Wakati wa kuunganisha usambazaji wa voltage kwa vifaa vingine vyovyote, tunaweza kukutana na tofauti fulani za voltage zisizohitajika, na zinaweza kusababisha uharibifu mkubwa kwa vifaa. Kwa hivyo, kuna haja ya kudumisha voltage ya mara kwa mara kwenye kiwango cha usambazaji. Hapa ndipo 'Kidhibiti cha Voltage' kinapokuja kwenye picha. Vidhibiti vya voltage ni vifaa vinavyohifadhi voltage ya pato thabiti bila kujali mabadiliko katika voltage ya pembejeo na mzigo.

Kulingana na muundo wao, 'Low-Dropout Regulator' pia maarufu kama 'LDO' huvumbuliwa kwa muda. Chini ya voltage ya kuacha, suluhisho la LDO ni bora zaidi.

Sehemu hii ina kile ambacho ni LDO, utangulizi wa mchoro wa mzunguko wa kidhibiti cha LDO, vigezo kuu 6 vya kidhibiti cha LDO, na matumizi ya vidhibiti vya LDO. Ikiwa wewe ni shabiki wa teknolojia ya kielektroniki, au ikiwa unafanya kazi katika uwanja wa vifaa vya elektroniki, unapaswa kujifunza kuhusu vidhibiti vya LDO kupitia sehemu hii. Tuendelee kusoma!

Kushiriki ni Kujali!

maudhui

● LDO ni nini?

● Mchoro wa Mzunguko wa Kidhibiti cha LDO Una Nini?

● Vigezo 6 Kuu vya Mdhibiti wa LDO

● Je, ni Matumizi Gani ya Vidhibiti vya LDO?

● Maswali

● Hitimisho

LDO ni nini?

LDO inasimama kwa Kidhibiti cha Utoaji wa Chini. Ni kidhibiti cha voltage cha Linear cha DC. Iliyovumbuliwa na Robert Dobkin mwaka wa 1977, LDO ina muundo rahisi na wa gharama nafuu. Kama jina lake 'Kuacha kwa Chini' linavyopendekeza, kidhibiti hiki kinaweza kufanya kazi kwa utulivu kwa kiwango cha chini kama 1V.

Tofauti hii ya chini inayoweza kutokea kati ya volti ya pembejeo na pato inayohitajika kwa utendakazi wa kidhibiti inajulikana kama 'Dropout Voltage'. Wakati tofauti inayowezekana ni chini ya voltage ya kuacha, operesheni ya mdhibiti inakuwa thabiti.

Kufanya kazi kwa ajili ya kufanya kazi kwa voltage ya ingizo ya LDO hutolewa kwa kipengele kinachojulikana kama 'Kipengele cha Kupitisha'. Kipengele cha kupita kawaida ni N chaneli ya FET. Kipengele cha kupita hufanya kazi katika eneo la mstari na hupunguza kiwango cha voltage ya pembejeo hadi kiwango cha voltage ya pato kinachohitajika. Voltage hii inayofuata inapitishwa kwa kipengee kiitwacho 'Amplifaya ya Hitilafu'. Amplifier hii ya hitilafu inalinganisha pato kutoka kwa kipengele cha Pass kwa voltage ya kumbukumbu.

Kikuza sauti hiki cha hitilafu basi hubadilisha sehemu ya uendeshaji ya lango la FET ili kuondoa hitilafu kati ya voltage ya marejeleo na voltage ya pato ya kipengele cha kupita.

Kwa hivyo kudumisha voltage ya pato thabiti inayohitajika kwenye mwisho wa pato la kidhibiti. Vipengee vya Kidhibiti cha LDOMchoro ulio hapa chini unaonyesha mzunguko wa Kidhibiti cha LDO.

Mchoro wa Mzunguko wa Kidhibiti cha LDO Una Nini?

Ili kuelewa ufanyaji kazi wa LDO ni lazima tuelewe maana na usanidi wa vipengele fulani vya kidhibiti cha LDO. Baadhi ya vipengele muhimu vya LDO ni marejeleo ya Voltage, Kikuza Hitilafu, Maoni, Kipengele cha Kupitisha, na Kidhibiti cha Towe.

● Kipengele cha Kupitisha

Pass Element ni mojawapo ya vipengele vikuu vya LDO. Hii ni kawaida Kituo cha N au P chaneli ya FET. LDO hutumia topolojia ya mkusanyaji huria badala ya topolojia ya mfuasi wa emitter. Kwa hivyo, transistor inaweza kuendeshwa kwa urahisi katika kueneza kwa kutumia voltages zinazopatikana za kidhibiti.

Matumizi ya FET kwa kipengele cha kupitisha hupunguza matumizi ya nguvu ya kifaa.

● Maoni

Maoni ni mchakato ambapo sehemu ya matokeo ni maoni kwenye saketi kama ingizo. Ili kudhibiti ugavi wa umeme na kuondoa kitanzi cha maoni hasi cha voltage zisizohitajika hutumiwa katika mdhibiti.

