Բազմաթիվ էլեկտրոնային սխեմաներում, հատկապես անալոգային բաղադրիչների հետ կապված, բացասական լարման կարգավորումը կարևոր է պատշաճ ֆունկցիոնալությունն ապահովելու համար: Որոշ սարքեր, ինչպիսիք են օպերացիոն ուժեղացուցիչները, անալոգային սխեմաները և սնուցման աղբյուրները, արդյունավետ աշխատելու համար պահանջում են ինչպես դրական, այնպես էլ բացասական լարումներ: Օրինակ, գործառնական ուժեղացուցիչները հաճախ հիմնվում են երկակի մատակարարման կոնֆիգուրացիաների վրա, որտեղ դրական և բացասական լարումները անհրաժեշտ են ազդանշանի ճշգրիտ ուժեղացման և մշակման համար: Բացասական լարման կարգավորիչները պատասխանատու են դրական մուտքային լարումը կայուն, հուսալի բացասական ելքային լարման փոխակերպելու համար՝ ապահովելով, որ այդ բաղադրիչները ստանան ճիշտ հզորություն: Առանց կայուն բացասական լարման, զգայուն անալոգային սխեմաների աշխատանքը կարող է վատթարանալ՝ հանգեցնելով սխալների, անկայունության կամ նույնիսկ ձախողման համակարգում: Հետևաբար, բացասական լարման կարգավորիչները շատ կարևոր են էլեկտրոնային կիրառությունների լայն շրջանակի աշխատանքի և հուսալիության պահպանման համար:
Երեք տերմինալային լարման կարգավորիչները էլեկտրոնիկայի հիմնական բաղադրիչներն են, որոնք նախատեսված են մուտքային էներգիայի աղբյուրից կայուն ելքային լարումներ ապահովելու համար: Նրանք ունեն երեք հիմնական տերմինալներ՝ մուտքային (Vin), ելքային (Vout) և հիմք (GND): Մուտքային տերմինալը միանում է ավելի բարձր լարման աղբյուրին, մինչդեռ ելքային տերմինալը ապահովում է կարգավորվող լարումը բեռին, իսկ վերգետնյա տերմինալը ավարտում է միացումը:
1.Դրական ընդդեմ բացասական լարման կարգավորիչներ.
3-տերմինալ կարգավորիչները գալիս են դրական և բացասական տեսակների: Դրական կարգավորիչները թողարկում են կայուն դրական լարում (օրինակ՝ 5V կամ 12V), մինչդեռ բացասական կարգավորիչները ապահովում են կայուն բացասական լարում (օրինակ՝ -5V կամ -12V) դրական մուտքից։ Առաջնային տարբերությունը ելքային լարման բևեռականությունն է:
2.Բացասական լարման կարգավորիչների կիրառությունները.
Բացասական լարման կարգավորիչները սովորաբար օգտագործվում են երկակի սնուցման աղբյուրներ պահանջող ծրագրերում: Անալոգային համակարգերում և՛ դրական, և՛ բացասական լարումներ են անհրաժեշտ այնպիսի բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են գործառնական ուժեղացուցիչները: Աուդիո սխեմաներում նրանք սնուցում են աուդիո ուժեղացուցիչները, իսկ երկակի մատակարարման համակարգերում նրանք ապահովում են անհրաժեշտ բացասական լարումը տարբեր սարքերի համար, ինչպիսիք են սենսորները և գործիքավորումը:
Ի՞նչ է 3-տերմինալային բացասական լարման կարգավորիչի IC-ը:
Բացասական լարման կարգավորիչի 3-տերմինալ IC-ը ինտեգրալ միացում է, որը նախատեսված է դրական մուտքային լարումից կայուն և կարգավորվող բացասական ելքային լարում ապահովելու համար: Այն ունի երեք հիմնական տերմինալներ՝ մուտք (Vin), ելք (Vout) և հող (GND): Մուտքային տերմինալը միանում է դրական լարման աղբյուրին, վերգետնյա տերմինալը միանում է շղթայի ընդհանուր գետնին, իսկ ելքային տերմինալը ապահովում է բաղադրիչների սնուցման համար անհրաժեշտ բացասական լարումը:
1.Աշխատանքային սկզբունք
Կարգավորիչը աշխատում է ներքին սխեմաների միջոցով՝ դրական մուտքային լարումը կայուն բացասական ելքային լարման փոխակերպելու համար: Այն սովորաբար օգտագործում է սխալի ուժեղացուցիչ՝ ելքային լարումը հղման լարման հետ համեմատելու համար: Եթե ելքային լարումը շեղվում է ցանկալի արժեքից, կարգավորիչը կարգավորում է ելքը՝ կայուն բացասական լարումը պահպանելու համար: Այս գործընթացը ապահովում է, որ բացասական լարումներ պահանջող բաղադրիչները, ինչպիսիք են գործառնական ուժեղացուցիչները կամ անալոգային սխեմաները, ստանան կայուն էներգիայի մատակարարում:
