מהם ווסתי מתח וכיצד הם פועלים בתחום האלקטרוניקה?

ווסתי מתח קח מתח כניסה וצור מתח מוצא מווסת ללא קשר למתח הכניסה ברמת מתח קבועה או ברמת מתח מתכווננת. ויסות אוטומטי זה של רמת מתח המוצא מטופל על ידי טכניקות משוב שונות. חלק מהטכניקות הללו פשוטות כמו דיודת זנר. אחרים כוללים טופולוגיות משוב מורכבות המשפרות את הביצועים, האמינות והיעילות ומוסיפות תכונות אחרות כמו הגברת מתח המוצא מעל מתח הכניסה לווסת המתח.

ווסתי מתח הם תכונה נפוצה ברבים מעגלים כדי להבטיח שמתח קבוע ויציב מסופק לאלקטרוניקה רגישה.

כיצד פועלים ווסת מתח ליניארי

שמירה על מתח קבוע עם קלט לא ידוע ועלול להיות רועש דורשת אות משוב כדי להבהיר אילו התאמות יש לבצע. הרגולטורים ליניאריים משתמשים ב- a טרנזיסטור כוח כנגד משתנה שמתנהג כמו המחצית הראשונה של רשת מחלק מתח. הפלט של מחלק המתח מניע את טרנזיסטור הכוח בצורה מתאימה כדי לשמור על מתח מוצא קבוע.

מכיוון שהטרנזיסטור מתנהג כמו נגד, הוא מבזבז אנרגיה על ידי המרתו לחום - לעתים קרובות הרבה חום. מכיוון שההספק הכולל שהומר לחום שווה למפל המתח בין מתח הכניסה ל- מתח המוצא כפול הזרם המסופק, ההספק המופץ יכול לעתים קרובות להיות גבוה מאוד, ודורש טוב גופי קירור.

צורה חלופית של וסת ליניארי היא וסת shunt, כגון א דיודת זנר. במקום לפעול כהתנגדות סדרתית משתנה כפי שעושה הרגולטור הליניארי הטיפוסי, ווסת shunt מספק נתיב לאדמה למתח עודף (וזרם) לזרום דרכו. סוג זה של וסת הוא לעתים קרובות פחות יעיל מאשר וסת ליניארי סדרתי טיפוסי. זה מעשי רק כאשר יש צורך ומסופק מעט כוח.

כיצד פועלים ווסתי מתח מיתוג

ווסת מתח מיתוג פועל על עיקרון שונה מאשר ווסת מתח ליניארי. במקום לשמש כשקע מתח או זרם כדי לספק פלט קבוע, וסת מיתוג מאחסן אנרגיה ברמה מוגדרת ומשתמשת במשוב כדי להבטיח שרמת הטעינה נשמרת עם מתח מינימלי אַדְוָה. טכניקה זו מאפשרת לווסת המיתוג להיות יעיל יותר מהווסת הליניארי על ידי סיבוב א טרנזיסטור פועל במלואו (עם התנגדות מינימלית) רק כאשר מעגל אגירת האנרגיה זקוק לפרץ של אֵנֶרְגִיָה. גישה זו מפחיתה את סך ההספק המבוזבז במערכת להתנגדות של הטרנזיסטור במהלך המיתוג כפי שהוא מעברים ממוליכים (התנגדות נמוכה מאוד) לאי מוליכים (התנגדות גבוהה מאוד) והפסדי מעגל קטנים אחרים.

ככל שווסת מיתוג עובר מהר יותר, כך הוא זקוק לקיבולת אחסון אנרגיה קטנה יותר כדי לשמור על מתח המוצא הרצוי, מה שאומר שניתן להשתמש ברכיבים קטנים יותר. עם זאת, העלות של מיתוג מהיר יותר היא אובדן יעילות ככל שמושקע זמן רב יותר במעבר בין מצבי הולכה וחוסר הולכה. יותר כוח אובד מחימום התנגדות.

תופעת לוואי נוספת של מיתוג מהיר יותר היא העלייה ברעש האלקטרוני שנוצר על ידי הרגולטור המיתוג. על ידי שימוש בטכניקות מיתוג שונות, וסת מיתוג יכול:

• הורד את מתח הכניסה (טופולוגיה של באק).
• הגברת המתח (הגברת טופולוגיה).
• גם ירידה או הגברת המתח (buck-boost) לפי הצורך כדי לשמור על מתח המוצא הרצוי.

גמישות זו הופכת את הרגולטורים להחלפת בחירה מצוינת עבור יישומים רבים המופעלים על ידי סוללה, מכיוון ש ווסת המיתוג יכול להגביר או להגביר את מתח הכניסה מהסוללה כמו הסוללה הפרשות.