Što je regulator s niskim ispadanjem?

Regulator s malim ispadanjem je poseban regulator napona koji održava stabilan izlaz na razini ulaznog napona samo malo višoj od izlaznog napona. Standardni regulatori napona zahtijevaju ulazni napon koji je veći za više od oko 5 volti (V) od izlaznog napona. Regulator s malim ispadanjem moći će održavati čvrstu regulaciju napona čak i kada je ulaz veći samo za 1 V ili manje. Općenito, regulatori napona su potrebni jer gotovo svi elektronički sklopovi trebaju stalan napon istosmjerne struje (DC). Linearni regulator napona koristi serijski prolazni uređaj, bipolarni spojni tranzistor (BJT) ili tranzistor s efektom polja (FET), koji regulira napon opterećenja.

Regulator napona je najbliža aproksimacija idealnom izvoru napona. Po definiciji, idealni izvor napona ima nulti unutarnji otpor, ali izvori napona u stvarnom svijetu imaju značajnu količinu unutarnjeg otpora. Ako napajanje od 15 V ima unutarnji otpor od 1 ohma bez opterećenja, izgleda kao idealno napajanje. Pri struji opterećenja od 1 amper (A), izlaz postaje 14 V, pri 2 A izlaz je 13 V i tako dalje. Na spomenuto napajanje može se spojiti regulator s malim ispadanjem koji će moći osigurati stabilan izlaz od 9 V sa strujom opterećenja u rasponu od 0 do oko 5.8 A.

Struja mirovanja, koja je potrebna za održavanje referentnog i usporednog kruga koji održava regulirani napon, može se mjeriti u stanju “bez opterećenja”. Niža struja mirovanja znači učinkovitiji regulator. Regulator bez malog ispadanja završava s visokom mirnom strujom jer je referentnom krugu potrebna relativno veća struja pripravnosti kako bi se održala regulacija pri većim strujama opterećenja. Imat će referentni sklop koji možda neće dopustiti ulazni napon preblizu reguliranom izlaznom naponu. Regulatori bez malog ispadanja su pojednostavljeni regulatori koji obično imaju veće struje mirovanja, ali niže ocjene učinkovitosti.

Regulator s malim ispuštanjem obično koristi otvoreni kolektor za BJT ili konfiguraciju otvorenog odvoda za FET verziju. U krugu otvorenog kolektora, regulirani izlaz se pojavljuje na kolektoru BJT-a. Ovaj izlazni napon uzorkuje otpornički djelitelj gdje se smanjeni napon uspoređuje s referencom koja je također smanjena za isti faktor kao i izlazni napon. S vrlo visokim pojačanjem operativnih pojačala, smanjeni uzorci se uspoređuju i prate iznimno brzo. Rezultat je vrlo precizan izlazni napon s visokom kratkoročnom i dugotrajnom stabilnošću.