Көптеген электрондық тізбектерде, әсіресе аналогтық құрамдас бөліктерде, дұрыс жұмыс істеуді қамтамасыз ету үшін теріс кернеуді реттеу маңызды. Операциялық күшейткіштер, аналогтық тізбектер және қуат көздері сияқты кейбір құрылғылар тиімді жұмыс істеу үшін оң және теріс кернеулерді қажет етеді. Мысалы, операциялық күшейткіштер көбінесе сигналды дәл күшейту және өңдеу үшін оң және теріс кернеу қажет болатын қос қоректендіру конфигурацияларына сүйенеді. Теріс кернеу реттегіштері оң кіріс кернеуін тұрақты, сенімді теріс шығыс кернеуіне түрлендіруге жауапты, бұл компоненттердің дұрыс қуат алуын қамтамасыз етеді. Тұрақты теріс кернеу болмаса, сезімтал аналогтық тізбектердің өнімділігі нашарлауы мүмкін, бұл жүйеде қателерге, тұрақсыздыққа немесе тіпті сәтсіздікке әкелуі мүмкін. Сондықтан теріс кернеу реттегіштері электрондық қолданбалардың кең ауқымының өнімділігі мен сенімділігін сақтауда шешуші рөл атқарады.
3 терминалды кернеу реттегіштері кіріс қуат көзінен тұрақты шығыс кернеулерін қамтамасыз етуге арналған электроникадағы маңызды құрамдас бөліктер болып табылады. Олардың үш негізгі терминалы бар: кіріс (Vin), шығыс (Vout) және жерге (GND). Кіріс терминалы жоғарырақ кернеу көзіне қосылады, ал шығыс терминалы жүктемеге реттелетін кернеуді қамтамасыз етеді, ал жерге қосу терминалы тізбекті аяқтайды.
1.Оң және теріс кернеу реттегіштері:
3 терминалды реттегіштер оң және теріс түрлерде болады. Оң реттегіштер тұрақты оң кернеуді (мысалы, 5 В немесе 12 В) шығарады, ал теріс реттегіштер оң кірістен тұрақты теріс кернеуді (мысалы, -5 В немесе -12 В) қамтамасыз етеді. Негізгі айырмашылық - шығыс кернеуінің полярлығы.
2.Теріс кернеу реттегіштерін қолдану:
Теріс кернеу реттегіштері әдетте қос қуат көздерін қажет ететін қолданбаларда қолданылады. Аналогтық жүйелерде операциялық күшейткіштер сияқты компоненттер үшін оң және теріс кернеулер қажет. Дыбыс тізбектерінде олар дыбыс күшейткіштеріне қуат береді, ал қос қоректену жүйелерінде олар сенсорлар мен аспаптар сияқты әртүрлі құрылғылар үшін қажетті теріс кернеуді қамтамасыз етеді.
3-терминалды теріс кернеу реттегіші IC дегеніміз не?
IC 3 терминалды теріс кернеу реттегіші оң кіріс кернеуінен тұрақты және реттелетін теріс шығыс кернеуін қамтамасыз етуге арналған интегралды схема болып табылады. Оның үш негізгі терминалы бар: кіріс (Vin), шығыс (Vout) және жерге (GND). Кіріс терминалы оң кернеу көзіне қосылады, жерге қосылатын терминал тізбектің жалпы жерге қосылады, ал шығыс терминалы компоненттерді қуаттандыру үшін қажет теріс кернеуді қамтамасыз етеді.
1.Жұмыс принципі
Реттегіш оң кіріс кернеуін тұрақты теріс шығыс кернеуіне түрлендіру үшін ішкі схеманы пайдалану арқылы жұмыс істейді. Ол шығыс кернеуін анықтамалық кернеумен салыстыру үшін әдетте қате күшейткішті пайдаланады. Егер шығыс кернеуі қажетті мәннен ауытқыса, реттегіш тұрақты теріс кернеуді ұстап тұру үшін шығысты реттейді. Бұл процесс операциялық күшейткіштер немесе аналогтық тізбектер сияқты теріс кернеулерді қажет ететін құрамдастардың тұрақты қуат көзін алуын қамтамасыз етеді.
2.Теріс және оң кернеу реттегіштерінің негізгі айырмашылықтары
Теріс және оң кернеу реттегіштерінің негізгі айырмашылығы шығыс кернеуінің бағытында жатыр. Оң кернеу реттегіштері тұрақты оң шығыс кернеуін (мысалы, +5 В немесе + 12 В) қамтамасыз етеді, ал теріс кернеу реттегіштері тұрақты теріс кернеуді (мысалы, -5 В немесе -12 В) шығарады. Екі түрі де ұқсас ішкі реттеу механизмдерін пайдаланғанымен, теріс реттегіштер кіріс кернеулерін өңдеуге және қос қоректендіруді немесе бөлінген қуат конфигурацияларын қажет ететін қолданбалар үшін өте маңызды теріс кернеу шығысын қамтамасыз ету үшін арнайы жасалған.
