معرفی رگولاتورها و کاربرد آنها و بررسی رگولاتور 7805

مقدمه

دوستان سلام. در ادامه مجموعه جلسات آموزش الکترونیک به زبان ساده این جلسه میخوایم به قطعه پرکاربرد رگولاتور بپردازیم و اون رو به صورت کامل معرفی کنیم و کاربردهاش رو با همدیگه بشناسیم. مثل همیشه مستقیم میریم سر اصل مطلب

رگولاتور چیست و چه کاربردی دارد؟

کلمه رگولاتور(regulator)  برگرفته از فعل regulate به معنای تنظیم کردن هست.و خود واژه رگولاتور یعنی تنظیم کننده.

اول از همه بگم هر جا توی متن میگیم رگولاتور منظورمون رگولاتور ولتاژه(چون رگولاتور یه مفهوم کلی هست)حالا اینجا برای ما رگولاتور ولتاژ رو تنظیم میکنه.برای ما خیلی مهمه که توی خروجیمون یه ولتاژ ثابت داشته باشیم که نوسانی نداشته باشه تا به المان های مدارمون آسیبی نرسه. یعنی شما به رگولاتور یه ولتاژ ورودی میدید و رگولاتور هم به شما یه ولتاژ خروجی ثابت و پایدار میده.

ریشه کلمه رگولاتور- رگولاتور چیست

مزایای رگولاتورها

رگولاتور ها دو تا مزیت خیلی مهم دارند:

مزیت اول این که همونطور که گفتم توی خروجی به ما یه ولتاژ ثابت میده که باعث میشه به المان های مداریمون آسیبی نرسه.اگه خروجی آداپتورها رو بگیرید همشون یه مقدار اختلاف با ولتاژ نامی خودشون دارند ولی موقعی سر یه آداپتور یه رگولاتور میذاریم اون موقع دیگه خروجی به مقدار بسیار خوبی ثابت هست مثلا برای رگولاتور 7805 که خروجیش 5 ولت هست اگه ولت متر رو توی خروجی رگولاتور بذارید ولت متر به شما عدد 5.01 رو نشون میده و شاید حتی 5.00 .پس میبینید که چقدر رگولاتور خروجی پایداری داره.

مزیت دوم هم مربوط میشه به ولتاژ های مختلف توی یه مدار.فرض کنید که شما یه مدار دارید که یه میکروکنترلر دارید که با 5 ولت کار میکنه و یه موتور هم دارید که با 12 ولت کار میکنه و اون وسط یه سنسور هم دارید که با 3.3 ولت کار میکنه.خوب اینجاست که رگولاتور خودش رو نشون میده.ما یه منبع تغذیه ورودی داریم(مثلا 15 ولت) که اون رو به مدار میدیم و سر راه هر کدوم از المان هایی که با ولتاژ های مختلفی کار میکنند یه رگولاتور میذاریم تا ولتاژ مدنظرش تامین بشه.اینجوری دیگه برای تغذیه المان هامون به چندتا منبع تغذیه احتیاج نداریم و با چند تا رگولاتور کل منابع تغذیه مدارمون رو تامین کردیم.

دسته بندی انواع رگولاتورها

رگولاتورها به دو دسته تقسیم میشن.رگولاتور با خروجی ثابت و رگولاتور با خروجی متغیر که رگولاتر با خروجی ثابت هم خودش به دسته ی ولتاژ خروجی مثبت و ولتاژ خروجی منفی تقسیم میشه.دسته خروجی ثابت که فک نمیکنم نیازی به توضیح بیشتر باشه ولی رگولاتور با ولتاژ خروجی متغیر یه دسته از رگولاتور ها هستن که خروجیشون بسته به مدار واسطی که توی دیتاشیتشون اومده تغییر میکنه. یعنی مثلا اگه شما یه مقاومت 10 کیلو با یه خازن 100 نانو بذارید سر راهش یه ولتاژ ثابت توی خروجی به ما میده و اگه یه مقاوت 2.2 کیلو و یه خازن 10 پیکو بذارید سر راهش یه خروجی ثابت دیگه به ما میده.توی ادامه بحث ما بیشتر تمرکزمون رو گذاشتیم روی رگولاتور های سری 78 و 79 که سری های خیلی پرکاربردی هستند(البته سری های دیگه ای هم هستن که خیلی هم قوی هستن و سعی میکنیم توی جلسات بعد بهشون بپردازیم پس هرچی که در ادامه بحث میگیم مربوط به این سری هست)
برای آشنایی بییشتر توی جدول زیر رگولاتورهای سری مثبت(از سری 78) رو به همراه ولتاژ خروجی و مینییمم ولتاژ ورودی توی یه جدول آوردیم:

