หลักการทำงานและการแนะนำแหล่งจ่ายไฟ DC ที่เสถียรอย่างง่าย
แผนภาพบล็อกวงจรทั่วไปของแหล่งจ่ายไฟ DC แบบอนุกรมของทรานซิสเตอร์แสดงไว้ในรูปที่ ประกอบด้วยวงจรกรองวงจรเรียงกระแส วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรม แหล่งจ่ายไฟเสริม และวงจรป้องกัน
วงจรกรองวงจรเรียงกระแสประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้า วงจรเรียงกระแส และวงจรกรอง วงจรเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้กันทั่วไปแหล่งจ่ายไฟ DC 6V, 12V, 18V, 24V, 30V และค่าแรงดันไฟฟ้าอื่น ๆ ในขณะที่แรงดันไฟฟ้ากริดโดยทั่วไปคือ 220V AC เพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้า AC ของกริดให้เป็นแรงดันไฟฟ้า DC ที่ต้องการ ประการแรกผ่าน หม้อแปลงไฟฟ้าสเต็ปดาวน์ จากนั้นผ่านวงจรเรียงกระแสจะเปลี่ยนเป็นไฟฟ้ากระแสสลับเป็นจังหวะ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้วยังมีส่วนประกอบไฟฟ้ากระแสสลับขนาดใหญ่ต้องถูกกรองโดยวงจรกรอง ซึ่งจะถูกกรองโดยวงจรเรียงกระแส แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้วมีส่วนประกอบไฟฟ้ากระแสสลับขนาดใหญ่ ซึ่งจะต้องกรองออกโดยวงจรกรองเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่นุ่มนวลขึ้น
หลังจากวงจรกรองหลังจากแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง แม้ว่าการเต้นเป็นจังหวะจะมีน้อย แต่ค่าของแรงดันไฟฟ้ายังคงไม่เสถียร เหตุผลหลักสามประการ: ประการแรก แรงดันไฟฟ้ากริด AC โดยทั่วไปมีความผันผวนประมาณ ± 10% และจะทำให้เกิด แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเอาต์พุตของตัวกรองวงจรเรียงกระแสยังมีความผันผวนประมาณ± 10% ประการที่สอง วงจรกรองกระแสไฟฟฉามีความต้านทานภายใน เมื่อกระแสโหลดเปลี่ยนแปลงไป ความต้านทานภายในต่อแรงดันตกก็จะเปลี่ยนเช่นกัน ดังนั้นแรงดันไฟขาออก DC ก็เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ประการที่สาม ในวงจรควบคุมวงจรเรียงกระแส เนื่องจากการใช้ลักษณะอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิแวดล้อม ดังนั้นจึงทำให้แรงดันไฟขาออกไม่เสถียร
วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าสามารถรักษาแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเอาท์พุตให้คงที่ เพื่อไม่ให้เปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของแรงดันกริด โหลด หรืออุณหภูมิ วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบซีรีส์ประกอบด้วยลิงค์การปรับ วงจรขยายสัญญาณเปรียบเทียบ วงจรสุ่มตัวอย่าง แรงดันอ้างอิง และส่วนอื่นๆ ท่อปรับในลิงค์ปรับเชื่อมต่อแบบอนุกรมระหว่างวงจรกรองและโหลด ดังนั้นจึงเรียกว่าวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรม หลอดปรับเทียบเท่ากับตัวต้านทานตัวแปร ถ้าแรงดันไฟฟ้าขาออกเพิ่มขึ้น ค่าความต้านทานจะเพิ่มขึ้นตามนั้น เพื่อให้แรงดันขาออกกลับลง ในทางกลับกัน หากแรงดันเอาต์พุตลดลง ค่าความต้านทานจะลดลงตามไปด้วย เพื่อให้แรงดันเอาต์พุตเพิ่มขึ้น สิ่งนี้จะปรับแรงดันเอาต์พุตเพื่อให้คงที่ คุณสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ของการควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้
วงจรสุ่มตัวอย่างใช้วิธีการแบ่งตัวต้านทานเพื่อสุ่มตัวอย่างการเปลี่ยนแปลงของแรงดันเอาต์พุตในสัดส่วนที่กำหนดสำหรับสัญญาณสุ่มตัวอย่าง แรงดันอ้างอิงเป็นแรงดันอ้างอิงมาตรฐานที่เสถียร สัญญาณสุ่มตัวอย่างและแรงดันอ้างอิงในเวลาเดียวกันจะถูกเพิ่มลงในวงจรขยายสัญญาณเปรียบเทียบเพื่อเปรียบเทียบ จากนั้นขยายความแตกต่างระหว่างทั้งสอง ด้วยแรงดันขยายเพื่อควบคุมฐานของท่อควบคุมที่ฉีดเข้าไปในกระแส จึงเปลี่ยน DC ภายในของตัวควบคุม ความต้านทานการปรับเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าขาออก เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของตัวควบคุม วงจรเครื่องขยายเสียงเปรียบเทียบมักจะใช้เครื่องขยายเสียงที่แตกต่างกันสองขั้นตอน การขยายมีขนาดใหญ่ขึ้น ความสามารถในการควบคุมที่แข็งแกร่ง ตามมาด้วยวงจรเครื่องขยายเสียงเปรียบเทียบยังต้องใช้ดริฟท์ศูนย์ขนาดเล็ก เสถียรภาพอุณหภูมิที่ดี
วงจรกรองวงจรเรียงกระแสข้างต้นและวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรมรวมกันหรือที่เรียกว่าแหล่งจ่ายไฟหลัก หลักการของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าคือ: หากแรงดันเอาต์พุตเพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของกริดหรือการเปลี่ยนแปลงโหลด แรงดันไฟฟ้าการสุ่มตัวอย่างที่สร้างโดยวงจรการสุ่มตัวอย่างก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้นแรงดันการสุ่มตัวอย่างจะมากกว่าแรงดันอ้างอิง ความแตกต่างจะถูกขยายโดยเครื่องขยายเสียงเปรียบเทียบ วงจรหลังจากลิงค์การปรับเพื่อให้การปรับแรงดันไฟฟ้าทางแยกของตัวส่งสัญญาณของหลอดกระแสฐานลดลงการปรับความต้านทาน DC ของหลอดเพิ่มขึ้นแรงดันตกของหลอดเพิ่มขึ้นจึงทำให้แรงดันเอาต์พุตลดแรงดันเอาต์พุตเพื่อรักษาเสถียรภาพ ของแรงดันไฟขาออก ในทำนองเดียวกัน เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาออกลดลง ผ่านกระบวนการที่คล้ายกัน เพื่อให้ความต้านทานภายใน DC ของหลอดปรับลดลง แรงดันไฟตกของหลอดลดลง จะทำให้แรงดันไฟขาออกสำรอง เพื่อให้โดยทั่วไปไม่เปลี่ยนแปลง
