리니어 레귤레이터 작동 원리 / 안정화 전원이 필요한 이유
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- Опубликовано: 8 сен 2024
- 가장 단순한 전원 회로 설계의 하나는, 60Hz 트랜스포머를 사용해 AC 전압을 필요한 수준으로 낮춘 후 정류 평활 회로를 거치는 방식입니다. 이러한 회로는 입력과 출력의 영향을 받아 전압이 변화하는 문제점을 가지고 있습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 리니어 레귤레이터를 사용합니다.
#LM7805 #레귤레이터 #리니어파워서플라이
# 전자회로 기초 강의 목록 : cafe.naver.com/ludvik/723
항상 좋은 공부하고 갑니다.
감사합니다~~^^
항상 시청해주셔서 감사합니다 ^^ 행복한 금요일 보내세요.
7805라고 해서 그냥 일반적인 회로 설명이려니 했는데 내용을 보니 아주 수준높은 강좌를 만드셨네요. 역시 루드비크님의 전원회로에 대한 안목이 보통이 아닌것을 알 수 있게 합니다.
좋은 말씀 감사합니다 ^^ 앞으로도 도움드릴 수 있는 영상 많이 소개해드리겠습니다.
1. 출력전압이 일정하지 않은 이유가5:55
2. 입력전압이 일정하지 않아서 그럴수도 있지만
3. 무엇보다도 부하에서 쓰는 전류량에 따라서 SMPS의 전압이 출렁거릴수 있어서구나.
4. 그리고 전류를 부하에서 많이 쓰게 되면 커패시터에 쌓여있던 전류가 많이 빠지면서 전압이 낮아지는 것도 원인이고.
5. 이번에 새로 알게 된것은 트랜스가 전류를 많이 쓰면
6. 코일에서전압이 시간당 전류량에 따라서 전압이 올라가는 V= LxI(t)/dt 관계이기 때문에
7. 코일에서 일단 전압이 올라가면서 출력전압이 전압분배에 의해 전압이 떨어지고
8. 또하나 알게 된것은 트랜스에서 나온 교류를 직류로 바꿔주는 과정에서
9. 다이오드가 전압을 뺏어먹는데 그게 Vf였구나.
10. 다이오드 전압 이게 왜 Vf인가 봤더니 다이오드에서 전압강하가 일어나서 V fall 이라서 줄여서 Vf 로 썼었나보다.
11. 그나저나 중요한 건 이게 다이오드가 전류가 많이 흐르면 저항이 높아진다는 거다.
12. 따라서 전압을 더 많이 잡아먹으니까 또 출력전압이 전압분배에 의해서 또 떨어지는 것이었다.
13. 결국 부하가 같은 전압에서 동작을 크게 해서 전류를 많이쓰게 되면
14. 커패시터에서 쌓인게 빠지고 코일이 전압이 올라가고 다이오드가 전압이 올라가면서
15. 출력전압이 떨어졌던 것이었다.
16. 이제야 왜 출력전압이 떨어지는지 확실히 정리가 됐다.
17. 게다가 다이오드에서 전압강하가 2배가 되는 원인은 이게 평활회로구성에서 다이오드 2개가 방향이 같기 때문에 2x Vf가 됐던 것이구나.
18. 이제야 정리가 확실히 됐다.
24.03.17(일)
19. 세상에 이제보니 전압이 일정하게 유지하는것도 부르는 용어가 따로 있었구나. 6:45
20. 입력전압이 변할때 전압이 얼마나 안정적이게 유지하느냐는 라인 레귤레이션이고
21. 부하가 전압이 변할때 출력전압을 얼마나 안정적으로 공급하느냐는 로드 레귤레이션이라고 부르는구나.
22. 그래 이렇게 둘로 나눠서 접근해야 겠구나.
23. 그렇구나. 정전압 레귤레이터가 다 OP AMP가 안에 들어가 있는거였구나. 8:35
24. 네거티브 방식으로 피드백을 주는거구나.
25. 보니까 트랜지스터하고 결합되서 전류를 더 공급하고 줄이는 방식이니까
26. TL431에서처럼 (+)단자에 피드백신호가 들어가겠구나.
27. 왜냐면 트랜지스터가 자체로 네거티브로 전류와 전압관계가 형성되기 때문이다.
28. 즉 출력전압이 낮아지면 베이스에서 에미터로 전류가 줄어들면서
29. 콜렉터와 에미터사이에 전류가 줄어들게 되고 그러면 반대로 전압이 높아지면서
30. 출력전압을 높이게 되는 원리인 것이다.
31. 역시나 먼저 써놓고 듣기를 잘했다.11:40
32. 여기서는 OP AMP (-)단자로 피드백신호가 들어가는구나.
33. 그러면 생각해보자. 만약 출력전압이 5V보다 떨어지면 OPAMP에서 나오는 전압은 증가할거고
34. 그런 베이스에 들어가는 전압은 증가하고 그러면 Ibe전류역시 증가하면서 Ice전류는 증가하게 돼서 전압은 반대로 떨어지게 된다.
35. 그러니까 이게 말이 안되네.
36. 지금 TL431에서는 (+)단자에 피드백신호가 들어가는데
37. 레귤레이터 안의 OP AMP에서는 (-)단자에 피드백신호가 들어가는게 풀어서 설명하다 보니까
38. 역시 말이 안된다. 어떻게 된거지?
