Kľúčový rozdiel – regulované a neregulované napájanie
Napájací zdroj je vo všeobecnosti zariadenie alebo elektrický obvod, ktorý dodáva energiu (napájanie) inému elektrickému zariadeniu. Existuje mnoho typov napájacích zdrojov; regulované a neregulované napájacie zdroje sú dve takéto kategórie podľa typu výstupu. V regulovaných zdrojoch je výstupné jednosmerné napätie regulované tak, aby sa zmena vstupného napätia neprejavila na výstupe. Naproti tomu neregulované zdroje nemajú reguláciu napätia na výstupe. Toto je kľúčový rozdiel medzi regulovaným a neregulovaným napájaním. Aj keď sa používajú napájacie zdroje striedavého prúdu, regulované a neregulované napájacie zdroje sa najčastejšie vzťahujú na zdroje jednosmerného prúdu.
Čo je regulovaný zdroj energie?
Regulácia napätia znamená udržiavanie napätia na požadovanej úrovni, ktorá je vhodná pre pripojený spotrebič. Regulované napájacie zdroje udržujú napätie, aby zabezpečili plynulé napájanie citlivých elektrických a elektronických zariadení. Regulované jednosmerné napätie sa vytvára prostredníctvom série podfunkcií v napájacom zdroji.
Obrázok 01: Napájanie s lineárnym regulátorom napätia
Ako je znázornené na obrázku vyššie, napájanie striedavým prúdom sa najprv zníži na požadovanú výstupnú úroveň pomocou transformátora. Potom usmerňovací obvod diódového mostíka transformuje znížené striedavé napätie na kladný tvar vlny. Potom filtračný obvod zložený z paralelne zapojeného kondenzátora vytvorí z pozitívneho tvaru vlny zvlnené jednosmerné napätie. Okrem toho je zvlnenie v jednosmernom prúde regulované obvodom regulátora napätia, ktorý dodáva plynulé jednosmerné napätie do pripojenej záťaže.
Ak je prúd odoberaný záťažou (pripojeným zariadením) menší ako maximálny napájací prúd napájacieho zdroja, napätie bude konštantné nezávisle od odoberaného prúdu. Regulovaný zdroj napájania pomáha prevádzkovať takmer všetky dostupné elektronické zariadenia, pretože sú veľmi citlivé na zmeny napätia. Niektoré môžu dokonca horieť pri nadmernom napätí, zatiaľ čo niektoré môžu fungovať nesprávne. Preto je dôležité mať plynulé napájanie.
Čo je to neregulovaný zdroj energie?
V neregulovanom napájacom zdroji nie je zapojená regulácia napätia. Určité množstvo regulácie sa však deje aj v neregulovaných zdrojoch napájania. Tam sú všetky bloky v regulovanom zdroji okrem bloku regulácie napätia dostupné aj v neregulovanom zdroji. Podobne ako pri regulovanom napájaní sa vstupné striedavé napätie spracováva až po zvlnený výstup jednosmerného napätia medzi filtračným kondenzátorom. Napriek tomu môžu existovať napájacie zdroje aj bez tohto vyhladzovacieho kondenzátora. V takom prípade by sa na výstupe mohli prejaviť pomalé zmeny vstupného striedavého napätia, ako napríklad poklesy napätia. Dokonca aj s vyhladzovacím kondenzátorom na filtri môže dochádzať k vysokofrekvenčnému šumu, ktorý pochádza zo siete striedavého prúdu na výstupe.
Hlavnou nevýhodou neregulovaného napájania je, že výstup jednosmerného napätia závisí od výstupného prúdu. To znamená, že keď záťaž odoberá vysoký prúd kvôli svojej požiadavke na výkon, jednosmerné napätie klesne podľa požadovaného výkonu. Neregulované napájacie zdroje sú však lacnejšie, pretože existuje menej komponentov. Odvádzanie tepla je tiež menšie ako pri regulovanom napájacom zdroji, pretože tu nie je žiadny regulátor napätia (toto nemusí byť pravda v prípade spínaného zdroja jednosmerného prúdu, v ktorom je účinnosť oveľa vyššia).
Obrázok 02: Elektrické zariadenia, ako sú LED žiarovky, ktoré nie sú citlivé na mierne zmeny napätia, môžu byť použité s neregulovanými zdrojmi napájania.
Aký je rozdiel medzi regulovaným a neregulovaným napájaním?
Regulované verzus neregulované napájanie |
|
| Regulované zdroje napájania sú schopné dodávať regulované jednosmerné napätie citlivým elektronickým zariadeniam. | Neregulované napájacie zdroje nemajú obvod regulácie napätia; teda akékoľvek zmeny na vstupe AC sa prejavia na výstupe. |
| Výstupné napätie | |
| Výstupné napätie regulovaného napájacieho zdroja sa nemení s prúdom odoberaným záťažou. To znamená, že napätie je nezávislé od záťažového prúdu. | Výstupné napätie neregulovaného zdroja sa vždy mení s výstupným prúdom, hlavne kvôli vysokému vnútornému odporu zdroja. |
| Použitie | |
| Elektronické zariadenia, ako sú počítače, televízory atď., by mali vždy používať regulované zdroje napájania. | Elektrické zariadenia, ako sú jednosmerné motory, LED lampy, ktoré nie sú citlivé na malé zmeny napätia, možno použiť s neregulovaným napájaním. |
| Cost | |
| Obvody na reguláciu napätia v regulovaných zdrojoch napájania sú pomerne nákladné na výrobu. Preto sú neregulované napájacie zdroje drahé. | Neregulované napájacie zdroje sú lacnejšie na výrobu, pretože neobsahujú reguláciu napätia. |
Zhrnutie – Regulované verzus neregulované napájanie
Napájacie zdroje sa používajú na napájanie elektrických a elektronických zariadení. Väčšina elektronických zariadení používa na prevádzku jednosmerný prúd a tento jednosmerný prúd by mal mať čisté a konštantné napätie. Regulované napájacie zdroje sú jednotky, ktoré premieňajú striedavé hlavné napätie na čisté, konštantné jednosmerné napätie. Pri použití obvodu regulátora napätia sa zabráni zmenám a šumu vo vstupnom striedavom napätí na výstupe. Na rozdiel od toho neregulovaný zdroj jednosmerného prúdu nemá obvod regulácie napätia. Preto poskytuje iba zvlnené jednosmerné napätie usmernením a filtrovaním striedavého prúdu. Toto je hlavný rozdiel medzi regulovaným a neregulovaným napájaním. Na rozdiel od výstupu regulovaného napájacieho zdroja bude neregulovaný výstup napájacieho zdroja odrážať zmeny a šum na vstupe AC. Napriek tomu je možné tieto skreslenia striedavého prúdu zmierniť použitím vyhladzovacích kondenzátorov na výstupe.
Stiahnuť PDF verziu regulovaného a neregulovaného napájacieho zdroja
Môžete si stiahnuť PDF verziu tohto článku a použiť ju na offline účely podľa citácií. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi regulovaným a neregulovaným napájaním.
