Voltaj regülatörü, giriş gerilimi değişse bile çıkışta daha sabit bir gerilim elde etmek için kullanılan devre elemanıdır. Elektronik devrelerde mikrodenetleyici, sensör, ekran, haberleşme modülü veya analog devrelerin kararlı çalışması için besleme geriliminin doğru seviyede olması gerekir. L7805 ve LM317 bu konuda en çok karşılaşılan klasik regülatörlerdendir.
Regülatör neden gerekir?
Bir adaptörün üzerinde 9V yazması, her koşulda tertemiz ve sabit 9V verdiği anlamına gelmez. Ayrıca birçok devre 5V, 3.3V veya belirli bir analog referans gerilimi ister. Regülatör, bu noktada besleme hattını daha kullanılabilir hale getirir. Özellikle mikrodenetleyiciler gerilim dalgalanmalarına karşı hassas olabilir; yanlış veya kararsız besleme, reset sorunları ve beklenmeyen davranışlar doğurabilir.
L7805 nasıl düşünülmeli?
L7805 sabit 5V çıkış sağlar. Girişine yeterli seviyede daha yüksek bir DC gerilim verildiğinde çıkışında 5V elde edilir. Ancak lineer regülatör olduğu için fazla gerilimi verimli şekilde dönüştürmez; farkı ısı olarak üzerinde harcar. Örneğin 12V girişten 5V çıkış alıp devre 500mA çekiyorsa regülatör üzerinde ciddi ısı oluşabilir.
LM317 nerede işe yarar?
LM317, çıkış gerilimi dirençlerle ayarlanabilen klasik bir regülatördür. Sabit 5V yerine örneğin 6V, 7.5V veya başka bir ara gerilim gerekiyorsa kullanılabilir. Deney devrelerinde ve basit ayarlanabilir güç kaynaklarında sık görülür. Fakat LM317 de lineer yapıda olduğu için akım ve ısı hesabı burada da geçerlidir.
Regülatörün çalışması için giriş gerilimi çıkıştan belirli miktarda yüksek olmalıdır. Buna dropout payı denir.
Devrenin çekeceği akım regülatörün kapasitesini ve ısınma durumunu doğrudan etkiler.
Giriş ve çıkışa konan uygun kondansatörler kararlılık ve dalgalanma açısından önemlidir.
Regülatör ısınıyorsa küçük bir soğutucu veya farklı güç çözümü gerekebilir.
Lineer regülatör mü, buck dönüştürücü mü?
Düşük akımlı, basit ve gürültüsüz besleme gereken yerlerde lineer regülatör hâlâ pratik bir çözümdür. Fakat giriş-çıkış gerilim farkı büyükse veya yük akımı yüksekse buck dönüştürücü daha verimli olur. Özellikle pil ile çalışan sistemlerde lineer regülatör kullanmak pil ömrünü gereksiz yere kısaltabilir.
Kontrol edilmesi gerekenler
- Giriş gerilimi regülatörün izin verdiği aralıkta mı?
- Çıkış akımı regülatörün taşıyabileceği seviyede mi?
- Regülatörün üzerinde oluşacak güç kaybı hesaplandı mı?
- Giriş ve çıkış kondansatörleri veri sayfasına uygun mu?
- Devre ısındığında çıkış gerilimi hâlâ kararlı kalıyor mu?