Vad är en spänningsregulator och vilka är de viktigaste typerna?

Den moderna datorn består av dussintals olika komponenter, som alla arbetar tillsammans för att bilda en fullt fungerande och fungerande dator. Vissa komponenter är dock lite mindre pratade om än andra - som till exempel spänningsregulatorn.

Utan en spänningsregulator skulle din dator emellertid inte få det ständiga flödet av kraft den behöver för att stanna kvar och fungera. Men vad gör det? Och hur fungerar det? Läs vidare för att ta reda på det.

Vad är en spänningsregulator?

Först upp, vad är egentligen en spänningsregulator? En spänningsregulator är i grunden en komponent i datorns strömförsörjning som i princip hjälper den att upprätthålla en stabil utgång av volt i en krets. Det finns några olika sätt det gör detta, vilket vi kommer in på lite senare, men tanken är att strömmen från eluttaget inte nödvändigtvis stabiliseras. Spänningsregulatorn tar den strömmen och förvandlar den till en stabil och pålitlig strömkälla, som håller datorns komponenter igång vid sin högsta prestanda. Kanske viktigare är det att det säkerställer att dessa komponenter inte skadas till följd av fluktuerande effekt.

En spänningsregulator kan reglera en eller flera AC- eller DC-spänningar, beroende på konstruktion.

Typer av spänningsregulatorer

Det finns faktiskt två huvudsakliga olika typer av spänningsregulatorer, och de används bäst i olika situationer och olika enheter. De två huvudsakliga typerna av aktiva spänningsregulatorer kallas "linjära regulatorer" och "omkopplingsregulatorer." Här är en sammanfattning av de två, deras fördelar och hur de fungerar.

Linjär regulator

Linjära spänningsregulatorer används bäst på enheter med relativt låg effekt eller i applikationer där utgången behöver vara mindre än ingången. Det beror på att utformningen av den egentligen bara tillåter den att ta bort spänning snarare än att förstärka den. Fördelen är dock att en linjär spänningsregulator är billig och liten.

En linjär spänningsregulator får sitt namn eftersom den används för att erbjuda en konstant spänning till enheten, och ingångsspänningen justeras kontinuerligt, med den extra spänningen sprids som värme. Det skiljer sig från en kopplingsregulator på grund av det faktum att en kopplingsregulator använder en aktiv enhet som i huvudsak slår på och stänger av, vilket upprätthåller ett genomsnittligt utgångsvärde.

Linjära regulatorer använder i huvudsak en eller flera transistorer (medan de tidigare använde vakuumrör) tillsammans med, ibland, en integrerad krets.

Linjära regulatorer är bäst i ett antal olika situationer. Det inkluderar när ett snabbt svar på ingångs- och utgångsändringar krävs och vid effektnivåer under några watt.

Växelregulator

Växelregulatorer är lite mer komplexa, och de kopplar i princip snabbt in och stänger av en serieenhet. Den omkopplaren anger i princip hur mycket spänning som överförs till utgången. Det styrs av en liknande metod som en linjär spänningsregulator, och eftersom ett kopplingselement antingen är helt ledande eller av helt, sprider det inte strömmen - vilket gör det mycket effektivare.

Så varför använda en växelregulator över en linjär? Som nämnts är växelregulatorer mycket effektivare än linjära. Inte bara det, utan eftersom de har förstärkare kan de producera en utspänning som är högre än ingångsspänningen - eller de kan till och med ge en utspänning med motsatta polariteter.

Vid effektnivåer över några få watt blir växlarna billigare. Omkopplingsregulatorer implementeras också bättre när likspänning är den enda spänning som levereras.

Slutsatser

Som ni ser är det några stora skillnader mellan de två olika spänningsreglerna - och att använda en över den andra kan spara både pengar och energi.