Linjär spänningsregulator
Fixa en viss spänning
Man kanske har tillgång till en viss spänning V, säg 12 volt, men önskar sig en annan spänning Vout, t.ex 5 volt. Ett inte helt ovanligt problem inom elektroniksammanhang. En tänkbar lösning: En spänningsregulator!
För att dessa regulatorer skall fungera, måste inspänningen Vin vara 2-3 volt högre än önskad utspänning Vout. Det är oftast inga problem.
En annan grej att hålla koll på är att om du driver någonting med en sådan här regulator så kommer regulatorn utveckla viss värme. I princip är det så att den effekt du reglerar ner blir värme. Om du t.ex. har en 5 -volt regulator som du matar med 8 volt och regulatorn driver någonting som drar 1 ampere, så får du en värmeutveckling på:
P = (8V - 5V) * 1A = 3 Watt
Om du matar en 5V-regulator med 12 volt och driver något som drar 1.5 A så blir värmeutvecklingen:
P = (12V - 5V) * 1.5A = 10.5 Watt
All denna effekt måste ledas bort på något sätt med en kylfläns, som monteras på regulatorn. Pga detta vill man hålla nere skillnaden mellan Vin och Vout. Om skillnaden mellan mellan Vin och Vout är jättestor så skall man använda någon annan lösning än dessa regulatorer.
(bild på spänningsregulator)
5 volt
En 5V -regulator är 7805.
12 volt, 15 volt, etc.
7812 fungerar som 7805, fast ger 12 volt. 7815 ger 15 volt osv. För alla dessa regulatorer gäller fortfarande att inspänningen måste vara högre än utspänningen.Datablad för 7805, 7812, m.fl.
Variabel spänningsregulator
Exempel på variabel spänningsregulator är LM317. Poängen med denna krets är att du kan justera utspänningen genom att ändra några få komponenter runt kretsen. Tänk på att denna krets har ben som sitter lite annorlunda än ovanstående regulatorer.
För att kretsen skall fungera måste inspänningen vara minst 3 volt högre än den önskande utspänningen. Det betyder att om du matar denna regulator med 12 volt, så kan du reglera spänningen upp till max 9 volt.
För att räkna ut dina komponentvärden på resistanserna R1 och R2 använder du formeln Vout = 1.25(1 + R2/R1).
Vi kan skriva om denna formel lite så att det blir enklare.
Vout = 1.25(1 + R2/R1)
Vout/1.25 = 1 + R2/R1
Vout/1.25 -1 = R2/R1
R1*(Vout/1.25 -1) = R2
Sådär. Om vi exempelvis vill ha 5 volt (dvs Vout=5 volt) och väljer att R1= 1.2KΩ så blir R2=3.6KΩ. Eller om vi exempelvis vill ha Vout=5 volt och väljer att R1= 240 Ω så blir R2=720 Ω. Du kan använda kalkylatorn nedan för att räkna ur R2 givet Vout och R1. Eller omvänt räkna ut Vout givet R1 och R2. Tänk på att resistanser oftast inte finns i de exakta värden du önskar, så det kan innebära lite labbande med olika värden för att komma närmast den spänning på Vout du önskar.
Datablad för LM317