شماره مدل رگولاتورولتاژ خروجی(ولت)حداقل ولتاژ ورودی(ولت)
7805 5 7.3
7809 9 11.5
7812 12 14.6
7818 18 21
7824 24 27.1

برای رگولاتور هایی سری منفی(سری 79) هم همینطور جدولی هست که البته دیگه برای طولانی نشدن مطلب از آوردن اون توی اینجا صرف نظر شده.

چند نکته در مورد رگولاتورها

احتمالا خودتون هم فهمیدید که ولتاژ خروجی رگولاتورهای این سری(سری 78) از روی دو رقتم آخرش معلوم میشه یعنی به عنوان مثال رگولاتور 7824 ولتاژ خروجی اش 24 ولته یا 7812 ولتاژ خروجیش 12 ولته.یعنی به طور کلی رگولاتور 78XX ولتاژ خروجیش هست XX

سری 78 سری هست که ولتاژ خروجیش مثبت و ثابته و در مقابل اون سری 79 سری هست که ولتاژ خروجیش منفی هست و ثابت.یعنی مثلا ولتاژ خروجی رگولاتور 7905 میشه منفی 5 ولت.یعنی به طور کلی خروجی 79XX میشه منفی XX

ورودی رگولاتور های سری منفی حتما منفی هست یعنی شما نمیتونید به یه رگولاتور 7912 یه ولتاژ ورودی 15 ولت بدید بهتون منفی 12 ولت نمیده شما حتما باید بهش یه ولتاژ منفی بدید تا بهتون خروجی منفی 12 ولت بده.

اگه دقت کنید ولتاژ ورودی رگولاتورها یه مقداری از ولتاژ خروجیشون بیشتر باید باشه یعنی به عنوان مثال اگه یه رگولاتور 7805 رو بهش ولتاژ 3 ولت بدید طبیعی هست که خروجی به شما 5 ولت نمیده ولی اگه حتی 5 یا 6 ولت هم بهش بدید باز به شما 5 ولت نمیده و خروجیش چیزی حدود 4 تا 4.5 ولت هست که علت اون هم تلفات ترانزیستوری هست که داخل رگولاتور اتفاق میفته.پس به این نکته هم حتما توجه داشته باشید.

معرفی رگولاتور مشهور 7805

ولتاژ خروجی این رگولاتور مثبت 5 ولت هست.این رگولاتور هیچ برتری نسبت به بقیه رگولاتورها نداره.حالا این که چرا اینقدر مشهوره داستانش فرق داره. علتش هم اینه اکثر مداراتی که ما باهاشون کار میکنیم با 5 ولت ثابت کار میکنن نمونه بارزش میکروکنترلر avr هست که کلا با 5 ولت کار میکنه. و البته هنوز خیلی از مدارات ما با همین میکروکنترلر هست.یا اکثر سنسورهامون مثل سنسور آلتراسونیک SRF05 .حالا این وسط اگه یه ماژول دیگه (مثل nrf )بیاد و با ولتاژ 3.3 ولت کار کنه زیاد خوشمون نمیاد چون باید یه رگولاتور دیگه اضافه کنیم.

این رگولاتور 3 تا پایه داره.  که پایه هاش به صورت زیره :

پایه های رگولاتور 7805

فک کنم واضح باشه ولی جهت کامل شدن توضیحات پایه اول ورودی هست پایه دوم باید به زمین وصل بشه و پایه سوم هم که ولتاژ خروجیمون رو ازش میگیریم.

نکته ای که اینجا وجود داره اینه که حداکثر جریان خروجی این رگولاتور 0.5 آمپر هست و اگه شما بیشتر از اون جریان بکشید ممکنه رگولاتورتون بسوزه.

