Entegre Gerilim Regületörleri

Entegre regülatörlerinin en önemli özellikleri küçük hacimli olmaları ve değişik giriş gerilimlerinde değişik çıkış gerilimi verebilmeleridir.

Entegre gerilim regülatörlerini şu üç gruba ayırmak mümkündür:

1. Pozitif Regülatörler
2. Negatif Regülatörler
3. Ayarlanabilir Regülatörler

Pozitif Entegre Regülatörü

Pozitif gerilim regülatörlerinde Şekil 5.19 'da görüldüğü gibi giriş ve çıkış gerilimleri toprağa göre pozitifdir.
En çok kullanılan LM340 ve 78XX regülatörleri bu gruba girer.
Şekil 5.18 'de LM340 regülatörünün ayak bağlantıları verilmiştir.

Şekil 5.18 - LM340 Entegre regülatörü

1 nolu ayağı, Giriş 2 nolu ayağı, Toprak 3 nolu ayağı, Çıkış Giriş gerilimi: 3-20Volt Çıkış gerilimi: 5-12-15Volt (±)%4 olan tipleri vardır. Maksimum çıkış akımı: 1.5Amper 'dir. Şekil 5.19 'da, LM340 'lı bir regülatör devresi verilmiştir.

Şekil 5.19 - LM340 'lı regülasyon devresi.

Çıkış akımı: I_L = V_req / R_L ile hesaplanır. Giriş ve çıkış kondansatörleri filtre görevi yapıp dalgalanmayı önlemektedir.

78XX Regülatörü

78 serisi regülatörleri Tablo 5.3 'de gösterildiği gibi bir seri halindedir. Değişik giriş ve çıkış gerilim ve akımlarında çalışmaktadırlar.
78 'den sonra gelen iki rakam, regüleli çıkış gerilimini göstermektedir.

Tablo 5.3: Değişik 78XX regülatörleri

Entegre 78XX	7805	7805A	7806	7806A	7808	7808A
Giriş gerilimi (V)	10	10	11	11	14	14
Çıkış gerilimi (V)	5	5	6	6	8	8
Çıkış akımı (A)	0,5	1	0,5	1	0,5	1

Entegre 78XX	7812	7812A	7815	7815A	7818	7824
Giriş gerilimi (V)	19	19	23	23	27	33
Çıkış gerilimi (V)	12	12	15	15	18	24
Çıkış akımı (A)	0,5	1	0,5	1	1	1

Şekil 5.20 'de 78xx regülatörünün ayak bağlantıları verilmiştir.

78xx Regülatörünün ayak bağlantıları şöyledir: 1 Nolu ayağı : Giriş 2 Nolu ayağı : Toprak 3 Nolu ayağı : Çıkış 78xx regülatörü ile de, Şekil 5.19 'da verilen LM340 'lı devreye benzer bir devreyi oluşturmak mümkündür.

Şekil 5.21 'de, 7805 regülatörlü bir devrenin çıkış akımını yükseltmek için uygulana transistör devresi gösterilmiştir.
Transistör çalıştığı zaman I_L yük akımını arttırmaktadır.
R direnci hem transistörün emiter-beyz polarmasını, hem de entegre giriş bağlantısını sağlamaktadır.
Transistörün çalışması için V_BE = 0,6Volt olmalıdır. Bu gerilim, R direnci üzerindeki, V_R gerilim düşümü ile oluşmaktadır. Yani, V_R=V_BE 'dir.

Transistörün çalışması için R direncinden geçmesi gereken I_R akımının hesaplanması:

R direnci 4,7 Ω gibi küçük değerlerde seçilir.
I_R=V_R/R =0,6/4,7 = 0,217A olarak bulunur.

I_R = 0,127A 'e ulaştığında transistör çalışır ve yük akımını takviye eder. Güçlü bir transistör seçildiği takdirde bu takviye 10A 'e kadar çıkar.

Transistörün takviye akımı tamamen regülatör giriş akımına bağlı olup, bu akım sabit kaldığı müddetçe, transistörün giriş ve çıkış akımları da sabit kalacak ve belirli bir oranda I_L yük akımını takviye edecektir. Dolayısıyla yük gerilimi de belli değerlerde sabit kalacaktır.

