برق صنعتی

رگولاتور چیست؟ انواع و کاربرد

رگولاتور چیست

آشنایی با رگولاتور و انواع آن

رگولاتور در واقع یک قطعه الکترونیکی است که وظیفه‌ی اصلی آن تنظیم کردن ولتاژ است. در بیشتر مدارهای الکتریکی منبع تغذیه مورد استفاده از نوع مستقیم است. اما در پاره‌ای از اوقات این جریان ورودی از نوع متناوب بوده و به‌همین دلیل نیاز است تا آن را به برق مستقیم تبدیل کنیم. برای این کار در بیشتر اوقات نویزهایی را شاهد هستیم و به همین دلیل استفاده از قطعه‌ای که بتواند ولتاژ را تنظیم کرده و آن را ثابت نگه دارد.

مطالب مرتبط:

انواع منابع تغذیه صنعتی کدامند؟

مدارهای مهم و کاربردی در برق صنعتی

چراکه در صورت عدم تنظیم ولتاژ این امکان وجود دارد تا به المان‌های مدارهای مورد استفاده آسیب‌های جدی وارد شود. به‌همین دلیلی در بسیاری از بخش‌های صنایع برای بهبود عملکرد و حفظ ایمنی تجهیزات و ماشین‌آلات به رگولاتور نیاز است. در این مقاله تلاش کرده‌ایم تا با انواع این قطعه الکترونیکی و همچنین انواع و کاربردهای آن بیشتر آشنا شویم.

رگولاتور

رگولاتور چیست؟

بیشتر ماشین آلاتی که نیروی محرک در آنها به‌وسیله‌ی برق مستقیم تامین می‌گردد تا حدود در برابر تغییرات جریان و ولتاژ مقاوم هستند مانند الکتروموتورها اما مدارهای الکترونیکی توانایی زیادی در برابر این نوسانات ندارند. و تنها قادر هستند تا در حدود 1 درصد بیشتر از میزان طراحی شده در آن‌ها را تحمل نماید.

مطلب مرتبط: الکتروموتور (موتور الکتریکی) چیست؟

چنانچه این تغییرات کمی بیشتر از این باشد موجب آسیب دیدگی در مدار خواهد شد. به‌همین دلیل برای ثابت نگهداشتن ولتاژ از وسیله‌ای به نام تنظیم کننده‌ی ولتاژ یا همان رگولاتور ولتاژ بهره می‌گیرند. در واقع این وسیله یک نوع قطعه‌ی الکترونیکی است که از آن برای ثبیت نمودن ولتاژ ورودی در ولتاژی مشخص و معین استفاده می‌شود. به کمک آن ولتاژهای ورودی را به ولتاژهایی که مورد نیاز مدار است تبدیل می‌کنند.

بعنوان مثال اگر ولتاژ ورودی که از منبع تغذیه خود دریافت می‌کنید 12 ولتاژ باشد و شما نیاز به ولتاژ 5 داشته باشید تا مدارها به درستی و در ایمنی کار کنند رگولاتور به کمک شما خواهد آمد. و ولتاژ ورودی را به ولتاژ مورد نیاز تبدیل می‌کند. در این تجهیز از مدارهای اضافی برای حفظ ایمنی خود از اتصال کوتاه است.

 

انواع مختلف رگولاتور ولتاژ کدام است؟

این قطعه دارای انواع بسیار زیادی است که می‌توان بسته به نیاز و بودجه‌ی خود یکی از آن‌ها را انتخاب نمود. اما اصلی‌ترین دسته‌بندی در این قطعه الکترونیکی شامل نوع خطی و کلید زنی است که در ادامه با هر یک از این انواع رگولاتور آشنا خواهیم شد.

ولتاژ رگولاتورهای خطی:

این نوع از ارزانترین انواع این تجهیزات بوده و در واقع ساده‌ترین شیوه برای آن که یک ولتاژ ثابت داشته باشیم استفاده کردن از نوع خطی این وسیله است. البته در توان‌های پایین و نیز در مدارهایی که هزینه کمی دارند قابل استفاده می‌باشد. چرا که تنها قادر هستند تا زمانی که اختلاف بین ولتاژ ورودی و خروجی پایین است کار کنند. این تجهیزات به صورت استاندارد دارای سه پایه بوده و برای متصل نمودن آن‌ها به مدار باید:

  • پایه ورودی در آن را به پایه منبع ولتاژ متصل کرد.
  • پایه وسطی که پایه زمین نام دارد را به پایه‌ی منفی در منبع تغذیه متصل کرد.
  • و در نهایت پایه خروجی که در واقع ولتاژ تنظیم شده در رگولاتور است را به تغذیه‌های مدار که نیاز به ولتاژ ثابت و تنظیم شده دارند متصل می‌کنند.

