Коли я буду використовувати регулятор напруги проти дільника напруги?

Коли ви використовуєте регулятор напруги проти дільника резистора? Чи використовуються які дільники резисторів особливо погано?

Ці два типи мікросхем мають дуже різне застосування.

Резисторний дільник зазвичай використовується для масштабування напруги, щоб його можна було легше відчути / виявити / проаналізувати.

Наприклад, скажіть, що ви хочете контролювати напругу акумулятора. Напруга може досягати 15В. Ви використовуєте аналого-цифровий перетворювач мікроконтролера ("АЦП"), який використовує 3,3 В для своєї довідки. У цьому випадку ви можете поділити напругу на 5, що дасть вам до 3,0 В на вході АЦП.

Є пара недоліків. Одне полягає в тому, що через резистори завжди протікає струм. Це важливо в схемах з обмеженим живленням (живлення від акумулятора). Друга проблема полягає в тому, що дільник не може подати жодного значного струму. Якщо ви почнете малювати струм, це змінить коефіцієнт ділення, і все не піде так, як було заплановано :) Отже, він справді використовується лише для керування високоімпедансними з'єднаннями.

З іншого боку, регулятор напруги призначений для забезпечення фіксованої напруги незалежно від її входу. Це те, що ви хочете використовувати для забезпечення живлення іншої схеми.

Щодо створення декількох напрямних напруг. Для цього прикладу припустимо, що ви використовуєте регулятори комутації, які ефективні на 80%. Скажіть, що у вас 9В, і ви хочете виробляти 5В та 3,3В. Якщо ви використовуєте регулятори паралельно, підключаючи кожен до 9В, то обидві рейки будуть ефективними на 80%. Якщо, однак, ви створюєте 5 В, а потім використовуєте їх для створення 3,3 В, то ефективність 3,3 В (0,8 * 0,8) = ефективність лише 64%. Топологія має значення!

Лінійні регулятори, з іншого боку, оцінюються по-різному. Вони просто знижують вихідну напругу для будь-якого заданого струму. Різниця в потужності витрачається на витрату тепла. Якщо у вас 10 В і 5 В вихід, вони ефективні на 50%.

Вони мають свої переваги, хоча! Вони менші, менш дорогі і менш складні. Вони електрично тихі і створюють плавну вихідну напругу. І якщо між вхідною та вихідною напругами великої різниці немає, то ефективність може перевершити джерело комутації.

Є ІМС, які забезпечують кілька регуляторів. Linear Tech, Maxim Integrated, Texas Instruments - всі вони мають хороший вибір. Наприклад, LTC3553 забезпечує комбінацію літієвого зарядного пристрою, регулятора перемикання і лінійного регулятора. Вони мають аромати з зарядним пристроєм або без нього, деякі з двома перемикачами та без лінійок, деякі з кількома лінійками ...

Один з моїх поточних продуктів використовує 3,7 В акумулятор і потребує 3,3 і 2,5 В. Для мене це було найбільш ефективно лінійним для 3,3 В і комутатором для 2,5 В (живиться від акумулятора, а не 3,3 В). Я використовував LTC3553.

Ви хочете витратити деякий час на інструменти вибору продуктів відповідного веб-сайту.

Удачі!

Оскільки дільник напруги не регулює , не хочеться використовувати дільник напруги, коли хочеться регульованої напруги.

Регулятор напруги буде, в його межах, підтримувати вихідна напруга при фіксованому значенні навіть в якості вхідної напруги і струму навантаження змінюється.

Дільник напруги не робитиме це. Розглянемо рівняння дільника напруги:

від якої явно залежить $v_{IN}$ і $i_{OUT}$ тому дільник напруги не є регулятором напруги.

Однак існує багато застосунків для подільників напруги, наприклад, ослаблення , але регулювання напруги не одне з них.

Дільник напруги особливо поганий при наданні фіксованої напруги змінному або низькому імпедансному навантаженню. Змінні навантаження досить поширені і включають більшість цифрових мікросхем на планеті.

Фіксовані, великі імпедансні навантаження можуть мати роздільник напруги перед собою. Це випадок, коли використовується АЦП для вимірювання або компаратора для огородження значно більшої напруги, або в сенсі входу регулятора напруги.

Розподільники напруги зазвичай не використовуються для генерації напруги живлення, оскільки вони не забезпечують регулювання. Багато навантажень в будь-якому разі змінять свою вихідну напругу, наприклад, резистивне навантаження на землю по суті є паралельним R2.

Розподільники напруги зазвичай використовуються для забезпечення напруги до входу високого опору. У цьому випадку ви можете вважати, що імпеданс є таким же, як опір. Маючи 10M резистор паралельно R2, це не вплине на нього сильно, доки сам R2 на порядок менший, як, наприклад, 10k. Звичайно, використання резисторів низького значення для дільника також збільшує потік струму через нього, тому спричиняйте проблеми для пристроїв, що працюють на батареях.

Загальний приклад дільника напруги на вхід високого опору - це поділ високої напруги на діапазон, який може вимірювати АЦП. Скажімо, у вашого АЦП є 1V посилання, і ви хочете виміряти 3,6 В акумулятора. Ви можете використовувати роздільник 4: 1, щоб масштабувати це вниз, щоб він був меншим за 1 В і вимірювався АЦП.

Ще один поширений приклад - надання вторинної опорної напруги. Скажімо, у вас є джерело живлення 3,6 В і вам потрібна опора 1,8 В (половина напруги живлення, наприклад, для зміщення сигналу змінного струму зі зміщенням постійного струму). Замість того, щоб турбуватися з дорогим контрольним напругою ІС, ви можете просто використовувати дільник напруги, щоб зменшити вдвічі напругу живлення та подати його в буфер підсилювача. Підсилювач має високий імпедансний вхід, і вихід може використовуватися для зміщення.

Регулятор може подавати певну кількість струму в навантаження, при цьому напруга регулюється якнайкраще, тому підходить для напруги живлення тощо.