خوب حالا اگه ما بخوایم جریان بیشتری بکشیم باید چیکار کنیم؟

چند راه وجود دارد:

اول این که میتونید به جای این رگولاتور از رگولاتورهای دیگه استفاده کنید که جریان خروجی بیشتری به شما میدن یا مثلا از رگولاتورهای ولتاژ متغیر با جریان بالاتر استفاده کنید مثل LM2576

دوم این که از رگولاتور قابلمه ای همون سری استفاده کنید..رگولاتور قابلمه ای یه رگولاتور هست که شکلش توی زیر اومده و جریان خروجیش 3 آمپر هست

رگولاتور قابلمه ای

تنها نکته ای که درمورد این رگولاتور وجود داره اینه که بدنش باید به زمین وصل بشه که میتونید از همون دو تا سوراخی که برای پیچ کردن استفاده میشه استفاده کنید و با پیچ اون رو به زمین وصل کنید.

روش سوم هم اینه که از مدارهایی استفاده کنید که جریان دهی رگولاتور رو افزایش میدن که در اینجا برای اینکه بحث زیاد نشه از آوردن مداراتش خودداری میکنیم.

نحوه تشخیص رگولاتورها از ماسفت ها

 چند نکته در مورد تفاوت های رگولاتور ها با ماسفت ها وجود داره:
1- معمولا رگولاتورها در دو گوشه آن دارای دو بریدگی هستند در حالی که ترانزیستورها این دو بریدگی را ندارند و به صورت مستطیلی هستند. البته این موضوع خیلی دقیق نیست و هستند رگولاتورهای که گوشه آنها مستطیلی است ولی اگر در یک قطعه گوشه ها دارای بریدگی بودند به احتمال فراوان آن قطعه رگولاتور است.

2- رگولاتورهایی که ما با آن سر و کار داریم دارای تنوع زیادی نیستند و بهتر است نام آنها را حفظ باشیم. سری های پرکاربرد مثل 78xx ( به عنوان مثال 7805 و 7809 , 7812 و …) و همچنین رگولاتور LF33 و AMS1117 بیشترین کاربرد را دارند که اگر نام آنها را حفظ باشیم به راحتی میتوانیم آنها را از ماسفت ها تشخیص دهیم.

3- در صورتی که با دو روش بالا نتوانستید رگولاتور را از ماسفت تشخیص دهید میتوانید نام آن را در اینترنت سرچ کرده و به راحتی رگولاتور یا ماسفت بودن آن را تشخیص دهید.

 

برای دریافت آخرین مطالب سایت  و همچنین مطالب منحصر به فرد دیگر که در سایت منتشر نمی شوند میتوانید در کانال تلگرام ما عضو شوید و یا در اینستاگرام ما را فالوو کنید:

 

شاید دوست داشته باشید مطالب زیر را هم بخوانید :

19 نظر

  • فرناز بابائیان

    سلام…چجوری میتونم رگولاتور رو از ماسفت یا حالا از قطعاتی که همین پکیج دارن رو تشخیص بدیم فقط باید اسم هاشون رو یادبگیریم یا از روی شکل ظاهریشونم میشه؟؟؟؟
    شما کتابی که شناخت قطعات باشه رو اگر موجود هست میشه معرفی کنید؟؟؟؟؟؟؟؟

    • حامد قاسمی

      با سلام خدمت شما. چند نکته در مورد تفاوت های رگولاتور ها با ماسفت ها وجود داره:
      1- معمولا رگولاتورها در دو گوشه آن دارای دو بریدگی هستند در حالی که ترانزیستورها این دو بریدگی را ندارند و به صورت مستطیلی هستند. البته این موضوع خیلی دقیق نیست و هستند رگولاتورهای که گوشه آنها مستطیلی است ولی اگر در یک قطعه گوشه ها دارای بریدگی بودند به احتمال فراوان آن قطعه رگولاتور است. ( مشابه عکس اول در همین متن)

      2- رگولاتورهایی که ما با آن سر و کار داریم دارای تنوع زیادی نیستند و بهتر است نام آنها را حفظ باشیم. سری های پرکاربرد مثل 78xx ( به عنوان مثال 7805 و 7809 , 7812 و …) و همچنین رگولاتور LF33 و AMS1117 بیشترین کاربرد را دارند که اگر نام آنها را حفظ باشیم به راحتی میتوانیم آنها را از ماسفت ها تشخیص دهیم.

      3- در صورتی که با دو روش بالا نتوانستید رگولاتور را از ماسفت تشخیص دهید میتوانید نام آن را در اینترنت سرچ کرده و به راحتی رگولاتور یا ماسفت بودن آن را تشخیص دهید.

      در مورد شناخت قطعات منظورتون یک لیست از نام تمامی قطعات الکترونیکی هست یا معرفی قطعاتی مثل خازن و مقاومت و …؟
      موفق باشید.

      • فرناز بابائیان

        ممنون از جواب کاملتون…منظورم از شناخت قطعات همون معرفی قطعات هست اسم و کاربرد و از اینجور چیزا…

        • حامد قاسمی

          در مورد کتاب پیشنهاد خود بنده استفاده از کتاب Getting started in electronic نوشته استاد بی همتای الکترونیک آقای فارست ام میمز هست. لینک انگلیسی کتاب از این صفحه قابل دسترس هست. البته این کتاب به فارسی هم ترجمه شده و انتشارات سیمرغ دانش نسخه فارسی اون رو چاپ کرده. اگه خود کتاب رو ببینید واقعا آدم از دیدنش لذت میبره. مطالب بسیار ساده و زیبا بیان شده اند و آدم رو به الکترونیک علاقه مند می کنند. از این لینک میتوانید این کتاب رو به صورت اینترنتی خرید کنید.
          موفق باشید.

          • فرناز بابائیان

            متشکرم…کتاب دایره المعارف قطعات الکترونیکی هم کارآمد هست به همین اندازه؟

          • حامد قاسمی

            خواهش میکنم.
            در مورد دایره المعارف که دو نوع کتاب وجود داره. یکیش نسخه اسکن شده هست و سیاه سفیده ( 6 جلدی هست) و یه کتاب دیگه که رنگی هست و سه جلد هست. من هر دو کتاب رو بررسی کردم.
            کتاب اسکن شده رو خیلی نپسندیدم و به نظرم برای شروع کار نمیتونه گزینه مناسبی باشه ولی کتاب رنگی که سه جلدی بود به نظرم خیلی کامل و جامع و مفید اومد. ولی یکی دو نکته به نظرم میرسه که شاید برای شما مفید باشه:
            1- هر وقت میخوایم یه بحث رو جدید یاد بگیریم خیلی باید حواسمون به اولین منبعی که انتخاب میکنیم باشه. ببینید کتاب فارست میمز که ترجمه فارسی اون هم هست به نظرم خیلی جداب تر از هر دو کتاب دایره المعارف رباتیک که در بالا عرض کردم هست. هر چند به اون حجم و کاملی نیست. ولی این کتاب نقش خیلی زیادی در علاقه شما خواهد داشت و در واقع تعیین خواهد کرد آیا شما الکترونیک رو در این مسیر ادامه میدید یا نه که اگه این کتاب به نظرم درست خونده بشه آدم به الکترونیک علاقه مند بشه ( اون هم به خاطر خود فارست میمز که مطالب رو اونقدر زیبا توضیح میده) ولی کتاب های دیگه مثل دایره المعارف رباتیک و حتی اکثر کتاب های دانشگاهی ما این جذابیت رو ندارن و به همین خاطر هست که کسانی که وارد مهندسی برق میشن اکثرا عاشق این رشته نیستن و فقط چون همین رشته رو انتخاب کردن ادامه میدن. در حالی که اگه مراجعی که معرفی میشد یه خورده جذاب تر و عملی تر بود اوضاع شاید فرق می کرد.
            2- نکته دوم این که ما باید ببینیم به چقدر دیتا نیاز دارم. خوب کتابی مثل دایره المعارف قطعات همون طور که از اسمش هم پیداست باید جامع و کامل باشه به همین خاطر خیلی داخلش اطلاعات هست که حتی شاید ما اگه توی دنیای الکترونیک حرفه ای هم بشیم بهش نیاز پیدا نکنیم و فقط یه سری اطلاعات رو برای یه مدت کم به ذهنمون بسپاریم و بعدا هم چون هیچ استفاده ای ازش نمیکنیم به صورت کامل فراموش میکنیم. در حالی که در کتابی مثل کتاب فارست میمز شاید خیلی از قطعات در حد 1 صفحه توضیح داده شده اند و فارست میمز خیلی زیبا و جذاب کار قطعه رو گفته و یه شکل هم براش کشیده و نهایتا هم چند خط براش توضیح داده که به نظرم همین توضیح برای شروع کار کافیه.
            ولی اگه یک روز شما کارتون پیشرفته شده میتونید به کتاب دایره المعارف قطعات مراجعه کنید و هر چقدر هم دوست داشتید در مورد اون قطعه بخونید. اون موقع این خوندن شما هم مفیدتر و کاربردی تر هست و هم احتمالا میزان فراموشی شما در مورد اون مطلب خیلی کمتر خواهد بود.
            موفق باشید.

