مدار منبع تغذیه خطی (Linear Power Supply Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار منبع تغذیه خطی (Linear Power Supply Circuit) :
مدار منبع تغذیه خطی (Linear Power Supply) یک نوع منبع تغذیه است که از یک رگولاتور خطی (Linear Regulator) برای تثبیت ولتاژ خروجی استفاده می کند. هرگونه اختلاف بین ولتاژ ورودی و خروجی به صورت گرما در این المان تلف می شود. به همین دلیل، راندمان منابع خطی پایین است (معمولا ۳۰٪ تا ۶۰٪) و برای توان های بالا به هیت سینک (Heat Sink) بزرگ نیاز دارند.
بلوک های اصلی یک منبع تغذیه خطی:
⭐ ترانسفورماتور کاهنده (Step-Down Transformer): ولتاژ AC شبکه (۲۲۰ ولت) را به یک ولتاژ AC پایین تر (مثلا ۱۲ یا ۲۴ ولت) تبدیل می کند. این ترانسفورماتور همچنین ایزولاسیون الکتریکی بین شبکه و خروجی را فراهم می کند.
⭐ یکسوساز (Rectifier): ولتاژ AC خروجی ترانسفورماتور را به یک ولتاژ DC ضربانی (Pulsating DC) تبدیل می کند. معمولا از یکسوساز پل (Bridge Rectifier) استفاده می شود.
⭐ فیلتر صافی (Smoothing Filter): یک خازن بزرگ (خازن الکترولیت) موازی با خروجی یکسوساز قرار می گیرد تا ریپل (Ripple) ولتاژ DC را کاهش داده و آن را به یک DC با نوسان کم تبدیل کند.
⭐ رگولاتور ولتاژ خطی (Linear Voltage Regulator): مهم ترین بخش. این مدار (که می تواند با ترانزیستورهای مجزا یا آی سی های رگولاتور مانند 7805 ساخته شود) ولتاژ DC ورودی (که هنوز مقداری ریپل دارد) را گرفته و یک ولتاژ خروجی DC کاملا تثبیت شده (مثلا ۵ ولت) تولید می کند. هرگونه نوسان در ورودی یا تغییر در جریان بار توسط این رگولاتور جبران می شود.
مزایا و معایب:
⭐ مزایا: مدار ساده، نویز بسیار کم (ریپل خروجی ناچیز)، پاسخ سریع به تغییرات بار، عدم تولید نویز سوئیچینگ (EMI). این ویژگی ها آن را برای کاربردهای حساس مانند تجهیزات صوتی آنالوگ با کیفیت بالا، تجهیزات اندازه گیری دقیق و مدارهای RF کم نویز ایده آل می کند.
⭐ معایب: راندمان پایین (به ویژه هنگامی که اختلاف ولتاژ ورودی و خروجی زیاد است)، حجم و وزن زیاد (به دلیل ترانسفورماتور فرکانس پایین و هیت سینک بزرگ).
رگولاتور خطی معروف 78xx: خانواده آی سی های 78xx (مانند 7805 برای ۵ ولت، 7812 برای ۱۲ ولت) رایج ترین رگولاتورهای خطی سه پایانه هستند. آن ها ساده، ارزان و دارای حفاظت در برابر اتصال کوتاه و گرم شدن بیش از حد هستند.