Hapa voltage ya pato ni maoni kwa Amplifier ya Hitilafu. Amplifier hii inalinganisha voltage ya pato na voltage ya kumbukumbu. Hitilafu yoyote iliyopatikana hutumiwa kubadili hatua ya uendeshaji ya lango la FET mpaka voltage ya pato ya mara kwa mara inapatikana.

● Hitilafu katika Kukuzar

Kikuzaji cha kutofautisha kinatumika kama Kikuza Hitilafu katika kidhibiti cha LDO. Amplifier tofauti huongeza tofauti kati ya voltages mbili. Amplifier hii ya hitilafu ina pembejeo mbili.

Moja ya pembejeo hutolewa na sehemu ya voltage ya pato iliyoamuliwa na mzunguko wa mgawanyiko wa voltage ya maoni.

Pembejeo ya pili ya amplifier ya hitilafu hutolewa na voltage ya kumbukumbu imara. Amplifier ya makosa huhesabu tofauti kati ya voltage zake mbili za pembejeo. Voltage hii ya hitilafu hutumiwa kudhibiti usambazaji wa nguvu wa FET ili voltage ya pato ya mara kwa mara inapatikana.

Ikiwa voltage ya maoni ni ya chini kuliko voltage ya kumbukumbu, lango la FET linavutwa chini. Kwa hivyo kuongeza voltage ya pato kwa kuruhusu sasa zaidi kupita.

● Marejeleo ya Voltage

Voltage hii hukaa sawa bila kujali tofauti za usambazaji wa nishati, halijoto, mzigo au wakati. Kama moja ya pembejeo za amplifier ya kutofautisha, ckufunga a kumbukumbu ya voltage ni muhimu sana kupata maadili thabiti ya pato.

Hapa, tunatumia kumbukumbu ya voltage ya bandgap. Ina thamani ya voltage ya karibu 1.25V.

● Capacitor ya Pato

Kwa utulivu wa pato la mdhibiti wa LDO, capacitor hutumiwa. Thamani ya ESR ya capacitor ya pato huathiri sana utulivu wa kifaa hiki. Pia huathiri majibu ya muda mfupi kwa mabadiliko katika sasa ya mzigo.

Capacitor yoyote ya ubora mzuri ambayo ina uwezo mdogo na maadili ya juu ya ESR yanaweza kutumika.

Vigezo 6 Kuu vya Mdhibiti wa LDO

Baadhi ya vigezo muhimu vya Kidhibiti cha LDO ni Voltage ya Kuacha Kuacha, Hali ya Sasa ya Quiscent, Ufanisi, Majibu ya Muda mfupi, Udhibiti wa Laini, na Udhibiti wa Mzigo.

● Voltage ya Kuacha

Tofauti inayoweza kutokea kati ya voltage ya pembejeo na ya pato, ambayo chini yake hakuna udhibiti hutokea inajulikana kama Voltage ya kuacha ya rekidhibiti. Kwa mdhibiti wa LDO, voltage ya kuacha ni ya chini sana, ambayo inamaanisha inaweza kufanya kazi kwa viwango vya karibu sana na voltage inayohitajika ya pato.

Vidhibiti vilivyo na viwango vya chini vya kuacha shule vina ufanisi wa juu.

Utangulizi wa Voltage ya Kuacha, Ambayo ni Muhimu kwa LDO

● Quiscent Current

Mkondo wa utulivu pia unajulikana kama mkondo wa chini. Ni tofauti kati ya sasa ya pembejeo na sasa ya pato.

Ili kuongeza ufanisi wa sasa wa mzunguko wa chini wa mkondo wa utulivu lazima udumishwe. Ni sasa inayokusanywa na kifaa wakati hakuna mzigo au mzigo mdogo sana umeunganishwa. Thamani ya mkondo uliotulia huamuliwa na vipengele vya kupita, halijoto, n.k...

● Ufanisi

Ufanisi wa kidhibiti cha LDO hutegemea sana mkondo wake wa utulivu, voltage ya pembejeo, na voltage ya pato. Ufanisi wa LDO umehesabiwa kama:

Ufanisi = (IoVo/([Io + Iq]Vi) * 100

Hapa, Io ni sasa ya pato, 'Iq' ni ya sasa tulivu, 'Vi' ni voltage ya pembejeo na Vo ni voltage ya pato.

Kupungua kwa voltage ya kuacha na sasa ya utulivu huongeza ufanisi wa mdhibiti. Hii pia inapunguza utaftaji wa nguvu wa mzunguko.

● Majibu ya Muda mfupi

The kiwango cha juu cha mabadiliko ya voltage ya pato kinachoruhusiwa kwa mabadiliko ya hatua ya sasa ya mzigo inajulikana kama Majibu ya Muda mfupi.

Tofauti ya voltage ya muda mfupi huhesabiwa kama:

ΔV tr, max = (Io, max/Co+ Cb)Δt1 + ΔVESR

Ambapo Δt1 = kipimo data kilichofungwa cha kidhibiti cha LDO, ΔVESR = tofauti ya voltage kutokana na ESR ya capacitor ya pato. Co = thamani ya pato capacitor, Cb = Bypass capacitor, kwa kawaida aliongeza kwa pato capacitor, Io, max = Upeo wa sasa wa mzigo.

