İçeriğe atla

Lineer regülatör

Elektronik'te lineer regülatör, sabit voltajı korumak için kullanılan bir sistemdir. Regülatörün direnci hem giriş voltajına hem de yüke göre değişir ve sabit bir voltaj çıkışı elde edilir. Düzenleme cihazı, değişken direnç gibi hareket edecek şekilde yapılır, sabit bir çıkış voltajını korumak için voltaj bölücü ağını sürekli olarak ayarlar, giriş ve düzenlenmiş gerilimler arasındaki farkı sürekli olarak atık ısı olarak dağıtır. Buna karşılık, 'anahtarlama regülatörü (İngilizce:switching regulator) ortalama bir çıkış değerini korumak için açılıp kapanan aktif bir cihaz kullanır. Lineer regülatörün ayarlanmış voltajı her zaman giriş geriliminden daha az olması gerektiğinden verimlilik sınırlıdır ve giriş voltajı, aktif cihazın her zaman bir miktar gerilim düşürmesine izin verecek kadar yüksek olmalıdır.

Lineer regülatörler, ayar cihazını yüke paralel olarak yerleştirebilir (şönt regülatör) veya ayar cihazını kaynak ile ayarlanan yük (seri regülatör) arasına konulabilir. Basit lineer regülatörler yalnızca Zener diyot ve seri direnç içerebilir; daha karmaşık regülatörlerse ayrı voltaj referansı, hata yükselteci ve güç geçiş eleman katları içerir. Lineer voltaj regülatörü birçok cihazın ortak bir parçası olduğundan tek çipli regülatörler IC'ler olarak çok yaygındır. Lineer regülatörler, ayrı katı hal veya vakum tüpü bileşen gruplarından da oluşabilir.

Adlarına rağmen lineer regülatörler "doğrusal olmayan devreler"dir çünkü doğrusal olmayan bileşenleri vardır (aşağıdaki basit şönt regülatördeki Zener diyotlar gibi) ve çıkış voltajı idealde sabittir (ve girişine bağlı olmayan sabit çıkışlı devre doğrusal olmayan devredir.)[1]

Özet

Lineer regülatörler iki temel biçimdedir: şönt regülatörler ve seri regülatörler. Çoğu lineer regülatör, maksimum nominal çıkış akımlıdır. Bu genellikle ya güç harcama kapasitesi ya da çıkış transistörünün akım taşıma kapasitesiyle sınırlıdır.

Sabit regülatörler

Çeşitli 78xx serisi entegre devreleri

"Sabit" üç terminalli lineer regülatörler, yük 1,5 A'den az olduğunda +3.3 V ve artı veya eksi 5 V, 6 V, 9 V, 12 V veya 15 V sabit voltajlar üretmek için yaygın olarak bulunur.

"78xx" serisi (7805, 7812, vb.) pozitif voltajları düzenlerken "79xx" serisi (7905, 7912, vb.) negatif voltajları ayarlar. Genellikle, cihaz numarasının son iki basamağı çıkış voltajıdır (örneğin, 7805 +5 V regülatör iken 7915 -15 V regülatörüdür). 78xx serisi entegre devrelerde 78L ve 78S gibi bazıları 2 A'ya kadar güç sağlayabilen modeller vardır.[2]

Sabit regülatörlerin ayarlanması

Sabit voltajlı bir entegre devre regülatörüne başka bir devre elemanı ekleyerek çıkış voltajını ayarlamak mümkündür. İki örnek yöntem şöyle özetlenebilir:

  1. Entegre devrenin toprak terminali ile toprak arasına Zener diyot veya direnç eklenebilir. Dirençler, toprak akımının sabit olduğu yerlerde kabul edilebilir, ancak değişen toprak akımına sahip regülatörlere uygun değildir. Farklı Zener diyotlar, diyotlar veya dirençler değiştirilerek çıkış voltajı kademeli olarak ayarlanabilir.
  2. Çıkış voltajını değişken şekilde artırmak için toprak terminaline seri bir potansiyometre yerleştirilebilir. Ancak bu yöntem voltaj düzenlemesini bozar ve değişen toprak akımlı sahip regülatörler için uygun değildir.

Lineer regülatörün kullanılması

Lineer regülatörler ayrı bileşenler kullanılarak oluşturulabilir ama genellikle entegre devre‘leri vardır. En çok bulunan lineer regülatörler, TO-220 paketindeki üç terminalli entegre devre'lerdir.

Yaygın voltaj regülatörleri, pozitif voltajlar için LM78xx ve negatif voltajlar için LM79xx serileridir. LM2940 / MIC2940A / AZ2940 gibi sağlam otomotiv voltaj regülatörleri, ters akü bağlantılarına ve kısa +50/-50V geçişlerine de dayanabilir. MCP1700 / MCP1711 / TPS7A05 / XC6206 gibi bazı Düşük çıkışlı regülatör İngilizce:Low-dropout regulator) (LDO) alternatifleri 5 µA'dan daha az çok düşük hareketsiz akımlıdır (LM78xx serisinden yaklaşık 1,000 kat daha azdır) bu nedenle pille çalışan cihazlar için daha uygundurlar.

Yaygın sabit gerilimler 1.8 V, 2.5 V, 3.3 V (alçak gerilim CMOS mantık devreleri için), 5 V (transistör-transistör mantık devreleri için) ve 12 V (iletişim devreleri ve disk sürücüler gibi çevresel aygıtlar için)'dir.

Sabit voltaj regülatörlerinde referans pimi toprağa bağlanırken, değişken regülatörlerde referans pimi regülatörün çıkışı tarafından beslenen sabit veya değişken voltaj bölücünün merkez noktasına bağlanır. Potansiyometre gibi değişken bir voltaj bölücü, kullanıcının düzenlenmiş voltajı ayarlamasına imkan verir.

Kaynakça

  1. ^ Apte, Shaila Dinkar (2016). Signals and Systems: Principles and Applications. Cambridge University Press. s. 183. ISBN 978-1-107-14624-2. 
  2. ^ "Archived copy" (PDF). 13 Haziran 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Haziran 2015. , Datasheet of L78xx Showing a model that can output 2 A

https://www.guvenisregulator.com.tr/p122-regulator-voltaj-regulatoru-nedir-ve-ne-ise-yarar 27 Mart 2022 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Elektronik devre elemanları</span> elektronik devreyi meydana getiren ögeler

Elektronik devre elemanları, elektrik devresinin çalışabilmesi için kullanılan parçalara denir. Aktif ve pasif devre elemanları olarak iki gruba ayrılır.

<span class="mw-page-title-main">Diyot</span> Yalnızca bir yönde akım geçiren devre elemanı.

Diyot, yalnızca bir yönde akım geçiren devre elemanıdır. Bir yöndeki dirençleri ihmal edilebilecek kadar küçük, öbür yöndeki dirençleri ise çok büyük olan elemanlardır.

<span class="mw-page-title-main">Transformatör</span> Elektrik-elektronik devre elemanı

Transformatör ya da kısa adıyla trafo iki veya daha fazla elektrik devresini elektromanyetik indüksiyonla birbirine bağlayan bir elektrik aletidir. Bir elektrik devresinden diğer elektrik devresine, enerjiyi elektromanyetik alan aracılığıyla nakletmektedir. Transformatörler elektrik enerjisinin belirli gücünde gerilim ve akım değerlerinde istenilen değişimi yapan makinelerdir. Transformatör, elektrik enerjisini bir elektrik devresinden başka bir devreye veya birden fazla devreye aktaran bileşendir. Transformatörün herhangi bir bobinindeki değişen akım, transformatörün çekirdeğinde değişken bir manyetik akı üretmektedir. Oluşan akım, aynı çekirdek etrafına sarılmış diğer bobinler boyunca değişen bir elektromotor kuvveti indüklemektedir. Elektrik enerjisi, iki devre arasında metalik (iletken) bir bağlantı olmadan ayrı bobinler arasında aktarılabilmektedir.

Devre analizi bir elektrik devresinde bulunan bütün düğüm voltajlarını ve kollardaki akımları bulmak için tercih edilen bir yöntemdir. Bu devre analizi terimi lineer devre analizi anlamındaydı. Bununla birlikte lineer olmayan devreler de analiz edilirdi. Dirençli devreler normalde tek bir kaynağa bağlıdır ve direçler basit teknikler kullanılarak analiz edilebilir, bununla beraber dirençli devre analizi terimi bunun yerine kullanılır. Dirençli devre analizi terimini açıklamak için yanıltıcı olan devre analizi terimi de kullanıldı. Lineer DC devreleri bağımsız voltaj ve akım kaynakları, bağımlı akım ve voltaj kaynakları ve lineer dirençler içerir. Lineer AC devreleri de en az bir lineer diferansiyel eleman, ayrıca en az bir AC kaynak içerir. Eğer bir devrede kondansatör ve bobin yoksa DC devre analiz teknikleri uygulanabilir. Eğer devrede bir veya daha fazla lineer diferansiyel eleman ve bir AC kaynak varsa AC devre analiz teknikleri uygulanmalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Alternatör</span> Mekanik enerjiyi alternatif akıma çeviren aygıt.

Alternatör, mekanik enerjiyi alternatif akım biçiminde elektrik enerjisine dönüştüren bir elektrik jeneratörüdür. Maliyet ve basitlik nedenleriyle, çoğu alternatör sabit armatürle dönen manyetik alan kullanır. Bazen, sabit bir manyetik alanlı doğrusal bir alternatör veya dönen bir armatür kullanılır. Prensipte, herhangi bir AC elektrik jeneratörüne alternatör denebilir, ancak genellikle terim otomotiv ve diğer içten yanmalı motorlar tarafından tahrik edilen küçük dönen makineleri ifade eder.

<span class="mw-page-title-main">Transistör</span> Devre elemanı

Transistör veya geçirgeç girişine uygulanan sinyali yükselterek gerilim ve akım kazancı sağlayan, gerektiğinde anahtarlama elemanı olarak kullanılan yarı iletken bir elektronik devre elemanıdır. BJT çift birleşim yüzeyli transistördür. İki N maddesi, bir P maddesi (NPN) ya da iki P maddesi, bir N maddesi (PNP) birleşiminden oluşur. Transistör üç kutuplu bir devre elemanıdır. Devre sembolü üzerinde orta kutup Base (B), okun olduğu kutup Emitter (E), diğer kutup Collector(C) olarak adlandırılır. Base akımının şiddetine göre kollektör ve emiter akımları ayarlanır. Bu ayar oranı kazanç faktörüne göre değişir. Transistörler elektronik cihazların temel yapı taşlarındandır. Günlük hayatta kullanılan elektronik cihazlarda birkaç taneden birkaç milyara varan sayıda transistör bulunabilir.

Doğrultucu veya redresör, bir ya da daha fazla yarı iletken elemandan oluşan alternatif akımı doğru akıma çevirmek için kullanılan elektriksel bir devredir. AC' yi doğrultmak için tek bir diyot kullanıldığı zaman doğrultucu AC' yi DC' ye çeviren bir diyod olarak tanımlanır.

<span class="mw-page-title-main">MOSFET</span> Elektronik devre bileşeni

Metal oksit yarı iletken alan etkili transistör bir tür alan etkili transistör (FET)’dür ve daha çok silisyum'un kontrollü oksitlenmesi ile üretilir. Voltajı cihazın iletkenliğini belirleyen yalıtımlı bir kapısı vardır. Uygulanan voltaj miktarıyla iletkenliği değiştirme özelliği, elektronik sinyal’lerin güçlendirilmesi veya değiştirilmesi için kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Voltmetre</span>

Voltmetre, bir elektrik devresinde iki nokta arasındaki potansiyel farkı (gerilimi) ölçmek için kullanılan ölçüm aletidir. Voltmetre, potansiyel farkı ölçülecek iki nokta arasına devreye paralel olacak şekilde bağlanmalıdır. Voltmetre devre üzerinde bir yuvarlak içine yazılan 'V' harfi ile gösterilmektedir. Birimi volttur.

<span class="mw-page-title-main">Ampermetre</span> elektrik akımının şiddetini ölçen alet

Ampermetre, bir elektrik devresinden geçen elektrik akımının şiddetini ölçen alet. Gösterge açısından, soldan sıfırlı ve orta sıfırlı olmak üzere başlıca iki tür ampermetre vardır. Soldan sıfırlı ampermetre sadece çıkışı gösterdiği için yükmetre olarak da bilinir.

Elektrik mühendisliğinde, düğüm analizi, düğüm-voltaj analizi veya kol akımlar metodu bir elektrik devresinde kolların birbirine bağlandığı düğümler arasındaki gerilimleri belirleyen bir yöntemdir. Bir devrede her biri birbirine bağlı olan herhangi bir noktadaki akım veya gerilimleri çözmek için Kirchhoff kanunları kullanılır.
Bu, çoğu farklı devre elemanlarını modellemede çok kullanışlı bir yöntemdir. işlemsel yükselteçler gibi aktif devre elemanları bu analize eklenebilir. Bu elemanlar basit veya istenildiği kadar karmaşık olabilir. Örneğin; Farklı sayıda transistör modelleri düğüm analizinde kullanılabilir. Elemanların sadece lineer olması yeterlidir.

Vakum tüpü ya da elektron tüpü, elektronik devrelerde kullanılan bir grup devre elemanıdır. Tüplerin pek çok cinsi vardır. Yirminci yüzyılın ilk yarısında bütün elektronik devrelerde kullanılmışlarsa da, yarı iletken teknolojisinin gelişmesi sonucunda kullanım alanları daralmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Anahtarlamalı güç kaynağı</span>

Anahtarlamalı güç kaynağı olarak adlandırılan anahtarlamalı modlu güç kaynağı, elektrik gücünü verimli şekilde dönüştürmek için anahtarlama regülatörü içeren elektronik bir güç kaynağıdır. Anahtarlamalı güç kaynağı ya da İngilizce özgün adının kısaltmasıyla SMPS, 1960'lı yıllarda doğrusal güç kaynaklarının çalışma veriminin düşük olması ile kullanılmaya başlanmıştır.

Eğer bir elektrik devresi iyi tanımlı çıkış terminaline sahipse, devreye bağlanan bu terminal yüktür.

<span class="mw-page-title-main">Amplifikatör</span>

Amplifikatör veya yükselteç, elektronik sinyalleri artırmak için kullanılan elektronik cihazlardır. Amplifikatörler bu işlemi bir güç sağlayacısından alıp bu çıkış sinyallerinin şeklini eşleştirerek yaparlar. Yani, bir amplifikatör güç sağlayıcısından aldığı sinyalleri düzenler.

Bir elektriksel iletkenin elektriksel direnci iletkene doğru olan elektrik akımına karşıdır. Bu ters niceliğe elektriksel iletkenlik denir ve elektrik akımının geçmesi kolaylaşır. Elektriksel direnç sürtünmenin mekanik kavramları ile bazı kavramsal paralelleri paylaşır. Elektriksel direncin birimi ohm'dur. Elektriksel iletkenlik, Siemens' de ölçülmüştür. Bir nesnenin aynı kenar yüzeyi özdirenci ve uzunluğu ile doğru orantılı, kenar yüzey alanı ile ters orantılıdır .Süper iletkenler dışındaki bütün materyaller, sıfırın bir direnci olduğunu gösterirler. Bir nesnenin direnci V oranı, gerilim akıma karşı ve iletkenlik ters olarak tanımlanır.

<span class="mw-page-title-main">Direnç (devre elemanı)</span> uçları arasında gerilim düşümüne sebep olan devre elemanı

Ohm kanununa göre uçları arasında gerilim düşümüne sebep olan devre elemanıdır.

İnce tabakalı diyot genellikle ince film teknolojisi kullanılarak üretilen herhangi bir diodeni ifade eder.

<span class="mw-page-title-main">Katı hal rölesi</span>

Katı hal rölesi (SSR), harici bir voltaj kontrol terminallerine uygulandığında açılıp kapanan bir elektronik anahtarlama cihazıdır. Röle ile aynı işlevi yapar ancak katı hal elektroniği hareketli parçaları olmadığından ve daha uzun çalışma ömrüne sahiptir.

Transistör-transistör mantığı (TTL), iki kutuplu bağlantı transistörlerinden oluşturulmuş bir mantık ailesidir. Adı, transistörlerin direnç-transistör mantığı (RTL) veya diyot-transistör mantığının (DTL) aksine hem mantık işlevini hem de yükseltme işlevini yerine getirdiğini belirtir.