Theory - 41 :-Fixed voltage regulators using IC's

The function of a voltage regulator is to maintain a constant DC voltage at the output irrespective of voltage fluctuations at the input and (or) variations in the load current. In other words, voltage regulator produces a regulated DC output voltage.

Voltage regulators are also available in Integrated Circuits (IC) forms. These are called as voltage regulator ICs.

Types of Voltage Regulators

There are two types of voltage regulators −

• Fixed voltage regulator
• Adjustable voltage regulator

વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરનું કાર્ય   ઇનપુટ પર વોલ્ટેજની વધઘટ અને (અથવા) લોડ વર્તમાનમાં ભિન્નતાને ધ્યાનમાં લીધા વિના આઉટપુટ પર સતત ડીસી વોલ્ટેજ જાળવવાનું છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર રેગ્યુલેટેડ ડીસી આઉટપુટ વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે.

વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર ઈન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ (IC) સ્વરૂપોમાં પણ ઉપલબ્ધ છે. આને વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર આઈસી કહેવામાં આવે છે  .

વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરના પ્રકાર

ત્યાં  બે પ્રકારના  વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર છે -

• સ્થિર વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર
• એડજસ્ટેબલ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર

Fixed voltage regulator

A fixed voltage regulator produces a fixed DC output voltage, which is either positive or negative. In other words, some fixed voltage regulators produce positive fixed DC voltage values, while others produce negative fixed DC voltage values.

78xx voltage regulator ICs produce positive fixed DC voltage values, whereas, 79xx voltage regulator ICs produce negative fixed DC voltage values.

The following points are to be noted while working with 78xx and 79xx voltage regulator ICs −

•  “xx” corresponds to a two-digit number and represents the amount (magnitude) of voltage that voltage regulator IC produces.
• Both 78xx and 79xx voltage regulator ICs have 3 pins each and the third pin is used for collecting the output from them.
• The purpose of the first and second pins of these two types of ICs is different −

1. The first and second pins of 78xx voltage regulator ICs are used for connecting the input and ground respectively.
2. The first and second pins of 79xx voltage regulator ICs are used for connecting the ground and input respectively.

Examples

• 7805 voltage regulator IC produces a DC voltage of +5 volts.
• 7905 voltage regulator IC produces a DC voltage of -5 volts.

સ્થિર વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર

એક  નિશ્ચિત વોલ્ટેજ નિયમનકાર  એક નિશ્ચિત ડીસી આઉટપુટ વોલ્ટેજ, જે ક્યાં તો હકારાત્મક કે નકારાત્મક છે પેદા કરે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, કેટલાક ફિક્સ્ડ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર સકારાત્મક નિશ્ચિત ડીસી વોલ્ટેજ મૂલ્યો ઉત્પન્ન કરે છે, જ્યારે અન્ય નકારાત્મક નિશ્ચિત ડીસી વોલ્ટેજ મૂલ્યો ઉત્પન્ન કરે છે.

78xx  વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર ICs હકારાત્મક નિશ્ચિત ડીસી વોલ્ટેજ મૂલ્યો ઉત્પન્ન કરે છે, જ્યારે, 79xx વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર ICs નકારાત્મક નિશ્ચિત ડીસી વોલ્ટેજ મૂલ્યો ઉત્પન્ન કરે છે.

78xx  અને  79xx  વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર ICs સાથે કામ કરતી વખતે નીચેના મુદ્દાઓ ધ્યાનમાં  લેવાના છે -

•  “xx” એ બે-અંકની સંખ્યાને અનુલક્ષે છે અને વોલ્ટેજની માત્રા (મેગ્નિટ્યુડ) રજૂ કરે છે જે વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર IC ઉત્પન્ન કરે છે.
• 78xx અને 79xx વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર IC બંનેમાં  3 પિન  હોય છે અને ત્રીજી પિન તેમાંથી આઉટપુટ એકત્ર કરવા માટે વપરાય છે.
• આ બે પ્રકારના IC ની પ્રથમ અને બીજી પિનનો હેતુ અલગ છે −

1. 78xx  વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર IC ની પ્રથમ અને બીજી પિન  અનુક્રમે ઇનપુટ અને ગ્રાઉન્ડને કનેક્ટ કરવા માટે વપરાય છે.
2. 79xx  વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર IC ની પ્રથમ અને બીજી પિન  અનુક્રમે જમીન અને ઇનપુટને જોડવા માટે વપરાય છે.

ઉદાહરણો

• 7805 વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર IC +5 વોલ્ટનો DC વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે.
• 7905 વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર IC -5 વોલ્ટનું ડીસી વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે.

In the above figure that shows a fixed positive voltage regulator, the input capacitor C_i is used to prevent unwanted oscillations and the output capacitor, C₀ acts as a line filter to improve transient response.

Note − an get a fixed negative voltage at the output by using a fixed negative voltage regulator with suitable connections.

ઉપરોક્ત આકૃતિમાં જે નિશ્ચિત હકારાત્મક વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર દર્શાવે છે, ઇનપુટ કેપેસિટર C _i  નો ઉપયોગ અનિચ્છનીય ઓસિલેશનને રોકવા માટે થાય છે અને આઉટપુટ કેપેસિટર, C ