ผมก็ไม่ได้เชี่ยวชาญทาง regulator เท่าไหร่ ก็จะพยาให้ความเห็นเท่าที่ผมเข้าใจไปพิจารณาดู
- Series regulator หลักการก็จะเป็นอย่างในรูปแรก ทางภาค o/p ของ series Reg. ผมจะจำลองให้เสมือนตัวต้านทานที่ถูกปรับค่า (ก็คือแทนได้ด้วยตัว transistor ที่เห็นในวงจรทั่วไป) โดย error amp โดย Reg. ชนิด series นี้ต้องการ margin ของ แรงดันที่ drop เนื่องจากตัวต้านทานที่ว่า รวมกับแรงดัน Vdd ที่แกว่ง
โดยการที่จะคงค่าอิมพีแดนซ์ทางด้าน o/p ของตัว Reg. ที่ถูก decouple จากอิมพีแดนซ์ของ Vdd supply ทางด้าน i/p นั้น ค่าแรงดัน Vdd supply ทางด้าน i/p ต้องยังคงสูงกว่า Vreg ที่ถูก regulate ออกมาทางด้าน o/p ซึ่งก็คงคุ้นๆกันอยู่แล้วว่า series Reg. ขายอยู่ทั่วไปๆแบบดีหน่อยจะโฆษณาว่ามีคุณสมบัติ low drop out โดย regultor แบบ ซึ่ง spec ค่า low drop out ของแต่ละเบอร์ก็จะมีบอกอยู่ใน datasheet ซึ่ง low dropout นี้เองเป็นตัวกำหนดว่า ค่าแรงดันต่ำสุดเท่าไหร่ที่สยามารถยอมให้เกิดการ drop (แรวดันตกคล่อม) ระหว่าง Vdd ไปยัง Vreg
อย่างที่บอกไปข้างต้น ข้อควรระวังคือ ค่าแรงดัน dropout ไม่ไช่แค่ค่า DC ที่ Vdd อย่างเดียวครับ จะต้องรวมค่าแรงดัน AC ที่มันแกว่งอยู่บน DC (ถือว่าเป็น DC offset) ที่ Vdd ด้วย
เอาง่ายๆเลยคือ ไอ้ series Reg. ที่ผมเข้าใจ นี่คุณสมบัติคือจะเพิ่มค่าอิมพีแดนซ์ของวงจร supply เลือกให้ดีแล้วกันครับ อย่างที่เขาฮิตๆใช้กันก็ D44H11 (ซึ่งที่เด็ดน่าจะเป็น LOW COLLECTOR-EMITTER SATURATION VOLTAGE พอคนเห็น Jung ใช้ เลยแห่กันใช้ตามซึ่งอาจจะกลายเป็นของแพงหรือของหายาก ไม่ค่อยเข้าท่าเลยครับ เบอร์อื่นมีตั้งเยอะไม่ใช้) ดูแล้วไม่เหมาะกับวงจร Digital (load current ของวงจร digital เป็นตัวเป็นตัวปัญหา ช่วงที่มันเปลี่ยน logic นะครับ ยิ่่งแรงดัน high ค่าสูง ความสารถในการ regulate ก็ลดลง) น่าจะเอาไปใช้กับ Analog หรือ DAC ที่ แรงดันต่ำ (หรือวงจร digital พวก high speed แรงดันต่ำๆก็ได้) ซึ่งsensitive กับ noise ที่กล่าวมานี่ไม่ได้หมายความว่าใช้ไม่ได้หรือไม่ดีกับวงจร Digital นะครับ Cbypass ตรงขา IC digital ที่มีคุณสมบัติ low ESR ESL ดีดี และการ layout ลายวงจรที่ดีช่วยได้เยอะมาก ซึ่งโดยปกติแล้วคนจะชอบเอา regulator ไปไว้ตรงขอบๆของ PCB แล้วเดินลายวงจรความกว้างพอประมาณกระจายแจกจ่ายให้ IC digital ต่างๆ ไอ้ระยะตรงนี้แหละครับที่ Cbypass มันช่วยจ่ายกระแสชั่วขณะทดแทนให้เนื่องจาก IC digital มันไม่มีปัญญาไปลากกระแสชั่วขณะมาจาก supply ที่อยู่ไกลๆ
ผมเองก็ชอบใช้ครับ Series เนื่องจาก ไม่มีกิจกรรมอะไรกับ shunt มากนักถ้าไม่ได้กังวลกับ noise บนตัว power supply ของวงจร digital ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของ load current ถ้ากังวลนักก็ไปข้อต่อไปเลย Shunt Reg.
- Shunt regulator เหมาะสำหรับลดปัญหาที่กล่าวไปข้างต้น สามารถอธิบายได้จากรูปซึ่ง o/p กลายเป็น current source แทนที่ และจากรูปยังแสดงให้เห็นลักษณะของ load current (Iload) และ Shunt current (Ishunt) ตัว regulator ชนิดนี้ถ้าไม่มี load ตัว Ishuntก็จะกินกระแสประมาณเท่ากับ กระแสที่ไหลผ่าน R ถ้ามีโหลดมาต่อ Ishunt ก็ลดลง ก็เฉลี่ยๆกันไปเพื่อรักษาระดับแรงดัน Vreg
เห็นเขาว่ากันว่า Shunt จ่ายกระแสได้สูงกว่า Series ผมว่า Series มันก็จ่ายสูงได้นะ ก็ไม่เข้าใจเหมือนกันว่าทำไม นิยม shunt กัน ยังไงซะ Series reg นิยมใช้เพราะประสิทธืภาพสูงกว่า
นี่ก็แค่มุมมองนึง เท่านั้น แล้วแต่ชอบ