39. 레귤레이터안의 OP AMP에도 (+)단자에 피드백신호가 들어가야 되는것 아닌가? 24.03.17(일)
40. 지금보니까 트랜지스터의 작동방식이 TL431에서와 다르게 설명하고 있다.
41. TL431에서는 Vbe가 증가하면서 Ibe가 증가하고 따라서 Ice가 증가해서 반대로 Vce가 감소한다고 설명했었는데
42. 여기 레귤레이터에서는 트랜지스터가 Vbe가 증가하니까 Vce도 증가하는 것 처럼 설명하고 있다.
43. 어떻게 된거지? 어느게 맞는거지? 설명좀 부탁드려도 될까요? 24.03.17(일)
44. TL431하고 같이 영상을 봤으니 망정이지 따로 봤으면 그러려니 하고 넘어갈뻔 했구나!.
45. 그리고 이게 리니어 레귤레이터라고 불리는 이유가 16:05
46. 트랜지스터의 전류증폭역할영역에서 행해지기 때문에 리니어라고 불리는거구나.
47. 이게 트랜지스터가 스위치영역이 있고 증폭영역이 있는데
48. 증폭영역에서 이 트랜지스터를 사용하고 있었다는 거다.
49, LM78xx 시리즈가 말이다.
50. 그러다 보니 효율이 떨어지는 것이었다. 왜냐면
51. 베이스 에미터간 전류에 의해서 콜렉터 에미터간 전류가 통제되기 때문이다.
52. 중요한 걸 배웠다. 이게 왜 리니어 레귤레이터라 불리는지 말이다.
53. 그리고 이게 왜 전력손실이 많은지도 알게 됐다.
54. 이게 또 시리즈마다 차이가 있구나. 17:20
55. LM78xx 시리즈는 2~3가 높게 입력되야 레귤레이터가 정상작동하는데
56. LDO시리즈는 전압이 조금만 높아도 작동이 되는구나.
유의 깊게 잘 확인해주셨네요 ^^
피드백 회로를 자세히 보시면, 이 회로는 트랜지스터가 있더라도 위상이 반전되지 않습니다. 따라서 opamp 의 (+) 단자에 기준 전압을 입력하게 됩니다.
@@LUDVIKPOWER
1.와~ 질문이 글속에 문자그대로 파묻혀있었는데 잘 찾아주셔서 감사합니다. 제가 적고도 이게 질문한거 맞나 싶었거든요..
그런데 다 읽으시고 이렇게 답변 주시니 감사합니다.
2.그러니까요. TL431하고 똑같은 정전압을 만드는 원리도 똑같고 트랜지스터도 똑같고 트랜지스터의 작동원리도 똑같은데
왜 트랜지스터가 다르게 작동할까요? ..
3.이게 지금보니까 TL431은 트랜지스터의 콜렉터와 에미터간 걸리는 전압에 영향을 받고 LM78xx 이거는 베이스와 에미터간 전압에 영향을 받아서 그런건가요?
4.찬찬히 보니까 TL431은 포토커플러가 트랜지스터의 콜렉터단쪽에 있고 LM78xx는 전압을 바로 트랜지스터에서 조절하는 거였네요. 그리고 트랜지스터의 에미터 단쪽에 있고 말이죠. 이 차이로 인한 건가요?
TL431는 트랜지스터 콜렉터쪽에 LM78xx는 트랜지스터 에미터쪽에 있는 것 때문에 다른 전압이 적용되는건가요?
5. 이게 전압이 양쪽이 다를수가 있나보죠? 24.03.18(월)
@@isaaclee6719 네 피드백을 받는 것을 어느 지점의 전압을 따오느냐에 의한 차이입니다. ^^ 컬렉터는 위상이 반전(증가하면 감소)되지만 에미터는 반전되지 않습니다.(증가하면 증가)
감사합니다.
항상 감사드립니다.
금요일 화이팅하시고 행복한 주말 보내세요 ^^
요즘 리튬배터리를 정전류로 종지전압까지 방전시켜서 배터리 용량을 계산하는 장치를 쓰는중인데 자작을하고싶네요..그런의미에서 opamp 정전류회로 강좌가 기다려지네요.
안녕하세요. 배터리 관련 자작을 하고 계시군요. 실용 회로는 아니지만 자작과 이해를 위해 쉽게 제작해서 사용할 수 있는 회로가 있는데, 조만간 소개해드리겠습니다.
리니어 레귤레이터 작동 원리 / 안정화 전원이 필요한 이유
레귤레이터의 in out 의 전해 캐패시터 값은 어떤 기준으로 선정해야 할까요?? 제 생각엔 1. 저주파 제거용 2. 급격히 흔들리는 전압 보상용 일 것 같은데 확실치 않네요. 전해 캡을 왜 사용하는지 값(패럿)은 상황별 어떻게 선정하는지 궁금해요. 강의 감사드립니다.
안녕하세요. 네. 말씀하신 경우를 위해 사용하는 것이 맞습니다 ^^ 노이즈로 인해 전원이 흔들리는 것을 방지하기 위함이고, 따라서 노이즈에 원인이 되는 영향 요소들을 따져 용량을 산정해야 합니다. 노이즈에 영향을 주는 요소로는 많은 것이 있습니다만,
1) 입력 소스 2) 전원 단에 연결된 부하 3) PCB 패턴 설계
등이 영향을 줍니다. 실제 작동을 시키며 파형을 측정해보고 문제가 있다면 용량을 수정하는 방향으로 정하게 됩니다.