یکی از انواع پرکاربرد در این خانواده نوع LM78XX می‌باشد. نوع 78XX ولتاژی ثابت و مثبت دارد. دو حرف آخر در این نوع نشانگر ولتاژ خروجی آن است.

ولتاژ رگولاتورهای سوئیچینگ:

نوع خطی از این تجهیزات دارای تلفات بالایی هستند و این موضوع یکی از معایب اصلی در آن‌ها به شمار می‌رود. اما نوع سوئیچینگ علاوه بر آن که بازدهی بسیار بالایی دارد تلفات پایین‌تری نسبت به نوع خطی نیز دارد. در این نوع از تثبیت کننده‌های ولتاژ ورودی می‌تواند با میزان خروجی برابر باشد یا حتی از آن نیز کمتر باشد.

علاوه بر آن دامنه‌ی ولتاژ ورودی در آن بسیار گسترده تر از نوع خطی است. میزان بازدهی در این نوع در حدود 85 درصد بوده در حالی که در مدل خطی میزان بازده کمتر از 50 درصد است.

ولتاژ رگولاتورهای الکترومکانیکی:

از نامگذاری این نوع می‌توان دریافت که ترکیبی از شاخصه‌های الکتریکی و مکانیکی هستند. کاربرد اصلی در این نوع بیشتر در مدارهای اولیه در جنراتورهای خودرو و برق متناوب می‌باشد. عمل تنظیم نمودن ولتاژ که به آن در اصطلاح رگولاسیون نیز گفته می‌شود به کمک یک ای سه رله همچنین مقادیر اندکی مقاومت صورت می‌پذیرد. برق تولید در این روش ولتاژی معادل 6 و یا 12 ولت خواهد داشت. به یاد داشته باشید که این میزان به تغییر کردن مقدار مصرف بار و یا تغییر میزان دور موتور تغییر نخواهد کرد و همیشه ثابت می‌ماند.

انواع رگولاتور

گروه‌بندی رگولاتور ا از نظر نوع خروجی:

دسته‌بندی دیگری برای این وسیله وجود دارد که آن را بر مبنای نوع خروجی در دسته‌های مختلفی قرار می‌دهد. این گروه‌های تثبیت کننده‌ی ولتاژ اعم از:

1- نوع ولتاژ خروجی ثابت مثبت:

خروجی در این نوع عددی ثابت و غیر قابل تغییر است. این نوع به صورت 78XX و یا L78XX نامگذاری می‌شوند. دو رقمی که در سمت راست نام آن‌ها نوشته می‌شود میزان ولتاژ خروجی را نشان می‌دهد. این دو رقم را به صورت XX آورده‌ایم.

2- نوع ولتاژ خروجی ثابت منفی:

در این نوع نیز میزان ولتاژ خروجی عددی ثابت است که تغییر نیز نخواهد کرد و تنها تفاوت آن با نوع قبلی این است که این ولتاژ منفی است. آن را بصورت 79XX نشان می‌دهند.

3- نوع ولتاژ خروجی متغیر:

این نوع از رگولاتور قادر است تا ولتاژ خروجی را کنترل و تنظیم نماید. از مشهورترین و پرکاربردترین انواع آن می‌توان به LM138 و LM338 و نیز خروجی‌های LM337 اشاره کرد. برای راه‌اندازی کردن این قطعه نیاز به یک مدار جانبی مختصری داریم. در این نوع از تثبیت کننده‌ها میزان خروجی ولتاژ ارتباط مستقیمی با مدار واسط تعبیه‌شده در دیتای آنها دارد.

گروه صنعتی سپیانی یکی از شرکت‌های موفق و شناخته شده در کشور می‌باشد که کلیه خدمات مرتبط با برق صنعتی و اتوماسیون صنعتی را ارائه می‌نماید. از دیگر خدماتی که در گروه صنعتی سپیانی ارائه می‌شود می‌توان به مشاوره و راه اندازی خط تولید لبنیات اشاره نمود. برای دریافت مشاوره و تهیه محصولات مورد نیاز خود می‌توانید همین الان با مهندسین و مشاورین ما تماس حاصل نمایید.

 

مزایای استفاه از رگولاتور چیست؟

استفاده از این قطعات الکترونیکی در مدارها مزیت‌هایی دارد که موجب کاربرد گسترده از آن‌ها نیز شده است اعم از:

1- اولین مزیت:

ولتاژ ثابتی که در خروجی دریافت می‌کنیم موجب خواهد شد تا به مدارها و المان‌های به کار رفته در آن‌ها آسیبی وارد نشود. با اندازه‌گیری کردن ولتاژ در آداپتورها همواره متوجه مقادیری اختلاف ولتاژ با ولتاژ نامی دستگاه خواهید شد. استفاده از رگولاتور موجب می‌شود تا خروجی ولتاژ ثابت و مناسبی داشته باشد. در واقع استفاده از این تجهیز موجب می‌شود تا خروجی پایدارتری داشته باشیم.

2- دومین مزیت:

این مزیت به انواع ولتاژهای مورد استفاده در مدار مرتبط است. چنانچه شما مداری با یک میکرو کنترلر داشته باشید که با ولتاژی معادل 5 ولت عمل می‌کند و نیز موتوری که با ولتاژی معادل 12 ولت عمل می‌کند حتی ممکن است حسگری نیز داشته باشید که با ولتاژی معادل 3.3 ولت عمل کند.

مطالب مرتبط:

میکروکنترلر چیست؟ انواع و کاربرد آن

میکروپروسسور (ریزپردازنده) چیست؟ کاربرد آن

در این صورت رگولاتور بخوبی امتیاز خود را به نمایش می‌گذارد. چرا که این وسیله ولتاژ دریافتی از منبع تغذیه را دریافت نموده و آن را بین بخش‌های مختلف و به میزان مورد نیاز تقسیم می‌کند. بنابراین دیگر نیازی به استفاده کردن از چندین منبع تغذیه وجود ندارد. تنها باید از چند تنظیم کننده‌ی ولتاژ در مدار استفاده نماییم.

مزایای رگولاتور

چند نکته مهم درباره ولتاژ رگولاتور:

1- نکته اول:

ورودی در انواعی که منفی هستند باید منفی در نظر گرفته شود. در واقع این امکان وجود ندارد که به یک رگولاتور 7912 ولتاژی معادل 15 ولت وارد نمایید و منتظر باشید تا خروجی منفی دریافت کنید. برای آن که خروجی منفی داشته باشید باید ورودی را نیز منفی وارد کنید.

2- نکته دوم:

در اغلب موارد ولتاژ ورودی از میزان ولتاژ خروجی باید کمی بیشتر باشد. مثلا با ورود ولتاژی معادل 3 این امکان وجود ندارد که ولتاژی معادل 5 دریافت کنید. برای این امر باید ابتدا ولتاژی معادل 7 به تجهیز وارد کرده و سپس منتظر دریافت ولتاژی معادل 5 باشید.

 

بین رگولاتور و ماسفت چه تفاوت‌هایی وجود دارد؟

در دو گوشه از رگولاتورها بریدگی‌هایی دیده می‌شود اما ترانزیستورها این بریدگی‌ها دیده نمی‌شود. ماسفت‌ها اغلب مستطیل شکل هستند. البته در برخی از موارد نیز تثبیت کننده‌های ولتاژی تولید می‌شوند که مستطیل شکل باشند و این موضوع نیز باید در نظر گرفته شود.

تثبیت کننده‌های ولتاژ دارای تنوع خیلی زیادی نیستند که این امکان وجود دارد که نام و مشخصات آن‌ها را حفظ کنیم تا در مواقع لزوم دقیقا بدانیم کدام نوع را باید تهیه نمود. به این روش به آسانی می‌توان آن‌ها را از ماسفت‌ها تشخیص و تمیز داد. البته یک راه آسان‌تر نیز وجود دارد و آن این است که نام آن‌ها را در اینترنت جستجو نموده تا مشخص شود ماسفت است یا خیر.

 

رگولاتور جریان چیست؟

تا کنون درباره‌ی ولتاژ رگولاتورها صحبت کردیم در حالی که انواعی دیگر از آنها معروف به جریان رگولاتورها نیز وجود دارند. همان گونه که گاهی نیاز است تا ولتاژ تنظیم و تثبیت شود این نیاز که جریان را نیز کنترل و تنظیم نماییم در پاره‌ای از اوقات وجود دارد. درواقع در بسیاری از اوقات دلیل اصلی از تنظیم ولتاژ تنظیم نمودن جریان می‌باشد.

