|
[[ImageFail:Voltage-Regulator-IEC-Symbol.svg|right|thumb|130px|[[Simbol elektronik]] untuk pelaraspengatur voltan]]
'''PelarasPengatur voltan''' merupakanialah satusuatu komponen eletrikelektrik yang direka khas untuk mengawalmengekalkan pengeluaransatu nilaiaras [[voltan]] (''potential difference'' atau ''voltage difference'') yang tetap dan malar secara automatik.
Pengatur voltan biasanya berasaskan sistem mekanismamekanisme elektromekanik, atau komponen eletronikelektronik pasif atau aktif. Bergantung kepada rekaan, pelaraspengatur voltan boleh digunakan untuk mengatur satu atau lebih voltan [[arus ulang-alik|AC]] atau [[arus terus|DC]].
MelaluiDengan pengecualian memiraupengatur pelaraspirau (''(shunt regulators)regulator''), pelarassemua pengatur voltan elektronik yang moden mampu beroperasi dengan membandingkan voltan output yang sebenar kepada beberapa sumber voltan tetap dalaman.Dengan pelbagaiSebarang perbezaan ampilifierdikuatkan iadan mampudigunakan untuk mengawal pelarasunsur voltanpengatur. Ini membentuk satu maklum[[teori balaskawalan|gelung kawalan servo]] [[suap balik negatif]] (''(negative feedback)'' servo gelung kawalan ''(servo control loop)''). Jika voltan output adalah terlalu rendah, unsur pelaraspengatur akan mengeluarkan satu voltan lebih tinggi. Bagi sesetengah pelaraspengatur jika voltan output adalah terlalu tinggi, unsur pelaraspengatur akan diperintah untuk mengeluarkan satu voltan lebih rendah; bagaimanapun, kebanyakanbanyak akanyang menghentikanberhenti dari mencari sumbermemunca semasaarus dan hanya bergantung pada elektrikarus yang mengalir semasayang iadigunakan adalah dipandubeban untuk menarik voltan yang jatuh.Cara Dengan cara ini voltan output akandapat dikekalkan wujudmalar secara kasar hingga berterusan. Gelung kawalan mesti direka bentuk dengan lebih berhati-hati bagi mengeluarkanmenghasilkan sebenarnyakesimbangan antara kestabilan dan kelajuan tindak balas.
===Pelaras Pengatur elektromekanikal= ==
PelarasPengatur elektromekanik yang lama,biasanya pelaraspengatur voltan akan tercapai dengan mudah dengan berlingkar dawai sentuhan bagi mewujudkan satu elektromagnet. [[Medan magnet]] itu akan dihasilkan dari [[arus elektrik]] yang tertarik ke satu teras ferus ''(ferrous)'' bagi mengawal ia di bawah ketegangan spring atau tarikan graviti.
Sebagaimana voltan meningkat, arus akan meningkat, supaya kekuatan medan magnet juga bertambah, ia akan menarik ke tangah teras dan membuka satu suis kuasa mekanikal.
Sebagaimana pengurangan voltan, arus akan berkurang, dan ketegangan spring atau berat teras menyebabkan ia tertarik semula,dengan menutup suis ia membenarkan kuasa untuk mengalir sekali lagi.
Jika reka bentuk pelaraspengatur mekanikal adalah untuk terangsang kepada perubahan naik turun voltan, pergerakan solenoid usul teras boleh jadikan sebagai satu suis pemilih yang merentasi satu julat belitan rintagan atau transformer beransur ansur berubah voltan outputnya ke atas atau bawah, atau ia akan berputar kedudukan yang bergerak ke gegelung AC pelaraspengatur.
Pada mulanya, generator automobil dan alternatorsmempunyai satu pelaraspengatur voltan mekanikal yang menggunakan satu, dua, atau tiga siaran ''(Relays'') dan pelbagai perintang(resistors) untuk menstabilkan penjana sumber pengeluar yang di sedikitkan diantara dari 6 atau 12 V, bebas untuk enjin rpm atau pelbagai pemuatan untuk kenderaan sistem berelektrik. Pada dasarnya, siaran(relay) bekerja menghasilkan pemodulatan lebar denyut ''(pulse width modulation)'' untuk menyalaras output bagi penjana,bagi mengawal arus semasa sampai ke [[penjana elektrik|penjana]] (atau [[pengulang-alik]]) dan dalam cara ini ia mampu mengawal voltan output yang dihasilkan.