2.Հիմնական տարբերությունները բացասական և դրական լարման կարգավորիչների միջև
Բացասական և դրական լարման կարգավորիչների հիմնական տարբերությունը կայանում է ելքային լարման ուղղությամբ: Դրական լարման կարգավորիչները ապահովում են կայուն դրական ելքային լարում (օրինակ՝ +5V կամ +12V), մինչդեռ բացասական լարման կարգավորիչները թողարկում են կայուն բացասական լարում (օրինակ՝ -5V կամ -12V): Թեև երկու տեսակներն էլ օգտագործում են նմանատիպ ներքին կարգավորման մեխանիզմներ, բացասական կարգավորիչները հատուկ նախագծված են մուտքային լարումները կարգավորելու և բացասական լարման ելք ապահովելու համար, ինչը շատ կարևոր է այն ծրագրերի համար, որոնք պահանջում են կրկնակի սնուցման կամ բաժանված էներգիայի կոնֆիգուրացիաներ:
3-տերմինալային բացասական լարման կարգավորիչների ընդհանուր տեսակները
Կան 3-տերմինալային բացասական լարման կարգավորիչների մի քանի ընդհանուր տեսակներ, որոնցից յուրաքանչյուրը նախատեսված է տարբեր ծրագրերի համար կայուն բացասական ելքային լարումներ ապահովելու համար: Ստորև ներկայացված են ամենատարածված մոդելներից մի քանիսը.
1. 7800 Series (Բացասական կարգավորիչներ)
7800 շարքը բացասական լարման կարգավորիչների հայտնի ընտանիք է: Այս կարգավորիչները նախատեսված են դրական մուտքից ֆիքսված բացասական լարումներ ապահովելու համար: Ընդհանուր մոդելները ներառում են.
7905Ապահովում է կայուն -5V ելք:
7912Ապահովում է կայուն -12V ելք:
7915Ապահովում է կայուն -15V ելք:
Այս կարգավորիչները հեշտ են օգտագործել և սովորաբար հանդիպում են այնպիսի ծրագրերում, որոնք պահանջում են ֆիքսված բացասական լարում, ինչպիսիք են անալոգային սխեմաներում և աուդիո համակարգերում:
2. LM337 (կարգավորվող բացասական լարման կարգավորիչ)
LM337-ը լայնորեն օգտագործվող կարգավորվող բացասական լարման կարգավորիչ է: Ի տարբերություն ֆիքսված լարման կարգավորիչների, LM337-ը թույլ է տալիս օգտատերերին կարգավորել ելքային լարումը` օգտագործելով արտաքին ռեզիստորներ: Այս ճկունությունը դարձնում է այն հարմար այն ծրագրերի համար, որտեղ անհրաժեշտ է հատուկ բացասական լարում, ինչպիսիք են անալոգային բաղադրիչների կամ գործիքավորման սխեմաների սնուցումը: Այն կարող է ապահովել ելքային լարումներ՝ սկսած -1.25V-ից մինչև -37V՝ կախված ռեզիստորի կոնֆիգուրացիայից: LM337-ն ունի նաև ներքին հոսանքի սահմանափակում և ջերմային անջատում՝ լրացուցիչ պաշտպանության համար:
3. LM79 սերիա (բացասական լարման կարգավորիչներ)
LM79 շարքը բացասական լարման կարգավորիչների մեկ այլ ընտանիք է, որը նման է 7800 շարքին: LM7900 շարքը ներառում է մոդելներ, ինչպիսիք են LM7905, LM7912 և LM7915, որոնք ապահովում են համապատասխանաբար -5V, -12V և -15V բացասական լարման ելքեր: Այս կարգավորիչները նախատեսված են օգտագործելու այն իրավիճակներում, երբ ֆիքսված բացասական լարման կարիք կա, օրինակ՝ երկակի մատակարարման համակարգերում կամ այլ անալոգային ծրագրերում: Դրանք հուսալի են, օգտագործման համար պարզ և սովորաբար հանդիպում են սպառողական էլեկտրոնիկայի և արդյունաբերական սարքավորումների մեջ:
3-տերմինալային բացասական լարման կարգավորիչների կիրառությունները
Բացասական լարման 3 տերմինալային կարգավորիչները կարևոր են տարբեր էլեկտրոնային համակարգերում, որտեղ պատշաճ շահագործման համար անհրաժեշտ է կայուն բացասական լարում: Ստորև ներկայացված են այս կարգավորիչների հիմնական կիրառությունները.