3-терминалды теріс кернеу реттегіштерінің жалпы түрлері
3-терминалды теріс кернеу реттегіштерінің бірнеше жалпы түрлері бар, олардың әрқайсысы әртүрлі қолданбалар үшін тұрақты теріс шығыс кернеулерін қамтамасыз етуге арналған. Төменде ең көп қолданылатын модельдер берілген:
1. 7800 сериясы (теріс реттегіштер)
7800 сериясы теріс кернеу реттегіштерінің танымал отбасы болып табылады. Бұл реттегіштер оң кірістен тіркелген теріс кернеулерді қамтамасыз етуге арналған. Жалпы үлгілерге мыналар жатады:
7905: Тұрақты -5В шығысын қамтамасыз етеді.
7912: Тұрақты -12 В шығысын қамтамасыз етеді.
7915: Тұрақты -15 В шығысын қамтамасыз етеді.
Бұл реттегіштерді пайдалану оңай және әдетте аналогтық тізбектер мен аудио жүйелерде сияқты тіркелген теріс кернеуді қажет ететін қолданбаларда кездеседі.
2. LM337 (реттелетін теріс кернеу реттегіші)
LM337 кең қолданылатын реттелетін теріс кернеу реттегіші болып табылады. Бекітілген кернеу реттегіштерінен айырмашылығы, LM337 пайдаланушыларға сыртқы резисторларды пайдаланып шығыс кернеуін реттеуге мүмкіндік береді. Бұл икемділік оны аналогтық құрамдас бөліктерді немесе аспаптық тізбектерді қуаттандыру сияқты белгілі бір теріс кернеу қажет болатын қолданбаларға қолайлы етеді. Ол резистор конфигурациясына байланысты -1,25В-тан -37В-ға дейінгі шығыс кернеулерін қамтамасыз ете алады. LM337 қосымша қорғаныс үшін ішкі ток шектеуі мен термиялық өшіруді де ұсынады.
3. LM79 сериясы (теріс кернеу реттегіштері)
LM79 сериясы - 7800 сериясына ұқсас теріс кернеу реттегіштерінің басқа тобы. LM7900 сериясы LM7905, LM7912 және LM7915 сияқты үлгілерді қамтиды, олар тиісінше -5V, -12V және -15V теріс кернеу шығыстарын қамтамасыз етеді. Бұл реттегіштер қос қоректену жүйелерінде немесе басқа аналогты қолданбаларда сияқты тіркелген теріс кернеу қажет болатын жағдайларда пайдалануға арналған. Олар сенімді, пайдалану оңай және әдетте тұрмыстық электроника мен өнеркәсіптік жабдықта кездеседі.
3-терминалды теріс кернеу реттегіштерін қолдану
3-терминалды теріс кернеу реттегіштері дұрыс жұмыс істеу үшін тұрақты теріс кернеу қажет болатын әртүрлі электрондық жүйелерде өте маңызды. Төменде осы реттеушілердің негізгі қолданбалары берілген:
1. Қосарланған қуат жүйелері
Көптеген электрондық жүйелерде, әсіресе қосарлы қуат жүйелерінде жүйенің әртүрлі бөліктерін қуаттандыру үшін оң және теріс кернеулер қажет. Бір оң кернеу көзінен теріс кернеуді қамтамасыз ету үшін 3-терминалды теріс кернеу реттегіштері қолданылады. Бұл операциялық күшейткіштер, аналогтық тізбектер және сигналды өңдеу жүйелері сияқты жүйелерде жиі кездеседі, мұнда дұрыс жұмыс істеу және сигналдың тұтастығы үшін теріс және оң рельстер қажет.
2. Аудио күшейткіштер
Теріс кернеу дыбыс тізбектерінде, әсіресе айнымалы ток сигналдарын бұрмалаусыз өңдеу үшін оң және теріс қуат кернеулері қажет болатын дыбыс күшейткіштерінде өте маңызды. 3-терминалды теріс кернеу реттегіштері дыбыс күшейткіштерінің тұрақты теріс кернеу алуын қамтамасыз етеді, бұл дыбысты дәл күшейтуге және дыбыстық сигналдардағы шуды немесе бұрмалануды азайтуға мүмкіндік береді. Бұл реттегіштер дәлдігі жоғары дыбыс жабдығында ерекше маңызды.
3. Операциялық күшейткіштер
Көптеген операциялық күшейткіштер (op-amps) аналогтық сигналдарды дәл өңдеу үшін оң және теріс кернеу көздеріне сүйенеді. 3-терминалды теріс кернеу реттегіштері оп-амп тізбектеріне қажетті теріс кернеуді қамтамасыз ету үшін пайдаланылады, бұл операциялық күшейткіштердің дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді, әсіресе сигналды кондиционерлеу, сүзу және күшейту сияқты дәл қолданбаларда. Тұрақты теріс кернеусіз op-amp өнімділігі нашарлауы мүмкін, бұл сигналды дұрыс өңдеуге әкеледі.
4. Аналогтық схемалар
Аналогтық жүйелерде тұрақты теріс кернеу анықтамасын қамтамасыз ету үшін 3-терминалды теріс кернеу реттегіштері жиі қолданылады. Датчиктерді, сигнал процессорларын және өлшеу жабдығын қамтитын бұл аналогтық схемалар тиімді жұмыс істеу үшін дәл теріс кернеулерді қажет етеді. Тұрақты теріс кернеу дәл көрсеткіштер мен сигналдың тұтастығын қамтамасыз етеді, бұл реттегіштерді аналогтық қолданбаларда сенімді жұмыс үшін маңызды етеді.
3-терминалды теріс кернеу реттегішін таңдау
3 терминалды теріс кернеу реттегішін таңдағанда, оның қолданбаңызға сәйкес келетініне көз жеткізу үшін мына негізгі факторларды ескеріңіз:
1. Кернеу мен токқа қойылатын талаптар
Шығыс кернеуі : Тізбек үшін қажетті теріс кернеуді (мысалы, -5V, -12V, -15V) қамтамасыз ететін реттегішті таңдаңыз.
Ток сыйымдылығы : реттегіш қажетті токты бере алатынына көз жеткізіңіз. Мәліметтер парағында максималды шығыс ток рейтингін тексеріңіз және тұрақтылық үшін жеткілікті маржа бар реттегішті таңдаңыз.
2. Dropout Voltage
Маңыздылық : Тұрақты жұмыс істеу үшін реттеуші кіріс кернеуінің шығыс кернеуінен кем дегенде түсіру кернеуіне жоғары болуын қажет етеді.
Қарастыру : Кіріс кернеуі шығыс кернеуіне жақын болса, кіріс пен шығыс арасындағы кернеу айырмашылығы азырақ тиімді жұмыс істейтін Төмен Dropout (LDO) реттегішті пайдаланыңыз.
3. Жылулық басқару
Жылу диссипациясы : Сызықтық реттегіштер артық кернеуді жылуға түрлендіреді. Кернеу айырмашылығы неғұрлым көп болса, соғұрлым жылу пайда болады.
Тиімділік : Сәйкес түсіру кернеуі бар реттегішті таңдау және кіріс кернеуінің тым жоғары болмауын қамтамасыз ету арқылы жылуды азайтыңыз.
Термиялық мәселелер : термиялық өшіру сипаттамаларын тексеріңіз және жылуды басқару үшін радиаторды қосуды немесе жақсы желдетуді қамтамасыз етуді қарастырыңыз.
Жиі қойылатын сұрақтар бөлімі
Жиі қойылатын сұрақтар 1: Неліктен бізге электронды тізбектерде теріс кернеу реттегіші қажет?
Жауап : Теріс кернеу реттегіштері қос қуат көздерін қажет ететін тізбектер үшін өте маңызды, мысалы, оп-ампер, аудио жүйелер және аналогтық құрылғылар. Олар сигналдың дәл өңделуін және жұмысын қамтамасыз ететін қажетті теріс кернеуді қамтамасыз етеді.
Жиі қойылатын сұрақтар 2: Оң кернеу реттегішін теріс кернеу реттегіші ретінде пайдалануға болады ма?
Жауап : Жоқ, оң және теріс кернеу реттегіштері басқаша жасалған. Оң реттегіштер оң кернеуді шығарады, ал теріс реттегіштер оң кірісті теріс шығысқа айналдырады.
Жиі қойылатын сұрақтар 3: 3-терминалды теріс кернеу реттегішінің негізгі шектеуі қандай?
Жауап : Негізгі шектеу - кернеудің төмендеуі. Кіріс кернеуі шығыс кернеуінен жеткілікті жоғары болуы керек, ал егер айырмашылық тым аз болса, реттеу тұрақты болмауы мүмкін.
Жиі қойылатын сұрақтар 4: Тізбек үшін қандай теріс кернеу реттегішін таңдау керектігін қалай білуге болады?
Жауап : Қажетті шығыс кернеуі, ток және тиімділік негізінде реттегішті таңдаңыз. Реттелетін шығыстар үшін LM337 нұсқасын қарастырыңыз. Бекітілген шығыстар үшін 7905 немесе 7912 сияқты үлгілер жақсы жұмыс істейді. Әрқашан деректер парағын кернеу диапазоны, ток қуаты және жылу өнімділігі үшін тексеріңіз.
Қорытынды
3-терминал теріс кернеу реттегіштері екі жақты қуат жүйелерін, аудио күшейткіштерді, операциялық күшейткіштерді және аналогтық тізбектерді қоса алғанда, кең ауқымды қосымшалар үшін қажетті тұрақты және сенімді теріс кернеулерді қамтамасыз ету арқылы заманауи электроникада шешуші рөл атқарады. Бұл реттегіштер сигналдың тұтастығы мен өнімділігін сақтай отырып, сезімтал компоненттердің дұрыс жұмысын қамтамасыз етеді. Дұрыс 3-терминалды теріс кернеу реттегішін таңдағанда, қажетті шығыс кернеуі, ток қуаты және жылуды басқару сияқты факторларды, сондай-ақ жүйенің нақты қажеттіліктерін ескеру маңызды. Осы факторларға негізделген сәйкес IC мұқият таңдай отырып, сіз электронды конструкцияларыңызда тиімді, сенімді және оңтайлы өнімділікті қамтамасыз ете аласыз.