PelarasPengatur digunakan untuk menjana (tetapi bukan pengulang-alik) dan juga sebagai pemutus penjana apabila ia tidak menghasilkan elektrik lagi, Oleh itu,untuk mencegah bateri daripada dinyahcaskan semula sebaik sahaja penjana akan diputuskan. Diod penerus(rectifier diode)dalam satu pengulang-alik ''(alternator)'' secara automatik menjalankan fungsi supaya satu geganti khusus tidak diperlukan; keketaraan pelaraspengatur ini direka.
Banyak rekaan moden kini menggunakan teknologi sifat pepejal ([[transistor]]) untuk menunjukkan fungsi sama bahawa siaran itu berfungsi dalam elektromekanik pelaraspengatur.
=== PelarasPengatur utama === ▼PelarasPengatur elektromekanikal juga digunakan untuk melaraskan voltan dalam arus (pengagihan kuasa) AC. PelarasPengatur ini biasanya beroperasi dengan memilih kesesuaian ''tap'' dalam ''transformer'' dengan beberapa ''tap''. Jikalau jumlah voltan yang di hasilkan terlalu rendah, ''tap'' mengubah sambungan untuk menghasilkan voltan yang lebih tinggi. Jikalau jumlah voltan yang di hasilkan terlalu tinggi, ''tap'' akan mengubah sambungan untuk menghasilkan voltan yang lebih rendah. Pengawal menyediakan kawasan nuetral menyebabkan pelaraspengatur tidak bertindak, menghalang pelaraspengatur dari berterusan ''hunting'' (berterusan mengubah voltan) untuk mencecah sasaran voltan yang dikehendaki. ▼
=== PelarasPengatur voltan gegelung (putaran) untuk AC === ▼Salah satu jenis pelaraspengatur yang digunakan dalam pada tahun 1920s yang menggunakan prinsip satu gegelung medan kedudukan tetap dan satu gegelung medan kedua yang boleh diputarkan sedang satu paksi dalam selari dengan gegelung yang tetap. ▼▲Pelaras elektromekanikal juga digunakan untuk melaraskan voltan dalam arus (pengagihan kuasa) AC. Pelaras ini biasanya beroperasi dengan memilih kesesuaian ''tap'' dalam ''transformer'' dengan beberapa ''tap''. Jikalau jumlah voltan yang di hasilkan terlalu rendah, ''tap'' mengubah sambungan untuk menghasilkan voltan yang lebih tinggi. Jikalau jumlah voltan yang di hasilkan terlalu tinggi, ''tap'' akan mengubah sambungan untuk menghasilkan voltan yang lebih rendah. Pengawal menyediakan kawasan nuetral menyebabkan pelaras tidak bertindak, menghalang pelaras dari berterusan ''hunting'' (berterusan mengubah voltan) untuk mencecah sasaran voltan yang dikehendaki.
▲=== Pelaras voltan gegelung (putaran) untuk AC ===
▲Salah satu jenis pelaras yang digunakan dalam pada tahun 1920s yang menggunakan prinsip satu gegelung medan kedudukan tetap dan satu gegelung medan kedua yang boleh diputarkan sedang satu paksi dalam selari dengan gegelung yang tetap.
Apabila gegelung boleh ubah itu adalah menempatkan tegak lurus untuk gegelung yang tetap, magnetik memaksa pemangku pada gegelung yang boleh ubah baki satu sama lain di luar dan output voltan adalah tidak berubah. Berputar gegelung dalam hala satu atau lain keluar daripada kedudukan pusat akan meningkatkan atau mengurangkan voltan dalam boleh ubah yang sekunder gegelung.