1. Dual-Supply Power Systems
Բազմաթիվ էլեկտրոնային համակարգերում, հատկապես երկակի սնուցման համակարգերում, համակարգի տարբեր մասերը սնուցելու համար պահանջվում են ինչպես դրական, այնպես էլ բացասական լարումներ: Բացասական լարման 3 տերմինալային կարգավորիչները օգտագործվում են մեկ դրական լարման աղբյուրից բացասական լարումը ապահովելու համար: Սա սովորական է այնպիսի համակարգերում, ինչպիսիք են գործառնական ուժեղացուցիչները, անալոգային սխեմաները և ազդանշանի մշակման համակարգերը, որտեղ ինչպես բացասական, այնպես էլ դրական ռելսերը անհրաժեշտ են պատշաճ ֆունկցիոնալության և ազդանշանի ամբողջականության համար:
2. Աուդիո ուժեղացուցիչներ
Բացասական լարումը կարևոր է աուդիո սխեմաներում, հատկապես աուդիո ուժեղացուցիչներում, որտեղ ինչպես դրական, այնպես էլ բացասական մատակարարման լարումներ են պահանջվում AC ազդանշանները առանց աղավաղումների կառավարելու համար: Բացասական լարման 3 տերմինալային կարգավորիչները ապահովում են, որ աուդիո ուժեղացուցիչները ստանան կայուն բացասական լարում, ինչը թույլ է տալիս ճշգրիտ ձայնի ուժեղացում և նվազագույնի հասցնել ձայնային ազդանշանների աղմուկը կամ աղավաղումը: Այս կարգավորիչները հատկապես կարևոր են բարձր հավատարմության աուդիո սարքավորումներում:
3. Գործառնական ուժեղացուցիչներ
Շատ գործառնական ուժեղացուցիչներ (op-amps) հիմնվում են ինչպես դրական, այնպես էլ բացասական լարման աղբյուրների վրա՝ անալոգային ազդանշանները ճշգրիտ մշակելու համար: Բացասական լարման 3 տերմինալային կարգավորիչները օգտագործվում են օպերատիվ լարման սխեմաների համար անհրաժեշտ բացասական լարման ապահովման համար՝ ապահովելով, որ օպերատիվ ուժեղացուցիչները կարող են ճիշտ գործել, հատկապես ճշգրիտ կիրառություններում, ինչպիսիք են ազդանշանի կարգավորումը, զտումը և ուժեղացումը: Առանց կայուն բացասական լարման, op-amp-ի կատարումը կարող է վատթարանալ, ինչը հանգեցնում է ազդանշանի սխալ մշակման:
4. Անալոգային սխեմաներ
Անալոգային համակարգերում 3-տերմինալային բացասական լարման կարգավորիչները հաճախ օգտագործվում են կայուն բացասական լարման հղում ապահովելու համար: Այս անալոգային սխեմաները, որոնք ներառում են սենսորներ, ազդանշանային պրոցեսորներ և չափիչ սարքավորումներ, արդյունավետ գործելու համար պահանջում են ճշգրիտ բացասական լարումներ: Կայուն բացասական լարումը ապահովում է ճշգրիտ ընթերցումներ և ազդանշանի ամբողջականություն՝ այս կարգավորիչները դարձնելով կարևոր անալոգային կիրառություններում հուսալի աշխատանքի համար:
Ընտրելով 3-տերմինալային բացասական լարման կարգավորիչ
Երեք տերմինալային բացասական լարման կարգավորիչ ընտրելիս հաշվի առեք այս հիմնական գործոնները՝ համոզվելու համար, որ այն համապատասխանում է ձեր կիրառմանը.