● Udhibiti wa Mstari

Uwezo wa mzunguko wa kudumisha voltage ya pato iliyobainishwa na voltage ya pembejeo tofauti inajulikana kama Udhibiti wa Mstari. Imedhamiriwa na uwiano wa tofauti katika voltage ya pato kwa kutofautiana kwa voltage ya pembejeo.

Udhibiti wa Mstari = ΔVo/ΔVi

Udhibiti wa mstari ni kigezo cha hali thabiti. Kwa hivyo, vipengele vyote vya mzunguko vinapuuzwa. Kuongeza faida ya kitanzi-wazi inaboresha udhibiti wa mstari wa mzunguko.

● Udhibiti wa Mzigo

Uwezo wa saketi kudumisha voltage ya pato maalum chini ya hali tofauti za mzigo hujulikana kama Udhibiti wa Mzigo.

Kuongezeka kwa faida ya kitanzi-wazi inaboresha udhibiti wa mzigo wa mzunguko.

Udhibiti wa Mzigo = ΔVo/ΔIoLike Udhibiti wa Mstari, Udhibiti wa Mzigo pia ni kigezo cha hali thabiti.

Je, ni Matumizi Gani ya Vidhibiti vya LDO?

Kidhibiti cha LDO kina ukubwa mdogo wa kifaa. Tofauti na vidhibiti vingine vya DC-DC, LDO haina kelele ya kubadili kwani hakuna ubadilishaji unaofanyika. Ina muundo rahisi sana. Kidhibiti cha LDO kinatumika katika simu za mkononi, vifaa vinavyotumia Betri, kompyuta za mkononi, kompyuta za daftari, vifaa mbalimbali vya elektroniki vinavyotumiwa na watumiaji, vifaa vya umeme vya laini vyenye ufanisi wa hali ya juu, n.k...Mbali na kufanya kazi kama kidhibiti, LDO pia hutumiwa kama Kichujio cha kuondoa viwimbi vinavyosababishwa. katika voltage ya pato wakati swichi hutumiwa kwenye mzunguko.

maswali yanayoulizwa mara kwa mara

1. Swali: Je! Matumizi ya Mdhibiti wa LDO ni nini?

J: Kidhibiti cha LDO kinatumika kupata voltage ya chini ya pato kutoka kwa usambazaji wa nguvu kuu au betri. Voltage ya pato ni imara sana wakati mstari na mabadiliko ya mzigo, haiathiriwa na mabadiliko ya joto la kawaida, na inabaki imara kwa muda.

2. Swali: Je, LDO Inafanyaje Kazi?

J: LDO ni kidhibiti cha mstari na kushuka kwa voltage ndogo kati ya pembejeo na pato. Inaweza kufanya kazi vizuri hata ikiwa voltage ya pato iko karibu sana na voltage ya pembejeo. Tofauti na mdhibiti wa mstari, inahitaji kushuka kwa voltage kubwa kati ya pembejeo na pato. Pato linaweza kufanya kazi kwa kawaida.

3. Swali: Kuna tofauti gani kati ya LDO na Kidhibiti cha Voltage?

J: Kuna aina mbili za vidhibiti laini: kidhibiti laini cha kawaida na kidhibiti cha mstari cha chini cha kuacha shule (LDO). Tofauti kati ya hizo mbili ni ukingo au kushuka kwa voltage inayohitajika kupitisha kipengele na kudumisha voltage ya pato imara.

4. Swali: Kuna tofauti gani kati ya LDO na DC-DC?

A: Ya Kibadilishaji cha DC / DC inasimamia nguvu kwa kufungua na kufunga vipengele vya kubadili (FETs, nk). Kwa upande mwingine, mdhibiti wa LDO hudhibiti usambazaji wa umeme kwa kudhibiti upinzani wa FET. Kigeuzi cha DC / DC ni bora sana katika kubadilisha nishati ya umeme kupitia udhibiti wa kubadili.

Hitimisho

Katika ukurasa huu, tunajua LDO ni nini, vipengele muhimu katika mchoro wa mzunguko wa kidhibiti cha LDO, vigezo muhimu vya kidhibiti cha LDO, na programu za vidhibiti vya LDO. Ikiwa unafikiri ni muhimu kwako, ishiriki na marafiki zako! Tafadhali tufuate, na tutaendelea kukusasisha habari za hivi punde za kiufundi.

Pia Soma

● Jinsi LTM8022 μModuli Kidhibiti Hutoa Muundo Bora wa Ugavi wa Nishati?

● Mambo Ambayo Hupaswi Kukosa Kuhusu Facebook Meta na Metaverse

● Je, Kidhibiti cha LTC3035 cha LDO Kinasawazishaje Voltage ya Chini ya Kuacha Kuacha na Kiasi Kidogo?

● Jinsi LTM4641 μ Kidhibiti cha Moduli Huzuia kwa Ufanisi Kuongezeka kwa Nguvu?