Jenis ini pengatur boleh mengautomatikkan melalui satu mekanisme kawalan servo untuk memajukan pembolehubah kedudukan gegelung dengan tujuan menyediakan voltan peningkatan atau pengurangan. Satu membrek mekanisme atau nisbah tinggi gear biasa memegang gegelung putaran siap diatur pada berkuasa magnetik memaksa pemangku pada gegelung yang menyentuh perasaan.
=== VoltanPenstabil pengstabilanvoltan AC ===
Pengstabilan voltan adalah sejenis pelaraspengatur salur teras yang menggunakan satu berterusan berubah-ubah autopengubah bagi mengekalkan satu output AC iaitu sebagai hampir standard atau voltan sesalur lumrah sebagai mungkin, di bawah keadaan pergolakan. Ia menggunakan satu servomekanisme (atau maklum balas negatif) untuk mengawal kedudukan bagi paip (atau pengelap) autopengubah, biasanya dengan sebuah jentera. Satu peningkatan dalam voltan sesalur menyebabkan output itu untuk meningkatkan, yang dalam giliran menyebabkan paip (atau pengelap) untuk berpindah arah yang mengurangkan output ke voltan yang nominal. ▼
▲Pengstabilan voltan adalah sejenis pelaras salur teras yang menggunakan satu berterusan berubah-ubah autopengubah bagi mengekalkan satu output AC iaitu sebagai hampir standard atau voltan sesalur lumrah sebagai mungkin, di bawah keadaan pergolakan. Ia menggunakan satu servomekanisme (atau maklum balas negatif) untuk mengawal kedudukan bagi paip (atau pengelap) autopengubah, biasanya dengan sebuah jentera. Satu peningkatan dalam voltan sesalur menyebabkan output itu untuk meningkatkan, yang dalam giliran menyebabkan paip (atau pengelap) untuk berpindah arah yang mengurangkan output ke voltan yang nominal.
Satu kaedah alternatif adalah penggunaan sejenis merendamkan transformer dipanggil satu ferroresonant transformer atau pemalar voltan transformer. Tranformer-transformer ini menggunakan satu litar tangki mencipta satu bunyi nyaring voltan tinggi berbelok-belok dan satu kapasitor untuk mengeluarkan satu keluaran purata hampir tetap dengan satu input berbeza-beza. Ferroresonant pendekatan adalah menarik akibat nya kurangnya bahagian-bahagian aktif, berharap pada penepuan gelung segiempat sama ciri-ciri bagi litar tangki untuk menyerap variasi dalam purata voltan masukan.
Kelemahan CVTs (tranformer voltan malar) adalah saiz mereka yang lebih besar, tinggi dapat didengar dengungan bunyi, dan penjanaan haba tinggi.
== Pengimbang voltan DC ==
Kebanyakkan pembekal kuasa DC yang mudah melaraskan voltan menggunakan pelaraspengatur atur pirau seperti zener diod, diod runtuhan, atau tiub pelaraspengatur voltan. Setiap alat ini mula mengalirkan pada voltan yang ditentukan dan akan mengalirkan arus yang diperlukan sebanyak mungkin untuk menahan terminal voltan pada voltan yang dikehendaki. Bekalan kuasa direka hanya untuk membekalkan jumlah arus yang maksimum dalam lingkungan kebolehannya beroperasi yang selamat bagi alat pelaraspengatur pengalihan (biasanya, menggunakan rintangan bersiri). Dalam pelaraspengatur peralihan, rujukan voltan juga bertindak sebagai alat pelaraspengatur. ▼
Jika penstabil harus membekalkan lebih kuasa, hasil alat atur pirau hanya menyediakan voltan piawai rujukan untuk alat elektronik, dikenali sebagai penstabil voltan. Penstabil voltan ialah alat elektronik yang mampu mengalirkan arus yang lebih besar mengikut permintaan. ▼
=== PengimbangPengatur voltanaktif DC ===
Kerana mereka (pada dasarnya) membuang lebihan arus yang tidak diperlukan oleh beban, memirau pelaraspengatur adalah tidak cekap dan cuma digunakan untuk muatan yang menggunakan kuasa rendah. Apabila lebih kuasa mesti dibekalkan, litar yang lebih canggih digunakan. Secara umum, ini boleh dibahagikan kepada beberapa kelas seperti: ▼▲Kebanyakkan pembekal kuasa DC yang mudah melaraskan voltan menggunakan pelaras atur pirau seperti zener diod, diod runtuhan, atau tiub pelaras voltan. Setiap alat ini mula mengalirkan pada voltan yang ditentukan dan akan mengalirkan arus yang diperlukan sebanyak mungkin untuk menahan terminal voltan pada voltan yang dikehendaki. Bekalan kuasa direka hanya untuk membekalkan jumlah arus yang maksimum dalam lingkungan kebolehannya beroperasi yang selamat bagi alat pelaras pengalihan (biasanya, menggunakan rintangan bersiri). Dalam pelaras peralihan, rujukan voltan juga bertindak sebagai alat pelaras.
