EN
Замислите да имате веома сложан, крхак уређај који ради исправно само под одређеним специјалним условима. Сада замислите да је извор напајања потпуно нестабилан — тренутно преноси разарању енергију, а следећег тренутка престаје да функционише. Управо ово се стално дешава са нашим електронским уређајима, од мобилних телефона до лаптоп рачунара, који се боре против недовољно стабилног света електричне енергије. Али непознати херој који је све што стоји између те хаотичне струје и безбедности вашег уређаја јесте регулатор напона.
Шта је регулатор напона и зашто нам је потребан
Регулатор напона је коло или уређај који одржава константан напон, било тако што мења отпор између „подесивог“ терминала и масе, или преко неке врсте емитерског/изворног пратиoca. Првенствено служи као заштитни омотач. Напон који ваш уређај добија, буди ли то из утичнице или батерије, није чист нити стабилан. Може бити изложен смаљима напона, падовима напона и свим врстама електричних сметњи. Без контроле, ове варијације би биле фаталне. Нагли скок напона би могао спалити деликатне микрочипове и компоненте, док би пад напона могао натерати уређај да се ресетује, понаша непредвидиво или једноставно не би радио. Регулатор напона прихвата ово неправилно напајање, уклања шум и доставља чист, стабилан напон који унутрашњи делови могу користити за сигурно и стално функционисање. То је оригинални градивни блок све модерне електронике, и разлог зашто уређаји толико дуго трају без кварова.
Најосновнија чињеница о регулацији
Регулатор напона, у најосновнијем смислу, ради на концепту повратне спреге и одузимања (ово је слично начину на који термостат система грејања управља грејачем). Он стално прати свој излазни напон. Чим детектује било какву девијацију између излазног напона и вредности коју треба да има (било због новог напона на улазу или због тога што уређај користи више/мање енергије), одмах исправља ту грешку. Ово се обично постиже уз помоћ унутрашњег референтног напона. Ако је излазни напон превелики, регулатор ће распршити сувишну снагу (или смањити струју), прекидом струје неколико микросекунди у стању кратког споја, док излазни напон не падне на жељену вредност. Ако је напон недовољан, он активира проток како би га поново подигао на претходни ниво. Такво стално праћење и мали тренци за подешавање могу се извршити милионима пута у секунди, чиме се осигурава стабилно стање електричних услова, без обзира на промене које се дешавају на улазној страни.
Типови стабилизатора напона и њихове примене
Регулатори нису сви једнако направљени и у основи спадају у једну од две врсте са својственим предностима. Први од ових је линеарни регулатор. Без сумње, један од најједноставнијих и најчистијих је линеарни регулатор. Они функционишу тако што троше вишак напона. Врло добро функционишу у применама са ниском емисијом буке и ниском потрошњом, као што су аудио или сензорски интерфејси. Али њихова главна мана је неефикасност у употреби, посебно када постоји велика разлика између улазног и излазног напона, у ком случају вишак енергије прелази у топлоту.
Друга главна варијанта је прекидачки регулатор. Они су компликованији и много ефикаснији. Уместо да троше вишак напона, прекидачки регулатор брзо укључује и искључује проток струје, а затим користи компоненте попут индуктора и кондензатора да би пулсирајућу енергију претворио у стабилан напон. Ова метода смањује количину енергије која се губи у облику топлоте и чини прекидачке регулаторе погодним за употребу у уређајима на батерије, као и неким другим уређајима у домаћинству, попут матичне плоче рачунара. Мана им је што могу генерисати електрични шум који мора бити нивелисан добро осмишљеним пројектовањем кола.
Ево листе честих претњи и начин на који регулатор штити ваше уређаје
Електроника се бори против бројних невидљивих непријатеља, а тај задатак има регулатор напона. Када дође до изненадног, али краткотрајног повећања напона, то се може означити као прекомерни напонски скокови, који могу настати услед повратка струје након искључења или укључивања и искључивања других уређаја. Ови скокови могу тренутно уништити полупроводничке компоненте. Регулатор затим ограничава ове импулсе. Падови напона су делимичне варијације напона, који пак могу довести до поновног покретања микроконтролера. Судија има улогу одржавања жељеног притиска. Штавише, електрични шум (нпр. радио-фреквентне смете или РФИ) других електронских уређаја и радио-фреквенција може продрети у интерфејс и прекинути чист пут сигнала неопходан како за дигиталну логику, тако и за аналогни сензор. Овај високофреквентни шум елиминишу регулатори, посебно линеарни, како би уређају обезбедили чист сигнал.
Избор и одржавање ваше електронике
Међутим, опремљени малом количином знања, као што је значај регулатора напона, вероватно ћете доћи до паметније одлуке о куповини. Иако нећете прочитати 'висококвалитетан регулатор напона' испод описа карактеристика, добар се може закључити на основу сталне репутације поузданости и дугог века трајања уређаја. Осим тога, информације такође истичу важност коришћења напајања и пуњача које су произвели произвођачи. Јефтин, безимени, нерегуларни регулатор напона можда неће правилно регулисати излаз, а ваша скупа електроника ће бити преостављена милости немилости неконтролисане струје и прематурано ће престати са радом. Утврђивањем чврсте основе напајања, скромни регулатор напона тихо спречава вашу електронику да доживи трзаје и грешке, одржавајући њен ефикасан рад и заштиту вашег улагања – тихо вас брани у невољи.