  • مهدی امیری

    سلام.ببخشید من خیلی مبتدیم.سوالم اینه که اگه ما خروجی رگلاتور خودمونو برای یه ال ای دی بخوایم سر منفی ال ای دی رو باید به منفی رگلاتور وصل کنیم

    • حامد قاسمی

      با سلام خدمت شما جناب آقای امیری.
      اکثر LED ها ولتاژهاشون پایین هست و اگه مستقیم خروجیشون رو از رگولاتور بگیریم باعث سوختنشون میشن. مثلا یه LED قرمز رو اگه وصل کنید به یه 7805 قطعا اون LED میسوزه چون ولتاژ مربوط به روشن شدن LED قرمز از خروجی رگولاتور که 5 ولت هست کمتره. برای دیدن حدود ولتاژهای مربوط به LED به این لینک مراجعه فرمایید.
      حالا فرض کنید که شما ولتاژ مربوط به LED مورد نظر خود را با ولتاژ خروجی رگولاتور تطبیق داده اید. در این حالت باید سر مثبت LED را به خروجی رگولاتور و سر منفی LED را به زمین رگولاتور ( در 7805 پایه وسط) وصل کنید تا LED شما روشن شود.
      برای درک بهتر LED ها من پیشنهاد میکنم این دو لینک را بخوانید:
      1- LED و مقاومت مربوط به آن
      2-معرفی انواع دیودها

      در ضمن هیچ وقت نگران مبتدی بودن سوال خود نباشید. اینجا محلی برای یادگرفتن هست. حالا چه شما مبتدی باشید و چه متوسط و چه حرفه ای. سوال، سوال است. آن را بپرسید.
      موفق باشید.

  • ا فلاحی

    در رگولاتور نقش پایه منفی چیست ؟

    • حامد قاسمی

      با سلام. لطفا سوالتون رو همراه با نام رگولاتور معرفی کنید تا به صورت کامل به شما پاسخ داده بشه.
      موفق باشید.

  • امیر جاهد

    با سلام و خسته نباشید از توضیحات خوبتون جناب قاسمی یه سوال داشتم و درمورد پایهای رگولاتورها بطور مثال ما یک ورودی ۱۲ولت داریم که میخوایم یک رگولاتور ۷۸۰۵در مسیر قرار بدیم که خروجی ثابت مثبت ۵بگیریم پایه وسط در واقع باید به منفی ورودی ۱۲وصل بشه ممنون میشم راهنمایی کنید

    • حامد قاسمی

      با سلام خدمت شما دوست گرامی.
      پایه وسط همیشه باید به زمین وصل بشه. به عنوان مثال شما یه باتری 12 ولت دارید و میخواید اون رو به رگولاتور وصل کنید. سر منفی باتری رو به پایه وسط وصل میکنید. سر مثبت که 12 ولت ما هست رو به ورودی وصل میکنید و خروجی 5 ولت خودتون رو هم از پایه آخری میگیرید.
      اگه نیاز به توضیح بیشتری هست بفرمایید در خدمتتون هستم.

  • mohammad hoseini

    عالى بود مرسى

  • mohammad hoseini

    سلام خيلي عالى بود كه من يه جاهايشو خوب ياد نكرفتم ولى كلا عالى بود مرسي

    • حامد قاسمی

      با سلام.
      ممنون از لطف شما.
      هر جای این مطلب رو که متوجه نشدید بفرمایید تا بنده توضیح بدم.
      موفق باشید.

  • علي

    .با عرض.سلام وخسته نباشيد من يه کنفرانس درباره الکترونيک صنعتي داشتم که موضوع شما خيلي کاربردي و بدرد بخور بود.ايشالا موفق باشيد

    • حامد قاسمی

      ممنون از لطف شما.
      موفق باشید

  • امین حیدری

    بسیار مفید بود خسته نباشید خیلی خوب میشه اگه بازم درمورد رگولاتورها توضیحات بیشتری بدین ممنون .

    • حامد قاسمی

      ممنون.ایشالا سعی میکنم فایل دیگه ای هم در آینده در مورد رگولاتور ها قرار بدیم

  • نوشتن نظر

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    Optionally add an image (JPEG only)