* PelarasPengatur linear ▼* PelarasPengatur pensuisan ▼
=== Pengatur linear ===
▲Jika penstabil harus membekalkan lebih kuasa, hasil alat atur pirau hanya menyediakan voltan piawai rujukan untuk alat elektronik, dikenali sebagai penstabil voltan. Penstabil voltan ialah alat elektronik yang mampu mengalirkan arus yang lebih besar mengikut permintaan.
PelarasPengatur linear berdasarkan alat-alat yang beroperasi dalam rantau mereka yang ''linear'' (dalam kontras, satu pelaraspengatur pensuisan adalah diasaskan oleh satu peranti tekanan yang bertindak sebagai satu on/off suis). Pada masa lalu, satu atau lebih vakum tiub biasanya digunakan sebagai rintangan yang berubah-ubah.Rekaan moden kini menggunakan satu atau lebih perintang. Rekaan-rekaan ''linear'' mempunyai kelebihan hasil sangat ''bersih'' dengan sedikit gangguan di dalam ''output'' DC, tetapi kurang cekap dan tidak mampu untuk dawai arkus menaik atau menterbalikkan kemasukan voltan seperti suis bekalan. ▼
Keseluruhan pelaraspengatur ''linear'' ini boleh di dapati sebagai litar bersepadu. Cip-cip ini datang ditetapakan atau jenis voltan boleh laras. ▼▲Kerana mereka (pada dasarnya) membuang lebihan arus yang tidak diperlukan oleh beban, memirau pelaras adalah tidak cekap dan cuma digunakan untuk muatan yang menggunakan kuasa rendah. Apabila lebih kuasa mesti dibekalkan, litar yang lebih canggih digunakan. Secara umum, ini boleh dibahagikan kepada beberapa kelas seperti:
=== PelarasPengatur linearpensuisan ===
PelarasPengatur pensuisan biasanya menukarkan satu alat siri kepada on/off. Suis kitar bertugas menetapkan berapakah tenaga yang ditukarkan ke beban. Ini dikawal oleh satu mekanisme maklum balas yang serupa dalam satu pelaraspengatur lelurus. Kerana unsur siri adalah sepenuhnya diselenggarakan, atau mati, ia hampir tidak menghilangkan kuasa; ini memberikan kecekapan kepada pensuisan. PelarasPengatur pensuisan juga dapat menjana ''output'' voltan yang lebih tinggi daripada ''input'', atau kekutuban yang bertentangan-sesuatu yang tidak mustahil dengan satu reka bentuk ''linear''. ▼▲Pelaras linear berdasarkan alat-alat yang beroperasi dalam rantau mereka yang ''linear'' (dalam kontras, satu pelaras pensuisan adalah diasaskan oleh satu peranti tekanan yang bertindak sebagai satu on/off suis). Pada masa lalu, satu atau lebih vakum tiub biasanya digunakan sebagai rintangan yang berubah-ubah.Rekaan moden kini menggunakan satu atau lebih perintang. Rekaan-rekaan ''linear'' mempunyai kelebihan hasil sangat ''bersih'' dengan sedikit gangguan di dalam ''output'' DC, tetapi kurang cekap dan tidak mampu untuk dawai arkus menaik atau menterbalikkan kemasukan voltan seperti suis bekalan.
