorie principală este regulatorul cu comutare. Aceștia sunt mai complicați și mult mai eficienți. În loc să disipeze tensiunea în exces sub formă de căldură, un regulator cu comutare activează și dezactivează foarte rapid fluxul de curent, apoi folosește componente precum inductanțe și condensatoare pentru a netezi energia pulsatorie într-o tensiune stabilă. Această metodă reduce cantitatea de energie pierdută sub formă de căldură și face ca regulatoarele cu comutare să fie potrivite pentru utilizarea în aparate alimentate de baterii, precum și în unele alte echipamente din electrocasnice, cum ar fi placa de bază a unui calculator. Un dezavantaj poate fi faptul că acestea pot genera zgomot electric care trebuie contracarat printr-un design atent al circuitului.
Iată o listă cu amenințări frecvente și modul în care un regulator îți protejează dispozitivele
Componentele electronice luptă împotriva unui număr de dușmani invizibili, combătuți de un regulator de tensiune. Atunci când există o creștere bruscă, dar scurtă, a tensiunii, aceasta poate fi denumită supratensiune, care poate fi cauzată de revenirea alimentării după o întrerupere sau de alte dispozitive care se conectează și deconectează. Acestea sunt capabile să distrugă instantaneu dispozitivele semiconductoare. Regulatorul limitează aceste vârfuri. Căderile de tensiune sunt variații parțiale ale tensiunii, care, la rândul lor, pot reseta un microcontroler. Regulatorul are rolul de a menține presiunea dorită. În plus, zgomotele electrice (de exemplu, Interferența cu Frecvență Radio sau RFI) provenite de la alte dispozitive electronice și frecvențe radio pot pătrunde în interfață și perturba un traseu de semnal curat, necesar atât logicii digitale, cât și senzorilor analogici. Acest zgomot de înaltă frecvență este eliminat de reglatoare, în special cele liniare, pentru a oferi dispozitivului un semnal curat.
Alegerea și întreținerea componentelor electronice
Cu toate acestea, înarmați cu puțin cunoștințe, cum ar fi relevanța regulatoarelor de tensiune, este probabil să luați o decizie mai inteligentă ca cumpărător. Deși nu veți citi „regulator de tensiune de înaltă calitate” sub descrierea funcției, unul bun poate fi dedus printr-o reputație continuă de fiabilitate și o durată lungă de viață a dispozitivului. În plus, informațiile subliniază și importanța utilizării adaptoarelor de curent și a încărcătoarelor fabricate de producători. Un regulator de tensiune ieftin, fără marcă, de la coșul de oferte, s-ar putea să nu-și regleze corect ieșirea, iar electronicele costisitoare vor rămâne în voia unei electricități necontrolate, pierzându-și viața prematur. Prin stabilirea unei baze solide de alimentare, micul regulator de tensiune previne în mod tăcut apariția problemelor și a blocărilor la electronice, menținându-le în funcțiune eficientă și protejând investiția dumneavoastră – protejând în mod silențios în momentele critice.