Vidhibiti vya voltage huchukua volteji ya ingizo na kuunda volteji ya pato iliyodhibitiwa bila kujali volteji ya ingizo katika kiwango cha volteji isiyobadilika au kiwango cha volteji kinachoweza kurekebishwa. Udhibiti huu wa moja kwa moja wa kiwango cha voltage ya pato unashughulikiwa na mbinu mbalimbali za maoni. Baadhi ya mbinu hizi ni rahisi kama diode ya Zener. Nyingine ni pamoja na mada changamano ya maoni ambayo huboresha utendakazi, kutegemewa na ufanisi na kuongeza vipengele vingine kama vile kuongeza volteji ya pato juu ya volti ya ingizo kwenye kidhibiti cha volteji.
Vidhibiti vya voltage ni kipengele cha kawaida katika saketi nyingi ili kuhakikisha kuwa volteji thabiti na thabiti inatolewa kwa vifaa vya kielektroniki nyeti.
Jinsi Vidhibiti vya Linear Voltage Hufanya kazi
Kudumisha volteji isiyobadilika kwa kuingiza sauti isiyojulikana na inayoweza kusababisha kelele kunahitaji mawimbi ya maoni ili kufafanua ni marekebisho gani yanahitajika kufanywa. Vidhibiti vya mstari hutumia kipenyo cha umeme kama kipingamizi badiliko ambacho hufanya kazi kama nusu ya kwanza ya mtandao wa kigawanyaji cha volti. Toleo la kigawanyaji cha volteji huendesha transistor ya nishati ipasavyo ili kudumisha volteji ya pato isiyobadilika.
Kwa sababu transistor inafanya kazi kama kipingamizi, inapoteza nishati kwa kuibadilisha kuwa joto-mara nyingi joto nyingi. Kwa kuwa jumla ya nishati inayogeuzwa kuwa joto ni sawa na kushuka kwa volteji kati ya volteji ya ingizo na volteji ya pato mara ya sasa inayotolewa, nishati inayotolewa mara nyingi inaweza kuwa ya juu sana, na hivyo kudai vidhibiti vyema vya joto.
Aina mbadala ya kidhibiti laini ni kidhibiti cha shunt, kama vile diodi ya Zener. Badala ya kufanya kama ukinzani wa mfululizo unaobadilika kama vile kidhibiti laini cha kawaida hufanya, kidhibiti cha shunt hutoa njia ya msingi kwa voltage ya ziada (na ya sasa) kutiririka. Aina hii ya kidhibiti mara nyingi haina ufanisi kuliko kidhibiti cha mstari cha kawaida cha safu. Inatumika tu wakati nishati kidogo inahitajika na kutolewa.
Jinsi Kubadilisha Vidhibiti vya Voltage Hufanyakazi
Kidhibiti cha kubadilisha volteji hufanya kazi kwa kanuni tofauti na kidhibiti cha umeme cha mstari. Badala ya kufanya kazi kama sinki ya volteji au ya sasa ili kutoa matokeo mara kwa mara, kidhibiti swichi huhifadhi nishati katika kiwango kilichobainishwa na hutumia maoni ili kuhakikisha kuwa kiwango cha chaji kinadumishwa na ripple ndogo ya volteji. Mbinu hii inaruhusu kidhibiti cha kubadili kuwa bora zaidi kuliko kidhibiti cha mstari kwa kuwasha transistor kikamilifu (yenye upinzani mdogo) tu wakati mzunguko wa hifadhi ya nishati unahitaji kupasuka kwa nishati. Njia hii inapunguza nguvu zote zinazopotea katika mfumo kwa upinzani wa transistor wakati wa kubadili kama inavyobadilika kutoka kwa kufanya (upinzani wa chini sana) hadi usio wa kuendesha (upinzani wa juu sana) na hasara nyingine ndogo za mzunguko.
Kadri kidhibiti kibadilishaji kinavyowasha haraka, ndivyo uwezo wa kuhifadhi nishati unavyohitaji kupungua ili kudumisha volteji inayotakiwa ya kutoa, kumaanisha kuwa vipengele vidogo zaidi vinaweza kutumika. Hata hivyo, gharama ya kubadili haraka ni hasara katika ufanisi kwani muda mwingi unatumika katika mpito kati ya nchi zinazoendesha na zisizo za uendeshaji. Nguvu zaidi hupotea kutokana na upashaji joto unaokinza.
Athari nyingine ya kubadili kwa haraka ni ongezeko la kelele za kielektroniki zinazotolewa na kidhibiti cha swichi. Kwa kutumia mbinu tofauti za kubadili, kidhibiti swichi kinaweza:
- Shusha kiwango cha voltage ya kuingiza data (buck topology).
- Ongeza volteji (boost topology).
- Zote mbili shuka chini au ongeza volteji (buck-boost) inavyohitajika ili kudumisha volteji inayotakiwa ya kutoa.
Unyumbufu huu hufanya vidhibiti vya swichi kuwa chaguo bora kwa programu nyingi zinazotumia betri kwa sababu kidhibiti swichi kinaweza kuongeza au kuongeza volteji ya ingizo kutoka kwa betri wakati betri inapotoka.
