A eficiência de uma fonte de alimentação regulada linear é relativamente direta para calcular, mas entender os princípios subjacentes é fundamental. Um regulador linear funciona dissipando o excesso de tensão como calor. Essa limitação inerente afeta diretamente sua eficiência.

Fórmula:

Eficiência (η) =(potência de saída / energia de entrada) * 100%

Vamos quebrar como calcular cada componente:

* Power de saída (P _{Out ):} Esta é a energia entregue à carga. É calculado como:

P _{out =V out * I Out}

onde:
* V Out é a tensão de saída.
* I Out é a corrente de saída.


* Poder de entrada (p em ): Este é o poder extraído da fonte de entrada. É calculado como:

P em =V em * I em

onde:
* V em é a tensão de entrada.
* I <sub>em é a corrente de entrada.

Consideração importante:corrente de entrada

A corrente de entrada (i
Exemplo:

Digamos que temos um regulador linear com:

* V em =12V
* V Out =5V
* I Out</sub> =1a

Para encontrar a eficiência:

1. Calcule a potência de saída: P out =5V * 1a =5w

2. ): É aqui que a limitação de eficiência se torna aparente. A corrente de entrada será * aproximadamente * a mesma que a corrente de saída * mais * a corrente desenhada para alimentar o regulador linear. Precisamos examinar mais de perto o circuito para encontrar a corrente de entrada real, mas simplificarei este exemplo para destacar a limitação dos reguladores lineares. * Suponha* por enquanto a corrente de entrada é aproximadamente igual à corrente de saída. Isso geralmente é uma suposição justa, embora nem sempre perfeita. Simplificamos para i em I Out =1a

3. Calcule a potência de entrada: P <sub>em =12V * 1a =12w (esta é uma aproximação). Observe que a energia de entrada real seria maior se explicarmos a corrente desenhada para alimentar o circuito do próprio regulador linear.

4. Calcule a eficiência: η =(5w / 12w) * 100% ≈ 42%

Na realidade: A eficiência real seria * menor * que 42%, porque não estamos respondendo pela corrente consumida pelo circuito do regulador linear. Isso aumentará p Out</sub> reduzindo ainda mais a eficiência.

Por que os reguladores lineares são ineficientes:

A perda significativa de energia se deve à diferença de tensão entre a entrada e a saída que está sendo dissipada como calor no transistor de passagem. No nosso exemplo, 7W (12W - 5W) é perdido como calor. Isso torna os reguladores lineares inadequados para aplicações de alta potência.

em resumo: Embora a fórmula seja simples, calcular com precisão a eficiência de um regulador linear requer medições precisas da tensão e corrente de entrada e saída. Lembre -se de que o fator principal que limita sua eficiência é o calor gerado, reduzindo a tensão de entrada na tensão de saída desejada. A eficiência real sempre será menor que a de um regulador de comutação para o mesmo aplicativo.