Şekil 5.21 - Akım takviyeli pozitif gerilim regülatörü

Negatif Entegre Regülatörü

Negatif gerilim regülatörlerinde, giriş ve çıkış gerilimleri toprağa göre negatiftir. Kaynağın ve yükün pozitif gerilim tarafları topraklanmıştır. Çalışma prensibi bakımından pozitif gerilim regülatörlerinden farkı yoktur.

79XX serisi bu tür regülatörlere bir örnektir.

79XX serisi entegrenin 78XX serisinden en önemli farkı, 1 nolu ucun toprak olmasıdır.
Şekil 5.22 'de 79XX regülatörünün ayak bağlantıları, Şekil 5.23 'de de devreye bağlanışı gösterilmiştir.

Şekil 5.22 - 79XX Entegre regülatörü 1. Nolu ayağı : Toprak 2 Nolu ayağı : Giriş 3 Nolu ayağı : Çıkış

Ayarlanabilir Entegre Regülatörü

LM340 regülatörü ile Şekil 5.24 'de görüldüğü gibi çıkış gerilimi ayarlı bir devre kurmakta mümkündür.

Şekil 5.23 - 79XX Regülatörünün Devre Bağlantısı

Ayarlanabilir Entegre Regülatör

LM340 regülatörü ile Şekil 5.24 'de görüldüğü gibi çıkış gerilimi ayarlı bir devre kurmakta mümkündür.

Şekil 5.24 - Çıkış gerilimi ayarlı regülatör

Şekil 5.24 deki devrenin çalışmasıyla ilgili olarak örnek bir hesaplama:

LM340 regülatörü 5V çıkışlı bir regülatör olsun. Bu durumda çıkış ucu(3) ile ortak uç(2) arasında 5V 'luk bir sabit gerilim olacaktır.
Diğer taraftan R_L1 ve R_L2 yük dirençleri üzerinden I_L gibi bir yük akımı akacaktır.

I_L akımının çıkış uçları arasında oluşturacağı gerilim şöyle hesaplanır:

Regülatörün çıkışında: V_REG=5V bulunmaktadır.

R_L1 direnci çıkış ucu ile ortak uç arasına paralel bağlı olduğundan bunun üzerinde de 5V 'luk gerilim düşümü oluşmaktadır. O halde R_L1 'den geçecek olan I_L akımı 5 volt ile sınırlı olacaktır.

Bu durmda:  I_L =5/R_L1   olmaktadır.
Devrenin tamamlanması için ayrıca I_L  akımı R_L2 direnci üzerinden de akacaktır.

R_L2 üzerinden bir de, ortak uçtan gelen ve sükunet akımı denen 6-8 mA arasında küçük değerli bir I_o akımı da akar. Ancak bu akım, I_L yanında çok küçük kaldığından genellikle hesaplamalarda dikkate alınmaz.
Bununla beraber, hassas bir çalışma yapılması isteniyorsa, dikkate almak gerekir.

I_o akımı da dikkate alınarak bir hesaplama yapılırsa:
Çıkış gerilimi:

V_Ç = 5+R_L2 (I_L+I₀)  dir.
R_L1 = R_L2 = 200 Ω olsun       I₀ = 7 mA alalım.
V_Ç = 5+200((5/200)+0,007) = 5+5+1,4  'ten
V_Ç = 11,4Volt olarak bulunur.

I₀ akımı, giriş akımındaki dalgalanmalardan, sıcaklıktan ve yük oluşumundan etkilenir ve bir miktar değişir. 1mA değişsin.
I₀=8mA olsun..

Bu durumda çıkış gerilimi: V_Ç = 5+5+1,6 = 11,6Volt olur.

Görüldüğü gibi, çıkış gerilimi 0,2V (200mV) büyümüştür.

Çoğu halde çıkış geriliminin 20mV 'tan daha fazla değişmesi istenmez böyle bir durumda 200mV 'luk değişiklik büyük bir değişiklik sayılır.

Bu değişikliği mümkün olduğunca küçültmek için R_L2 değişken direnci 100Ω 'un altında seçilir.

R_L2 direnci değiştirildikçe, V_Ç çıkış geriliminin nasıl değişeceği yukarıda yapılana benzer bir hesaplamayla bulunabilecektir.