Seperti pelaraspengatur ''linear'', pelaraspengatur pensuisan hampir lengkap juga boleh didapati sebagai litar bersepadu. Berbeza dengan pelaraspengatur ''linear'', ini biasanya memerlukan satu komponen luaran: satu induktor bertindak sebagai unsur penyimpan tenaga. (Nilai rintangan yang besar cenderung bersikap secara fizikal dengan semua komponen jenis lain, supaya mereka jarang sekali difabrikasi dalam litar-litar bersepadu dan pelaraspengatur IC - dengan beberapa pengecualian). ▼▲Keseluruhan pelaras ''linear'' ini boleh di dapati sebagai litar bersepadu. Cip-cip ini datang ditetapakan atau jenis voltan boleh laras.
=== PelarasMembandingkan pengatur linear vs. pensuisan ===
Dua jenis pelaraspengatur mempunyai kelebihan tersendir: ▼▲Pelaras pensuisan biasanya menukarkan satu alat siri kepada on/off. Suis kitar bertugas menetapkan berapakah tenaga yang ditukarkan ke beban. Ini dikawal oleh satu mekanisme maklum balas yang serupa dalam satu pelaras lelurus. Kerana unsur siri adalah sepenuhnya diselenggarakan, atau mati, ia hampir tidak menghilangkan kuasa; ini memberikan kecekapan kepada pensuisan. Pelaras pensuisan juga dapat menjana ''output'' voltan yang lebih tinggi daripada ''input'', atau kekutuban yang bertentangan-sesuatu yang tidak mustahil dengan satu reka bentuk ''linear''.
* PelarasPengatur ''linear'' adalah ''output'' terbaik apabila bunyi bising yang rendah dikehendaki. ▼* PelarasPengatur ''linear'' adalah yang terbaik semasa reaksi pantas untuk menginput dan gangguan ''output'' dikehendaki. ▼* Pada paras kuasa yang rendah, pelaraspengatur ''linear'' lebih murah. ▼* PelarasPengatur pensuisan adalah terbaik apabila ketepatan kuasa adalah kritikal(seperti dalam komputer mudah alih). ▼* PelarasPengatur pensuisan diperlukan apabila satu-satunya bekalan kuasa iaitu DC voltan, dan ''output'' voltan yang tinggi dikehendaki. ▼* Pada tahap kuasa yang tinggi (diatas beberapa watt), pelaraspengatur pensuisan lebih murah. ▼
▲=== PelarasPengatur aktifSCR ===
▲Seperti pelaras ''linear'', pelaras pensuisan hampir lengkap juga boleh didapati sebagai litar bersepadu. Berbeza dengan pelaras ''linear'', ini biasanya memerlukan satu komponen luaran: satu induktor bertindak sebagai unsur penyimpan tenaga. (Nilai rintangan yang besar cenderung bersikap secara fizikal dengan semua komponen jenis lain, supaya mereka jarang sekali difabrikasi dalam litar-litar bersepadu dan pelaras IC - dengan beberapa pengecualian).
