Pengatur voltan adalah peranti mudah dan kos efektif yang dapat mengubah voltan input ke tahap yang berbeza pada output dan dapat mengekalkan voltan keluaran tetap walaupun dalam keadaan beban yang berbeza-beza. Hampir semua peranti elektronik dari pengecas telefon bimbit anda ke penghawa dingin hingga peranti elektromekanik yang kompleks menggunakan pengatur voltan untuk menyediakan voltan DC yang berbeza ke komponen yang berbeza dalam peranti. Selain itu, semua litar bekalan kuasa menggunakan cip pengatur voltan.
Sebagai contoh, di telefon pintar anda, pengatur voltan digunakan untuk menaikkan atau menurunkan voltan bateri untuk komponen (seperti lampu latar LED, Mic, Kad Sim, dll.) Yang memerlukan voltan yang lebih tinggi atau lebih rendah daripada bateri. Memilih pengatur voltan yang salah boleh mengakibatkan kebolehpercayaan yang terjejas, penggunaan kuasa yang lebih tinggi, dan bahkan komponen goreng.
Oleh itu, dalam artikel ini, kita akan membincangkan beberapa parameter penting yang perlu diingat semasa memilih pengatur voltan untuk projek anda.
Faktor Penting untuk Pemilihan Pengatur Voltan
1. Voltan Input dan Voltan Keluaran
Langkah pertama untuk memilih pengatur voltan adalah mengetahui mengenai voltan input dan voltan output yang akan anda bekerjasama. Pengatur voltan linier memerlukan voltan input yang lebih tinggi daripada voltan keluaran yang diberi nilai. Sekiranya voltan masukan kurang daripada voltan keluaran yang diinginkan, maka ia membawa kepada keadaan voltan yang tidak mencukupi yang menyebabkan pengatur turun dan memberikan output yang tidak terkawal.
Sebagai contoh, jika anda menggunakan pengatur voltan 5V dengan voltan putus 2V, voltan masukan sekurang-kurangnya sama dengan 7V untuk output yang diatur. Voltan input di bawah 7V akan menghasilkan voltan keluaran yang tidak terkawal.
Terdapat pelbagai jenis pengatur voltan untuk julat voltan input dan output yang berbeza. Sebagai contoh, anda memerlukan pengatur voltan 5V untuk Arduino Uno dan pengatur voltan 3.3V untuk ESP8266. Anda bahkan boleh menggunakan pengatur voltan berubah-ubah yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi output.
2. Voltan Putus
Voltan putus ialah perbezaan antara voltan input dan output dari pengatur voltan. Contohnya, min. Voltan input untuk 7805 adalah 7V, dan voltan keluaran adalah 5V, jadi ia mempunyai voltan putus 2V. Sekiranya voltan input berada di bawah, voltan output (5V) + voltan putus (2V) akan menghasilkan output yang tidak dikawal yang dapat merosakkan peranti anda. Jadi sebelum memilih pengatur voltan, periksa voltan putus.
Voltan putus berbeza dengan pengatur voltan; sebagai contoh, anda boleh menemui pelbagai pengatur 5V dengan voltan putus yang berbeza. Pengatur linier boleh menjadi sangat cekap apabila dikendalikan dengan voltan putus input yang sangat rendah. Oleh itu, jika anda menggunakan bateri sebagai sumber kuasa, maka anda boleh menggunakan pengatur LDO untuk kecekapan yang lebih baik.
3. Kekurangan Tenaga
Pengatur voltan linier menghilangkan lebih banyak kuasa daripada pengatur voltan beralih. Pelesapan daya yang berlebihan boleh menyebabkan bateri habis, terlalu panas, atau kerosakan pada produk. Oleh itu, jika anda menggunakan pengatur voltan linier, hitung terlebih dahulu pelesapan kuasa. Untuk pengatur linier, pelesapan daya dapat dikira dengan:
Daya = (Voltan Input - Voltan Keluaran) x Arus
Anda boleh menggunakan pengatur voltan beralih dan bukannya pengatur voltan linier untuk mengelakkan masalah pelesapan kuasa.
4. Kecekapan
Kecekapan adalah nisbah daya output ke daya input yang sebanding dengan nisbah voltan output ke voltan input. Jadi kecekapan pengatur Voltan secara langsung dibatasi oleh voltan putus dan arus sunyi kerana semakin tinggi voltan putus, semakin rendah kecekapannya.
Untuk kecekapan yang lebih tinggi, voltan putus dan arus sunyi mesti diminimumkan, dan perbezaan voltan antara input dan output mesti diminimumkan.
5. Ketepatan voltan
Ketepatan keseluruhan pengatur voltan bergantung pada peraturan saluran, peraturan beban, drift voltan rujukan, drift voltan penguat kesalahan, dan pekali suhu. Pengatur linier khas biasanya mempunyai spesifikasi voltan keluaran yang menjamin output terkawal berada dalam lingkungan 5% dari nominal. Oleh itu, jika anda menggunakan pengatur voltan untuk menghidupkan IC digital, maka toleransi 5% bukanlah masalah besar.
6. Peraturan Beban
Peraturan beban didefinisikan sebagai kemampuan rangkaian untuk mempertahankan voltan keluaran yang ditentukan dalam keadaan beban yang berbeza-beza. Peraturan beban dinyatakan sebagai:
Beban Peraturan = ∆Vout / ΔI keluar
7. Peraturan Garis
Peraturan saluran didefinisikan sebagai kemampuan rangkaian untuk mengekalkan voltan keluaran yang ditentukan dengan voltan input yang berbeza-beza. Peraturan garis dinyatakan sebagai:
Beban Peraturan = ∆V keluar / ΔV di
Oleh itu, untuk memilih pengatur voltan yang betul untuk aplikasi apa pun, seseorang harus mempertimbangkan semua faktor di atas,