พารามิเตอร์ที่สำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานง่ายและประหยัดค่าใช้จ่ายที่สามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเป็นระดับอื่นที่เอาต์พุตและสามารถรักษาแรงดันไฟฟ้าขาออกให้คงที่แม้ในสภาวะโหลดที่แตกต่างกัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมดตั้งแต่เครื่องชาร์จโทรศัพท์มือถือของคุณไปจนถึงเครื่องปรับอากาศไปจนถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ซับซ้อนใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่แตกต่างกันไปยังส่วนประกอบต่างๆในอุปกรณ์ นอกเหนือจากนั้นวงจรแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดยังใช้ชิปควบคุมแรงดันไฟฟ้า

ตัวอย่างเช่นในสมาร์ทโฟนของคุณตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะใช้เพื่อเพิ่มระดับหรือลดระดับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่สำหรับส่วนประกอบต่างๆ (เช่น LED แบ็คไลท์ไมค์ซิมการ์ด ฯลฯ) ที่ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูงหรือต่ำกว่าแบตเตอรี่ การเลือกตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าไม่ถูกต้องอาจส่งผลให้ความน่าเชื่อถือลดลงการใช้พลังงานที่สูงขึ้นและแม้แต่ส่วนประกอบของทอด

ดังนั้นในบทความนี้เราจะหารือเกี่ยวกับพารามิเตอร์ที่สำคัญบางอย่างที่จะเก็บไว้ในใจในขณะที่การเลือกควบคุมแรงดันไฟฟ้าสำหรับโครงการของคุณ

ปัจจัยสำคัญสำหรับการเลือกตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

1. แรงดันไฟฟ้าขาเข้าและแรงดันขาออก

ขั้นตอนแรกในการเลือกตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าคือการรู้เกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและแรงดันขาออกที่คุณจะใช้งาน ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นต้องการแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าขาออกที่กำหนด หากแรงดันไฟฟ้าขาเข้าน้อยกว่าแรงดันขาออกที่ต้องการก็จะนำไปสู่สภาวะของแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอที่ทำให้ตัวควบคุมหลุดออกและให้เอาต์พุตที่ไม่ได้รับการควบคุม

ตัวอย่างเช่นหากคุณใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 5V ที่มีแรงดันไฟฟ้าออกกลางคัน 2V แรงดันไฟฟ้าขาเข้าควรมีค่าอย่างน้อยเท่ากับ 7Vสำหรับเอาต์พุตที่มีการควบคุม แรงดันไฟฟ้าขาเข้าต่ำกว่า 7V จะส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าขาออกไม่ได้รับการควบคุม

มีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าประเภทต่างๆสำหรับช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นคุณจะต้องมีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 5V สำหรับ Arduino Uno และตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 3.3V สำหรับ ESP8266 คุณยังสามารถใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบแปรผันที่สามารถใช้กับแอพพลิเคชั่นเอาต์พุตต่างๆ

2. แรงดันตกกลาง

แรงดันไฟฟ้ากลางคันคือความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นนาที แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสำหรับ 7805 คือ 7V และแรงดันขาออกคือ 5V ดังนั้นจึงมีแรงดันไฟฟ้าตกอยู่ที่ 2V หากแรงดันไฟฟ้าขาเข้าต่ำกว่าแรงดันขาออก (5V) + แรงดันตกออก (2V) จะส่งผลให้เอาต์พุตที่ไม่มีการควบคุมซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์ของคุณเสียหายได้ ดังนั้นก่อนที่จะเลือกตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าให้ตรวจสอบแรงดันตกกลาง

แรงดันตกกลางแตกต่างกันไปตามตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นคุณสามารถค้นหาตัวควบคุม 5V ที่มีแรงดันไฟฟ้าตกต่างกัน ตัวควบคุมเชิงเส้นสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากเมื่อใช้งานด้วยแรงดันไฟฟ้าตกกลางขาเข้าที่ต่ำมาก ดังนั้นหากคุณใช้แบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงานคุณสามารถใช้ตัวควบคุม LDO เพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

3. การสูญเสียพลังงาน

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นกระจายพลังงานมากกว่าตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตช์ การกระจายพลังงานที่มากเกินไปอาจทำให้แบตเตอรี่หมดความร้อนสูงเกินไปหรือผลิตภัณฑ์เสียหายได้ ดังนั้นหากคุณใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นให้คำนวณการกระจายกำลังไฟฟ้าก่อน สำหรับตัวควบคุมเชิงเส้นการกระจายกำลังสามารถคำนวณได้โดย:

กำลัง = (แรงดันไฟฟ้าขาเข้า - แรงดันขาออก) x กระแส

คุณสามารถใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตชิ่งแทนตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการกระจายกำลังไฟฟ้า

4. ประสิทธิภาพ

ประสิทธิภาพคืออัตราส่วนของกำลังขับต่อกำลังไฟฟ้าเข้าซึ่งเป็นสัดส่วนกับอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าขาออกต่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ดังนั้นประสิทธิภาพของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจึงถูก จำกัด โดยตรงโดยแรงดันไฟฟ้ากลางคันและกระแสไฟฟ้านิ่งเนื่องจากแรงดันไฟฟ้ากลางคันสูงขึ้นประสิทธิภาพก็จะยิ่งลดลง

เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นจะต้องลดแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ดับลงและต้องลดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างอินพุตและเอาต์พุต

5. ความแม่นยำของแรงดันไฟฟ้า

ความแม่นยำโดยรวมของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการควบคุมสายการควบคุมโหลดการเบี่ยงเบนของแรงดันอ้างอิงการลอยตัวแรงดันไฟฟ้าของเครื่องขยายเสียงผิดพลาดและค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ ตัวควบคุมเชิงเส้นโดยทั่วไปมักจะมีข้อกำหนดเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าขาออกที่รับประกันว่าเอาต์พุตที่ควบคุมจะอยู่ภายใน 5% ของค่าเล็กน้อย ดังนั้นหากคุณใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟให้กับ IC ดิจิทัลความอดทน 5% ก็ไม่ใช่เรื่องใหญ่

6. โหลดระเบียบ

การควบคุมโหลดหมายถึงความสามารถของวงจรในการรักษาแรงดันขาออกที่ระบุภายใต้สภาวะโหลดที่แตกต่างกัน การควบคุมการโหลดแสดงเป็น:

โหลดระเบียบ = ∆Vout / ∆ ฉัน_ออก

7. ระเบียบสาย

การควบคุมสายหมายถึงความสามารถของวงจรในการรักษาแรงดันไฟฟ้าขาออกที่ระบุด้วยแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่แตกต่างกัน การควบคุมสายแสดงเป็น:

โหลดระเบียบ = ∆V _ออก / ∆V _ใน

ดังนั้นในการเลือกตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันใด ๆเราควรคำนึงถึงปัจจัยข้างต้นทั้งหมด