Un régulateur de tension est l'un des plus couramment utilisés circuits électroniques dans n'importe quel appareil. Une tension synchronisée (sans fluctuations ni niveaux de bruit) est très importante pour le bon fonctionnement de nombreux appareils électroniques numériques. Comme un cas régulier avec des microcontrôleurs, une tension d'entrée régulée régulière doit être fournie au microcontrôleur pour fonctionner correctement. Un régulateur de tension se trouve dans les appareils électroniques, il est consommé pour maintenir la tension de la source d'alimentation afin de garantir que la tension reste dans des limites appropriées. Cet article traite des types de régulateurs de tension et de régulateurs de tension de la série Lm 340.

Régulateurs de tension

Qu'est-ce qu'un régulateur de tension?

Un régulateur de tension est une machine électrique ou électronique qui maintient la tension d'une source d'alimentation dans des limites appropriées. Le régulateur de tension est souhaité pour maintenir les tensions dans la plage prescrite qui peut être tolérée par un appareil électrique utilisant cette tension. Un tel dispositif est couramment utilisé dans les véhicules automobiles de tous types pour assurer une tension de sortie égale du générateur à la charge électrique et pour assurer les exigences de charge de la batterie . Les régulateurs de tension sont également utilisés dans les appareils électroniques dans lesquels des variations excessives de tension pourraient être préjudiciables.

Régulateur de tension IC

Régulateur de tension série LM340

Le régulateur de tension l'utilisation du CI LM340 est le CI régulateur de tension le plus utilisé. Une tension de référence intégrée est indiquée dans le schéma fonctionnel du CI LM340 ci-dessous.

Régulateur de tension à 3 bornes

Vref pilote à partir de l'entrée non inverseuse du amplificateur opérationnel . Il existe différentes étapes du gain de tension de l'amplificateur opérationnel utilisé ici. Ce gain élevé aide l'ampli opérationnel à construire une tension d'erreur entre les bornes inverseuses et non inverseuses à presque zéro. Ainsi, la valeur de la borne d'entrée inverseuse sera similaire à celle de la borne non inverseuse, Vref. Ainsi, le courant traversant le diviseur de potentiel peut s'écrire

I = Vref / R2

La résistance R2, comme indiqué sur le schéma, n'est pas un composant extérieur connecté au CI, mais une résistance interne, qui est construite à l'intérieur sur le CI par le fabricant. En raison des conditions ci-dessus, le même courant traverse le R1. Ainsi, la tension de sortie peut être écrite comme

Vout = Vref / R2 (R1 + R2)

Cela montre que la sortie du régulateur peut également être contrôlée en mettant les valeurs souhaitées pour R1 et R2. Le CI a un transistor passe-série, qui est capable de gérer plus de 1,5 A de courant de charge à condition qu'une dissipation thermique suffisante soit fournie avec lui.

LM 340

Comme les autres circuits intégrés, ce circuit intégré dispose également d'options d'arrêt thermique et d'avertissement de courant. L'arrêt thermique est une fonction qui éteint le circuit intégré dès que la température intérieure du circuit intégré dépasse sa valeur prédéfinie. Cette élévation de température peut être principalement due à une tension extérieure excessive, à la température ambiante ou même à une dissipation thermique. La valeur de température de coupure préréglée pour LM340 IC est de 175 ° C. En raison de la coupure thermique et de la limitation de courant, les appareils de la série LM 340 sont presque indestructibles.

Circuit LM340-15

Le schéma ci-dessus montre l'application du LM340 IC en tant que régulateur de tension. Les broches 1, 2 et 3 sont l'entrée, la sortie et également la masse.

S'il y a un peu de distance (en cm) entre le circuit intégré et le condensateur de filtre de l'alimentation non régulée, il peut y avoir un risque d'oscillations indésirables dans le circuit intégré en raison des inductances de plomb dans le circuit. Afin de supprimer cette oscillation inutile, le condensateur C1 doit être placé comme indiqué dans le circuit. Le condensateur C2 est parfois utilisé pour développer la réaction transitoire du circuit.

Tout appareil de la série LM 340 a besoin d'une entrée minimale de la tension, qui doit être au moins 2 à 3 V supérieure à la tension de sortie régulée - sinon, il arrête de réguler. En outre, il y a une entrée de tension maximale en raison d'une dissipation de puissance excessive.

Types de régulateurs

Fondamentalement, il y a deux types de régulateurs de tension : - Régulateur de tension linéaire et régulateur de tension de commutation. Dans cet article, seul le régulateur de tension linéaire est discuté. Les régulateurs de tension linéaires sont de deux types: série et shunt.

Régulateur linéaire

Le régulateur linéaire agit comme un diviseur de tension . Dans la région ohmique, il utilise un FET. Les résistances du régulateur de tension sont une variation avec la charge résultant en une tension de sortie constante.

Avantages du régulateur de tension linéaire

Donne une faible tension d'ondulation de sortie
Temps de réponse rapide des changements de charge ou de ligne
Faible interférence électromagnétique et moins de bruit

Inconvénients du régulateur de tension linéaire

L'efficacité est très faible
Nécessite un grand dissipateur de chaleur
La tension au-dessus de l'entrée ne peut pas être augmentée

Régulateur de tension série

Un régulateur de tension série est également appelé régulateur de tension passe série. Il utilise un élément variable situé en série avec la charge. En raison du manque de fiabilité des résistances dans l'élément en série, la tension a chuté à travers celui-ci peut être modifiée pour garantir que la tension aux bornes de la charge reste constante.

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Régulateur de tension série

L'avantage du régulateur de tension en série est que la quantité de courant consommée peut être efficacement utilisée par la charge, bien qu'une partie du courant soit consommée par tout circuit connecté au régulateur. Contrairement au régulateur shunt, le régulateur série ne tire pas le plein courant même lorsque la charge n'a pas besoin de courant. En conséquence, le régulateur de série est nettement plus efficace.

Régulateur de tension shunt

Un régulateur de tension shunt fonctionne en fournissant un chemin de la tension d'alimentation à la terre via une résistance variable. Le courant traversant le régulateur shunt est détourné de la charge puis s'écoule inutilement vers le sol, ce qui rend cette forme généralement moins efficace que le régulateur série. Il est cependant plus simple, consistant parfois en une diode de référence de tension, il est utilisé dans un circuit de très faible puissance dans lequel le courant gaspillé est trop petit pour être préoccupant. Cette forme est très générale pour les circuits de référence de tension. Un régulateur shunt ne peut généralement absorber (absorber) que du courant.

Régulateur de tension shunt

Applications des régulateurs shunt

Alimentations à découpage à faible tension de sortie
Circuits source et puits de courant
Amplificateurs d'erreur
La tension adaptable ou le courant linéaire et la commutation alimentations
Surveillance de tension
Circuits analogiques et numériques nécessitant des références de précision
Limiteurs de courant de précision

Tout cela concerne les régulateurs de tension de la série Lm340 et leurs applications. Nous pensons que les informations fournies dans cet article vous sont utiles pour une meilleure compréhension de ce concept. Les régulateurs IC de deuxième génération sont des dispositifs à trois bornes qui peuvent maintenir la tension de sortie constante. La série LM340 est un cas typique des régulateurs IC de deuxième génération. Les tensions régulées de la série LM340 vont de 5 à 24 V. Les dispositifs LM340 incluent la limitation de courant et l'arrêt thermique. Lorsqu'un régulateur IC est à plus de quelques pouces de l'alimentation, il peut être nécessaire de connecter un condensateur de dérivation à l'entrée du régulateur. La tension d'entrée d'un appareil LM340 doit être au moins 2 ou 3 V supérieure à la sortie régulée.

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