1. Լարման և հոսանքի պահանջները
Ելքային լարում . Ընտրեք կարգավորիչ, որն ապահովում է անհրաժեշտ բացասական լարումը (օրինակ՝ -5V, -12V, -15V) ձեր միացման համար:
Ընթացիկ հզորություն . Համոզվեք, որ կարգավորիչը կարող է ապահովել անհրաժեշտ հոսանքը: Ստուգեք տվյալների թերթիկը ելքային հոսանքի առավելագույն գնահատականի համար և ընտրեք կայունության համար բավարար մարժան ունեցող կարգավորիչ:
2. Բաց թողնման լարում
Կարևորություն . Կայուն աշխատանքի համար կարգավորիչին անհրաժեշտ է, որ մուտքային լարումը ելքից բարձր լինի առնվազն ելքային լարման չափով:
Ուշադրություն . Եթե մուտքային լարումը մոտ է ելքային լարմանը, օգտագործեք «Low Dropout» (LDO) կարգավորիչ, որն արդյունավետորեն գործում է մուտքի և ելքի լարման ավելի փոքր տարբերությամբ:
3. Ջերմային կառավարում
Ջերմության ցրում . Գծային կարգավորիչները ավելորդ լարումը վերածում են ջերմության: Որքան մեծ է լարման տարբերությունը, այնքան ավելի շատ ջերմություն է առաջանում:
Արդյունավետություն . Նվազագույնի հասցրեք ջերմությունը՝ ընտրելով կարգավորիչ՝ համապատասխան ելքային լարմամբ և համոզվելով, որ մուտքային լարումը չափազանց բարձր չէ:
Ջերմային նկատառումներ . ստուգեք ջերմային անջատման բնութագրերը և հաշվի առեք ջերմատախտակ ավելացնելու կամ լավ օդափոխություն ապահովելու համար ջերմությունը կառավարելու համար:
ՀՏՀ բաժին
ՀՏՀ 1. Ինչո՞ւ է մեզ անհրաժեշտ բացասական լարման կարգավորիչը էլեկտրոնային սխեմաներում:
Պատասխան . Բացասական լարման կարգավորիչները շատ կարևոր են այն սխեմաների համար, որոնք պահանջում են կրկնակի սնուցման աղբյուրներ, ինչպիսիք են օպերատիվ ուժեղացուցիչները, աուդիո համակարգերը և անալոգային սարքերը: Դրանք ապահովում են անհրաժեշտ բացասական լարումը` ապահովելով ազդանշանի ճշգրիտ մշակում և շահագործում։
ՀՏՀ 2. Արդյո՞ք դրական լարման կարգավորիչը կարող է օգտագործվել որպես բացասական լարման կարգավորիչ:
Պատասխան . Ոչ, դրական և բացասական լարման կարգավորիչները նախագծված են տարբեր կերպ: Դրական կարգավորիչները թողարկում են դրական լարումներ, մինչդեռ բացասական կարգավորիչները դրական մուտքը վերածում են բացասական ելքի:
ՀՏՀ 3. Ո՞րն է 3-տերմինալային բացասական լարման կարգավորիչի հիմնական սահմանափակումը:
Պատասխան . Հիմնական սահմանափակումը լարման անկումն է: Մուտքային լարումը պետք է բավականաչափ բարձր լինի ելքային լարումից, և եթե տարբերությունը չափազանց փոքր է, կարգավորումը կարող է կայուն չլինել:
ՀՏՀ 4. Ինչպե՞ս կարող եմ իմանալ, թե բացասական լարման որ կարգավորիչը ընտրել իմ միացման համար:
Պատասխան . Ընտրեք կարգավորիչ՝ հիմնված պահանջվող ելքային լարման, հոսանքի և արդյունավետության վրա: Կարգավորվող արդյունքների համար հաշվի առեք LM337-ը: Ֆիքսված արդյունքների համար 7905 կամ 7912 մոդելները լավ են աշխատում: Միշտ ստուգեք տվյալների թերթիկը լարման միջակայքի, հոսանքի հզորության և ջերմային աշխատանքի համար:
Եզրակացություն
3-տերմինալ բացասական Լարման կարգավորիչները կարևոր դեր են խաղում ժամանակակից էլեկտրոնիկայի մեջ՝ ապահովելով կայուն և հուսալի բացասական լարումներ, որոնք անհրաժեշտ են կիրառությունների լայն շրջանակի համար, այդ թվում՝ կրկնակի սնուցման համակարգեր, աուդիո ուժեղացուցիչներ, գործառնական ուժեղացուցիչներ և անալոգային սխեմաներ: Այս կարգավորիչները ապահովում են զգայուն բաղադրիչների պատշաճ աշխատանքը՝ պահպանելով ազդանշանի ամբողջականությունն ու կատարումը: Ընտրելով ճիշտ 3-տերմինալային բացասական լարման կարգավորիչը, կարևոր է հաշվի առնել այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են պահանջվող ելքային լարումը, ընթացիկ հզորությունը և ջերմային կառավարումը, ինչպես նաև ձեր համակարգի հատուկ կարիքները: Այս գործոնների հիման վրա զգույշ ընտրելով համապատասխան IC-ը, դուք կարող եք ապահովել ձեր էլեկտրոնային դիզայնի արդյունավետ, հուսալի և օպտիմալ կատարումը:
