Avainero – säännelty vs sääntelemätön virtalähde
Yleensä virtalähde on laite tai sähköpiiri, joka antaa energiaa (tehoa) toiselle sähkölaitteelle. Virtalähteitä on monenlaisia; säädetyt ja säätelemättömät teholähteet ovat kaksi tällaista luokkaa lähtötyypin mukaan. Säädetyissä teholähteissä ulostulon tasajännitettä säädetään siten, että tulojännitteen muutos ei heijastu lähtöön. Sitä vastoin säätelemättömissä teholähteissä ei ole jännitteen säätöä lähdössä. Tämä on avainero säädetyn ja säätelemättömän virtalähteen välillä. Vaikka käytössä on vaihtovirtalähteitä, säännellyt ja säätelemättömät virtalähteet viittaavat yleisimmin tasavirtalähteisiin.
Mikä on säännelty virtalähde?
Jännitesäätö tarkoittaa jännitteen ylläpitämistä halutulla tasolla, joka sopii kytketylle laitteelle. Säännellyt teholähteet ylläpitävät jännitettä, jotta herkkien sähkö- ja elektroniikkalaitteiden tasainen jännite saadaan aikaan. Säännelty tasajännite tuotetaan sarjan alitoimintojen kautta virtalähteessä.
Kuva 01: Virtalähde lineaarisella jännitesäätimellä
Kuten yllä olevasta kuvasta näkyy, AC-syöttö alennetaan ensin halutulle lähtötasolle muuntajan avulla. Tämän jälkeen diodisillan tasasuuntauspiiri muuntaa pienennetyn vaihtojännitteen positiiviseksi a altomuodoksi. Sitten suodatinpiiri, joka koostuu rinnakkain kytketystä kondensaattorista, tekee positiivisesta a altomuodosta a altoilevan tasajännitteen. Lisäksi DC:n a altoilua säätelee jännitteensäädinpiiri, joka tuottaa tasaisen tasajännitteen kytkettyyn kuormaan.
Jos kuorman (kytketyn laitteen) ottama virta on pienempi kuin teholähteen maksimisyöttövirta, jännite on vakio riippumatta käytetystä virrasta. Säädetty virtalähde auttaa pyörimään lähes kaikkia saatavilla olevia elektronisia laitteita, koska ne ovat erittäin herkkiä jännitteen vaihteluille. Jotkut saattavat jopa palaa liiallisilla jännitteillä, kun taas toiset voivat toimia väärin. Siksi on ratkaisevan tärkeää saada tasainen jännitteensyöttö.
Mikä on säätelemätön virtalähde?
Säätämättömässä teholähteessä ei ole jännitteensäätöä. Jossain määrin säätelyä tapahtuu kuitenkin myös sääntelemättömissä virtalähteissä. Siellä kaikki säädetyn teholähteen lohkot jännitteensäätölohkoa lukuun ottamatta ovat saatavilla myös säätelemättömänä teholähteenä. Samoin kuin säädettävässä syötössä, AC-tulojännite käsitellään suodatinkondensaattorin väliseen aallotettuun tasajännitelähtöön asti. Siitä huolimatta voi olla virtalähteitä myös ilman tätä tasoituskondensaattoria. Siinä tapauksessa hitaat vaihtelut tulon vaihtojännitteissä, kuten jännitteen laskut, voivat heijastua ulostuloon. Vaikka suodattimessa olisi tasoituskondensaattori, ulostulossa saattaa esiintyä korkeataajuista kohinaa, joka tulee AC-verkosta.
Säätämättömän virtalähteen suurin haitta on, että tasajännitelähtö riippuu lähtövirrasta. Eli kun kuorma ottaa suurta virtaa tehovaatimuksensa vuoksi, tasajännite laskee halutun tehon mukaan. Säätelemättömät virtalähteet ovat kuitenkin halvempia, koska komponentteja on vähemmän. Lämmönhäviö on myös pienempi kuin säädetyllä teholähteellä, koska jännitteensäädintä ei ole (tämä ei ehkä pidä paikkaansa hakkurimuotoisen tasavirtalähteen tapauksessa, jossa hyötysuhde on paljon suurempi).
Kuva 02: Sähkölaitteita, kuten LED-lamppuja, jotka eivät ole herkkiä pienille jännitteen vaihteluille, voidaan käyttää säätelemättömien virtalähteiden kanssa.
Mitä eroa on säännellyllä ja säätelemättömällä virtalähteellä?
Säännelty vs sääntelemätön virtalähde |
|
| Säännellyt virtalähteet pystyvät syöttämään säädeltyä tasajännitettä herkille elektronisille laitteille. | Sääntelemättömissä teholähteissä ei ole jännitteensäätöpiiriä; siten kaikki vaihtelut tulon AC:ssa näkyvät lähdössä. |
| Lähtöjännite | |
| Säädetyn teholähteen lähtöjännite ei vaihtele kuorman ottaman virran mukaan. Eli jännite on riippumaton kuormitusvirrasta. | Säätämättömän teholähteen lähtöjännite muuttuu aina lähtövirran mukana, mikä johtuu pääasiassa virtalähteen suuresta sisäisestä resistanssista. |
| Käyttö | |
| Elektronisissa laitteissa, kuten tietokoneissa, televisioissa jne., tulee aina käyttää säänneltyjä virtalähteitä. | Sähkölaitteita, kuten tasavirtamoottoreita ja LED-lamppuja, jotka eivät ole herkkiä pienille jännitteen vaihteluille, voidaan käyttää säätelemättömän virtalähteen kanssa. |
| Kustannus | |
| Säänneltyjen teholähteiden jännitteensäätöpiirit ovat suhteellisen kalliita valmistaa. Siksi säätelemättömät virtalähteet ovat kalliita. | Sääntelemättömät teholähteet ovat halvempia valmistaa, koska ne eivät sisällä jännitteensäätöä. |
Yhteenveto – Säännelty vs sääntelemätön virtalähde
Virtalähteitä käytetään sähkö- ja elektroniikkalaitteiden virran tuottamiseen. Suurin osa elektronisista laitteista käyttää toimintaan tasavirtaa, ja tämän tasavirran tulee olla puhdas ja vakiojännite. Säännellyt teholähteet ovat yksiköitä, jotka muuttavat vaihtovirran pääjännitteen puhtaaksi, jatkuvaksi tasajännitteeksi. Jännitteensäädinpiiriä käyttämällä vältetään tulon AC-jännitteen vaihtelut ja kohina lähdössä. Sitä vastoin säätelemättömässä tasavirtalähteessä ei ole jännitteensäätöpiiriä. Siksi se tarjoaa vain a altoilevan tasajännitteen tasasuuntaamalla ja suodattamalla vaihtovirtaa. Tämä on tärkein ero säädetyn ja säätelemättömän virtalähteen välillä. Toisin kuin säädetyn virtalähteen lähtö, säätelemätön teholähteen lähtö heijastaa vaihtelua ja kohinaa AC-tulossa. Näitä AC-säröjä voidaan kuitenkin vähentää lähdössä olevilla tasoituskondensaattoreilla.
Lataa PDF-versio säännellystä vs. sääntelemättömästä virtalähteestä
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Ero säädetyn ja säätelemättömän virtalähteen välillä.
