تنظیم کننده ولتاژ

در سامانه های الکترونیکی، توان الکتریکی مورد نیاز توسط منابع تغذیه تأمین می شود. منابع تغذیه DC، ولتاژ AC برق شهر را ابتدا یکسو کرده و سپس آن را از فیلتر می گذراند. ولتاژ خروجیِ فیلترشده، ثابت نبوده و با افت و خیزهایی همراه است. از طرف دیگر، دامنه ولتاژ سینوسی برق شهر نیز کاملاً ثابت نبوده و با نوساناتی در حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد، باعث تغییر ولتاژ خروجی فیلتر می شود. اکثر سامانه های الکترونیکی تحمل تغییرات ولتاژ بیش از ۱ درصد را نداشته و برای حذف تغییرات اضافی از مدارهای تنظیم کننده ولتاژ یا تثبیت کننده یا رگولاتور ولتاژ ( به انگلیسی: Voltage regulator ) استفاده می کنند. [ ۱]
تنظیم کننده ولتاژ، مدار یا قطعه ای الکترونیکی است که ولتاژ را بر روی مقدار مشخصی تثبیت می کند. معمولا آی سی های رگولاتور خطی یک قطعه سه پایه هستند.
در شکل زیر مدار تنظیم کننده ترانزیستوری سری دیده می شود. عیب عمده این مدار عدم حفاظت در برابر اتصال کوتاه و بازده پایین به علت تلفات DC در قطعات الکترونیکی که عمده آن مربوط به ترانزیستور سری است، می باشد.
V o = − V B E + V Z تنظیم کننده با بازخورد منفی و تقویت کننده خطا تنظیم کننده با فیدبک منفی و تقویت کننده عملیاتی گرچه استفاده از تنظیم کننده های ولتاژ ساده در بسیاری از سامانه های الکترونیکی ارزان قیمت متداول است، ولی در منابع تغذیه تجاری، تنظیم ولتاژ بهتر و دقیق تر و نیز ولتاژ خروجی قابل تغییر مورد نیاز است. توسط دیود زنر ولتاژ مرجعی تولید می شود و تقویت کننده خطا که معمولا یک آپ اَمپ است، این ولتاژ را با ولتاژ خروجی که از تقسیم کننده ولتاژ مقاومتی R2 ، R1 و R3 بدست می آید، تفاضل کرده ( ازهم کم می کند ) و مقدار خطای حاصل شده را جهت تنظیم ولتاژ خروجی به بیس ترانزیستور اعمال می کند.
آی سی های تنظیم کننده ولتاژ، عملکرد ساده و مطمئن، حفاظت اتصال کوتاه، ضریب تثبیت ولتاژ مناسب، و نیز قیمت ارزان دارند.
این آی سی ها در دو نوع ثابت و متغیر عرضه می شوند. از انواع آی سی های متغیر می توان به سری های LM اشاره کرد. ( به عنوان مثال و LM337 ) آی سی های ثابت به دو نوع ۷۸ ( رگولاتورهای مثبت ) و ۷۹ ( رگولاتورهای منفی ) تقسیم می شوند. روی رگولاتورها شماره ای به صورت 78XX و 79XX ذکر شده است که اعداد XX نشانگر ولتاژ خروجی می باشد. ( مثلاً ۷۸۰۵ ولتاژ خروجی ۵+ و ۷۹۱۲ ولتاژ خروجی ۱۲ - تولید می کند )