این تنظیم جریان اغلب در مواقعی است که جریان بطور ثابت اعمال گردد بدون در نظر گرفتن تغییرات ولتاژ و مقاومت. بنابراین به مدارهایی که برای رسیدن به جریان ثابت چه بصورت یکپارچه و چه بصورت غیر یکپارچه مورد استفاده قرار می‌گیرند رگولاتور جریان گفته می‌شود. در صنعت الکترونیک به طور وسیعی از این نوع استفاده به عمل می‌آید.

رگولاتور جریان

نحوه‌ی کار در تثبیت کنده‌های جریان:

از نظر کلی شباهت زیادی بین نوع ولتاژ و جریان این وسیله وجود دارد. تفاوت اصلی بین پارامتری است تنظیم می‌شود و میزان خروجی این پارامتر. در نوع ولتاژ جریان‌های متنوعی رای تثبیت ولتاژ مورد استفاده قرار می‌گیرند و در نوع جریان نیز از ولتاژ و مقاومت‌های مختلفی بهره‌ گرفته می‌شود. بنابراین تنظیم هم زمان ولتاژ و جریان توسط این قطعات الکترونیکی دشوار خواهد بود.

 

طراحی رگولاتور جریان به کمک نوع ولتاژ آن:

برای این منظور از نوع ولتاژ مبتنی بر IC استفاده می‌شود. ولتاژ در این حالت با تنظیم مقاومت در مقابل بار ثابت کنترل می‌گردد. در این پروسه معمولا از نوع خطی آن نیز استفاده می‌شود. چرا که در نوع خطی ولتاژ مابین خروجی و زمین بطور دقیق قابل تنظیم کردن است. پس این امکان وجود دارد تا یک مقاومت را در میان پایه‌ها جا داد. همین کار باعث می‌شود تا جریانی ثابت به طرف بار جریان پیدا کند. به این ترتیب می‌توان از نوع ولتاژی برای دستیابی به نوع جریانی استفاده کرد.

 

حتما بخوانید: رله صنعتی چیست؟ کاربرد آن

 

اجزای تشکیل دهنده‌ی رگولاتور چیست؟

این تجهیزات الکترونیکی دارای سه بخش اصلی هستند:

  • قطعه‌ی کنترل
  • مدار کنترل
  • ولتاژ رفرنس و یا مدار نمونه‌بردار

نکته‌ی مهمی که در خصوص این تجهیزات باید مورد توجه قرار گیرد این است که مقاومت همراه تولید گرما خواهد کرد و میزان دما در قطعه را بالا خواهد برد. به همین دلیل برای جلوگیری از خرابی آن نیاز است تا از هیت سینگ استفاده شود.

 

حتما بخوانید:

رله حرارتی یا بیمتال چیست؟

آشنایی با انواع ماژول تریستور و دیود

 

معایب رگولاتور خطی:

این نوع دارای راندمان پایینی هستند و میزان تولید حرارت در آن‌ها نیز بالا است. علاوه بر این موارد کاهنده نیز می‌باشند و به همین دلیل برای مصارف صنعتی که نویز بالایی دارند نا مناسب هستند.

 

کلام پایانی:

رگولاتور از جمله تجهیزاتی است که به شکل قطعات الکترونیکی طراحی و ساخته می‌شوند و به تثبیت و کنترل نمودن ولتاژ و جریان کمک می‌کنند. در بسیاری از مواقع ولتاژ و جریان کنترل نشده موجب آسیب و خرابی دستگاه‌ها و تجهیزات می‌گردد که با بهره‌گیری از این تجهیز از آسیب‌ها پیشگیری به عمل می‌آید.

گروه صنعتی سپیانی از شرکت‌های پیشرو و نمونه در خصوص ارائه تجهیزات مورد نیاز در بخش‌های مختلف صنعت است. خرید آسان و مطمئن را با گروه صنعتی سپیانی تجربه کنید. جهت خریداری تجهیزات صنعتی من جمله انواع رگولاتور میتوانید به فروشگاه ما مراجعه نمایید. همچنین جهت کسب اطلاعات بیشتر میتوانید از ظریق فرم درخواست مشاوره و نیز واتس‌اپ با ما در تماس باشید.

بازگشت به لیست

مطالب مرتبط

1 نظر در “رگولاتور چیست؟ انواع و کاربرد

دیدگاهتان را بنویسید

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