“`html
رگولاتور چیست ؟
رگولاتور و انواع آن موضوعی است که در اینجا به آن می‌پردازیم. واژه رگولاتور (regulator) از فعل regulate به معنای تنظیم کردن گرفته شده و به معنای تنظیم‌کننده است.
وظیفه این قطعه الکترونیکی در مدار، حفظ ولتاژ ثابت است. یعنی اگر ولتاژ منبع تغذیه تغییر کند، ولتاژ دو سر بار را ثابت نگه می‌دارد.
انواع رگولاتور
1. رگولاتور خطی
رگولاتورهای خطی، ساده‌ترین و ارزان‌ترین نوع رگولاتور هستند. این قطعات در توان‌های پایین و در مدارهای کم‌هزینه و زمانی که تفاوت ولتاژ ورودی و خروجی کم است، استفاده می‌شوند.
این رگولاتورها سه پایه دارند: ورود، خروج و زمین:
- پایه ورودی به مثبت منبع ولتاژ متصل می‌شود.
- پایه وسطی، که برای اتصال به زمین است، به منفی منبع ولتاژ متصل می‌شود.
- پایه خروجی ولتاژ ثابت و تنظیم شده‌ای را ارائه می‌دهد که به نیازهای مختلف مدار متصل می‌شود.
2. رگولاتورهای 78xx
این رگولاتورها معمولاً دارای جریان خروجی 1 آمپر هستند.
3. رگولاتورهای 79xx
این رگولاتورها هم مانند 78xx هستند، با این تفاوت که خروجی آن‌ها منفی است.
4. رگولاتورهای سوییچینگ
برخلاف رگولاتورهای خطی که انرژی زیادی را از دست می‌دهند، رگولاتورهای سوییچینگ بسیار کارآمدتر بوده و تلفات کمتری دارند. ورودی این رگولاتورها می‌تواند برابر یا حتی کمتر از خروجی آن‌ها باشد. بازدهی این نوع رگولاتورها حداقل 85% است.
5. رگولاتورهای الکترو مکانیکی
این رگولاتورها ترکیبی از ویژگی‌های الکتریکی و مکانیکی هستند و در مدارهای اولیه‌ی ژنراتورهای خودرو و برق AC استفاده می‌شوند.
انواع رگولاتور از نظر نوع خروجی
رگولاتورها از نظر نوع خروجی به دو دسته تقسیم می‌شوند:
- رگولاتور با خروجی ثابت: این رگولاتورها همیشه خروجی ثابتی دارند.
- رگولاتور با خروجی متغیر:این رگولاتورها بسته به نیاز مدار، خروجی‌های مختلفی می‌توانند داشته باشند. به مثالی می‌توان به مقاومت 10 کیلو و خازن 100 نانو اشاره کرد که یک خروجی دارند و با تغییر آن‌ها به مقاومت 2.2 کیلو و خازن 10 پیکو، خروجی دیگری حاصل می‌شود.
در ادامه به بررسی رگولاتورهای سری 78 که بسیار مهم هستند خواهیم پرداخت.
دو نکته مهم درباره رگولاتورها وجود دارد که بد نیست به آن‌ها اشاره کنیم:
ولتاژ خروجی رگولاتورهای سری 78 از دو رقم آخر آن‌ها مشخص می‌شود. برای مثال، رگولاتور 7824 ولتاژ خروجی برابر 24 ولت دارد و رگولاتور 7812 دارای خروجی 12 ولت است. به‌طور کلی، رگولاتور 78XX خروجی‌اش XX ولت است.
سری 78 دارای خروجی مثبت و ثابت است و برعکس، سری 79 دارای خروجی منفی و ثابت است. مانند رگولاتور 7905 که خروجی آن منفی 5 ولت است. بنابراین خروجی 79XX برابر منفی XX خواهد بود.
مزایای رگولاتور
مزایای رگولاتور شامل:
اولین مزیت این است که خروجی ثابت و پایداری داریم. وجود رگولاتور برای اطمینان از خروجی پایدار، ضروری است. چرا که گاهی اوقات میکروکنترلرها و سنسورها به تغییرات جزئی ولتاژ (حتی 0.5 ولت) حساس بوده و خراب می‌شوند.
دومین مزیت این است که وقتی مدارهای مختلف نیاز به ولتاژهای متفاوت دارند، به جای استفاده از باتری‌های جداگانه، کافی است برای هر قسمت یک رگولاتور قرار دهیم. مثلاً اگر یک میکروکنترلر به 5 ولت، یک سنسور به 3.3 ولت و یک موتور به 12 ولت نیاز داشته باشد، با استفاده از رگولاتورها می‌توان به سادگی نیازهای برق را تأمین کرد.
معرفی رگولاتور 7805
این رگولاتور ولتاژ خروجی مثبت 5 ولت دارد. علت محبوبیت این رگولاتور این است که اکثر مدارهای ما نیازی به تغییر ولتاژ نداشته و بیشتر به این رگولاتور متکی هستند.
“`
این دستگاه‌ها با ولتاژ ثابت 5 ولت کار می‌کنند. مثال‌هایی از این دستگاه‌ها شامل میکروکنترلرها و سنسورها هستند.
این نوع رگولاتور دارای 3 پایه است که به صورت زیر قرار دارند:
پایه اول برای ورودی است، پایه دوم باید به زمین متصل شود و پایه سوم ولتاژ خروجی را فراهم می‌کند. نکته مهم این است که حداکثر جریان خروجی این رگولاتور 0.5 آمپر است و اگر بیشتر از این مقدار کشش ایجاد کنید، ممکن است رگولاتور آسیب ببیند. حالا اگر بخواهیم از مقدار بیشتری جریان استفاده کنیم، چه کار کنیم؟
چند راه حل وجود دارد:
اول این که می‌توانید از رگولاتورهای دیگر استفاده کنید که جریان خروجی بیشتری دارند. به عنوان مثال، رگولاتور LM2576 یکی از آن‌هاست (این رگولاتور به خاطر اینکه جریان آن متغیر است، متفاوت عمل می‌کند).
دوم این که می‌توانید از رگولاتور قابلمه‌ای همان سری استفاده کنید. در تصویر زیر این رگولاتور نشان داده شده و جریان خروجی آن 3 آمپر است.
تنها نکته‌ای که در مورد این رگولاتور وجود دارد این است که بدنه آن باید به زمین متصل شود. شما می‌توانید از دو سوراخ موجود برای پیچ کردن استفاده کنید و با پیچ کردن، آن را به زمین متصل کنید.