PelarasPengatur berkuasa daripada kuasa litar AC boleh menggunakan silikon pelurus terkawal (SCR) sebagai peranti bersiri. Apabila voltan yang dihasilkan adalah dibawah nilai yang diingini, SCR dicetuskan, membenarkan bekalan elektrik untuk mengalir kepada beban sehingga sesalur voltan AC meluluskan melalui sifar (berakhir kitar setengah). PelarasPengatur SCR mempunyai kelebihan menjadikan kedua-duanya sangat cekap dan mudah, tetapi kerana ia tidak boleh menamatkan konduksi kitar setengah yang berterusan, ia tidak mampu melaraskan voltan dengan tepat sebagai tindak balas perubahan muatan yang cepat. ▼
=== Pengatur gabungan (hibrid) ===
=== Membandingkan ''linear'' vs. pelaras pensuisan ===
Kebanyakan pembekal tenaga menggunakan lebih daripada satu kaedah pelaraspengatur dalam bersiri. Sebagai contoh, ''output'' daripada satu pelaraspengatur pensuisan boleh terus dilaraskan oleh satu pelaraspengatur lelurus. PelarasPengatur pensuisan menerima satu julat luas ''input'' voltan dan dengan cekap menghasilkan voltan (agak bising) sedikit di pengakhiran ''output'' yang diingini. Ini diikuti oleh satu pelaraspengatur lelurus yang menghasilkan voltan dengan tepat seperti yang diingini dan menghapuskan hampir semua bunyi bising yang dihasilkan oleh pelaraspengatur pensuisan. Rekaan-rekaan lain boleh menggunakan satu pelaraspengatur SCR sebagai ''sebelum pelaraspengatur'', diikuti oleh satu lagi jenis pelaraspengatur. Satu cara terbaik untuk mencipta satu pembolehubah voltan, bekalan kuasa ''output'' tepat adalah menggabungkan satu multi tamparan transformer dengan ''post-regulator''. ▼▲Dua jenis pelaras mempunyai kelebihan tersendir:
▲* Pelaras ''linear'' adalah ''output'' terbaik apabila bunyi bising yang rendah dikehendaki.
▲* Pelaras ''linear'' adalah yang terbaik semasa reaksi pantas untuk menginput dan gangguan ''output'' dikehendaki.
▲* Pada paras kuasa yang rendah, pelaras ''linear'' lebih murah.
▲* Pelaras pensuisan adalah terbaik apabila ketepatan kuasa adalah kritikal(seperti dalam komputer mudah alih).
▲* Pelaras pensuisan diperlukan apabila satu-satunya bekalan kuasa iaitu DC voltan, dan ''output'' voltan yang tinggi dikehendaki.
▲* Pada tahap kuasa yang tinggi (diatas beberapa watt), pelaras pensuisan lebih murah.
[[Kategori: ElektrikIstilah elektronik]] ▼=== Pelaras SCR ===
[[Kategori: KejuruteraanKawalan elektrikkuasa]] ▼▲Pelaras berkuasa daripada kuasa litar AC boleh menggunakan silikon pelurus terkawal (SCR) sebagai peranti bersiri. Apabila voltan yang dihasilkan adalah dibawah nilai yang diingini, SCR dicetuskan, membenarkan bekalan elektrik untuk mengalir kepada beban sehingga sesalur voltan AC meluluskan melalui sifar (berakhir kitar setengah). Pelaras SCR mempunyai kelebihan menjadikan kedua-duanya sangat cekap dan mudah, tetapi kerana ia tidak boleh menamatkan konduksi kitar setengah yang berterusan, ia tidak mampu melaraskan voltan dengan tepat sebagai tindak balas perubahan muatan yang cepat.
[[Kategori:Kejuruteraan elektrik]]
[[Kategori:Litar analog]]
=== Gabungan pelaras (hybrid) ===
▲Kebanyakan pembekal tenaga menggunakan lebih daripada satu kaedah pelaras dalam bersiri. Sebagai contoh, ''output'' daripada satu pelaras pensuisan boleh terus dilaraskan oleh satu pelaras lelurus. Pelaras pensuisan menerima satu julat luas ''input'' voltan dan dengan cekap menghasilkan voltan (agak bising) sedikit di pengakhiran ''output'' yang diingini. Ini diikuti oleh satu pelaras lelurus yang menghasilkan voltan dengan tepat seperti yang diingini dan menghapuskan hampir semua bunyi bising yang dihasilkan oleh pelaras pensuisan. Rekaan-rekaan lain boleh menggunakan satu pelaras SCR sebagai ''sebelum pelaras'', diikuti oleh satu lagi jenis pelaras. Satu cara terbaik untuk mencipta satu pembolehubah voltan, bekalan kuasa ''output'' tepat adalah menggabungkan satu multi tamparan transformer dengan ''post-regulator''.
[[de:Spannungsregler]]
[[pl:Regulator napięcia]]
[[pt:Regulador de tensão]]
▲[[Kategori:Kejuruteraan elektrik]]
| 