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Chapter 7 Tutorial
Overview of this Power Supply Operation
Overview of this Power Supply Operation
T h e b a s i c d e s i g n m o d e l f o r p o w e r s u p p l i e s c o n s i s t s o f p l a c i n g a c o n t r o l
e l e m e n t i n s e r i e s w i t h t h e r e c t i f i e r a n d l o a d d e v i c e . F i g u r e 7 - 1 s h o w s a
s i m p l i f i e d s c h e m a t i c o f a s e r i e s r e g u l a t e d s u p p l y w i t h t h e p h a s e - c o n t r o l l e d
p r e - r e g u l a t o r d e s c r i b e d a s a p o w e r s w i t c h a n d t h e s e r i e s e l e m e n t d e p i c t e d a s
a v a r i a b l e r e s i s t o r . T h e p h a s e - c o n t r o l l e d p r e - r e g u l a t o r m i n i m i z e s t h e p o w e r
d i s s i p a t e d a t t h e s e r i e s e l e m e n t b y m a i n t a i n i n g t h e v o l t a g e d r o p a c r o s s t h e
s e r i e s e l e m e n t a t a l o w a n d c o n s t a n t . F e e d b a c k c o n t r o l c i r c u i t s c o n t i n u o u s l y
m o n i t o r t h e o u t p u t a n d a d j u s t t h e s e r i e s r e s i s t a n c e t o m a i n t a i n a c o n s t a n t
o u t p u t v o l t a g e . B e c a u s e t h e v a r i a b l e r e s i s t a n c e o f F i g u r e 7 - 1 i s a c t u a l l y o n e o r
m o r e p o w e r t r a n s i s t o r o p e r a t i n g i n t h e
l i n e a r
( c l a s s A ) m o d e , s u p p l i e s w i t h
t h i s t y p e o f r e g u l a t o r a r e o f t e n c a l l e d l i n e a r p o w e r s u p p l i e s . L i n e a r p o w e r
s u p p l i e s h a v e m a n y a d v a n t a g e s a n d u s u a l l y p r o v i d e t h e s i m p l e s t m o s t e f f e c t i v e
m e a n s o f s a t i s f y i n g h i g h p e r f o r m a n c e a n d l o w p o w e r r e q u i r e m e n t s .
Figure 7-1. Diagram of Simple Series Power Supply
T h i s p o w e r s u p p l y h a s t w o r a n g e s , a l l o w i n g m o r e v o l t a g e a t a l o w e r c u r r e n t
o r m o r e c u r r e n t a t a l o w e r v o l t a g e . S i n g l e r a n g e s u p p l i e s c a n o n l y o u t p u t
m a x i m u m p o w e r a t f u l l s c a l e v o l t a g e s a n d f u l l s c a l e c u r r e n t . T h i s s u p p l y c a n
p r o v i d e o u t p u t p o w e r t h a t i s c l o s e t o m a x i m u m a t f u l l s c a l e f o r b o t h r a n g e s .
T h e p r e - r e g u l a t o r i n t h i s p o w e r s u p p l y u s e s s o l i d s t a t e t r a n s f o r m e r t a p
7
s w i t c h e s o n t h e s e c o n d a r y w i n d i n g o f t h e p o w e r t r a n s f o r m e r . T h i s t e c h n i q u e
i s v e r y e f f e c t i v e i n r e d u c i n g t h e p o w e r d i s s i p a t e d i n t h e s e r i e s e l e m e n t .
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