Βασική αρχή λειτουργίας της γραμμικής τροφοδοσίας
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα τροφοδοτικά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, τα γραμμικά τροφοδοτικά και τα τροφοδοτικά μεταγωγής. Αν και τα τροφοδοτικά μεταγωγής είναι πιο περίπλοκα από τα γραμμικά τροφοδοτικά, οι βασικές αρχές λειτουργίας τους είναι οι ίδιες. Στην πραγματικότητα, είναι όλα αρνητικά σχόλια κλειστού βρόχου. Η πραγματική λειτουργία της αρνητικής ανάδρασης είναι η σταθεροποίηση της τάσης εξόδου.
Τα γραμμικά τροφοδοτικά είναι τα μειούμενα τροφοδοτικά που αναφέραμε προηγουμένως, δηλαδή η τάση εξόδου είναι χαμηλότερη από την τάση εισόδου του τροφοδοτικού.
Υπάρχουν επίσης δύο τύποι γραμμικών τροφοδοτικών: παράλληλη και σειρά. Η μονάδα ρύθμισης τάσης του παράλληλου τροφοδοτικού συνδέεται παράλληλα με το φορτίο και ο σωλήνας ρυθμιστή τάσης που συνδέεται παράλληλα με το φορτίο εκτρέπει το ρεύμα φορτίου για να διατηρεί την τάση φορτίου σταθερή όταν αλλάζει η τάση εισόδου ή το ρεύμα φορτίου.
Το τροφοδοτικό σειράς είναι πιο αποδοτικό από το παράλληλο τροφοδοτικό και η μονάδα ρύθμισης τάσης χρησιμοποιεί ενεργές συσκευές που συνδέονται σε σειρά μεταξύ του τροφοδοτικού εισόδου και του φορτίου.
Η μονάδα ρύθμισης σειράς λειτουργεί σε γραμμική λειτουργία, πράγμα που σημαίνει ότι η μονάδα ρύθμισης δεν έχει σχεδιαστεί για να βρίσκεται σε λειτουργία full-on ή full-off, αλλά σε λειτουργία "μερικώς ενεργή". Ο βρόχος αρνητικής ανάδρασης καθορίζει τον βαθμό αγωγιμότητας της μονάδας ρύθμισης για τη διατήρηση της σταθερότητας της τάσης εξόδου.
Η συσκευή πυρήνα του βρόχου αρνητικής ανάδρασης είναι ένας λειτουργικός ενισχυτής υψηλής απολαβής. Συνήθως τον ονομάζουμε ενισχυτή σφάλματος τάσης, που είναι η συσκευή ρύθμισης τάσης στο παραπάνω σχήμα. Η λειτουργία του είναι να συγκρίνει συνεχώς την τάση εξόδου με μια σταθερή τάση αναφοράς. , όταν η έξοδος έχει μόνο μερικά σφάλματα millivolt, η έξοδος μπορεί να ρυθμιστεί αλλάζοντας την τάση αγωγιμότητας της μονάδας ρύθμισης σειράς. Η σταθερή αναφορά τάσης συνδέεται στον θετικό ακροδέκτη εισόδου του λειτουργικού ενισχυτή. Η διαιρεμένη τάση εξόδου είναι κοντά στην τάση αναφοράς και συνδέεται στον αρνητικό ακροδέκτη εισόδου του λειτουργικού ενισχυτή. Όταν η τάση εξόδου είναι σταθερή, η διαιρεμένη τάση εξόδου είναι ίση με την τάση αναφοράς.
Το κέρδος του ενισχυτή σφάλματος τάσης είναι να ενισχύει τη διαφορά μεταξύ της τάσης αναφοράς και της τάσης εξόδου πολλές φορές και η ενισχυμένη τάση σφάλματος ελέγχει απευθείας την αντίσταση της μονάδας ρύθμισης σειράς για να διατηρεί την ονομαστική τάση εξόδου. Εάν το φορτίο αυξηθεί, η τάση εξόδου θα πέσει, τότε η έξοδος του ενισχυτή θα αυξηθεί, επιτρέποντας τη ροή περισσότερου ρεύματος στο φορτίο. Ομοίως, εάν το φορτίο μειωθεί, η τάση εξόδου θα αυξηθεί και η έξοδος του ενισχυτή θα επιτρέψει στο κελί διέλευσης να ρέει προς το ρεύμα φορτίου μειώνεται.
Η ταχύτητα απόκρισης του ενισχυτή σφάλματος τάσης στις αλλαγές εξόδου και η ακρίβεια ελέγχου της τάσης εξόδου εξαρτώνται από τον σχεδιασμό αντιστάθμισης ανάδρασης του ενισχυτή σφάλματος. Το μέγεθος της αντιστάθμισης αρνητικής ανάδρασης καθορίζεται από την αντίσταση διαίρεσης τάσης και την αντίσταση μεταξύ του αρνητικού ακροδέκτη εισόδου και του ακροδέκτη εισόδου του ενισχυτή σφάλματος τάσης. Καθορίζει το μέγεθος του κέρδους DC και την ακρίβεια της τάσης εξόδου και επίσης καθορίζει το κέρδος και το εύρος ζώνης του ενισχυτή σε υψηλές συχνότητες, δηλαδή τον χρόνο απόκρισης ή τον μεταβατικό χρόνο απόκρισης στο φορτίο.
Η διαδικασία λειτουργίας ενός γραμμικού τροφοδοτικού είναι πολύ απλή, δηλαδή η χρήση αρνητικής ανάδρασης τάσης για τη σταθεροποίηση της τάσης εξόδου του τροφοδοτικού.
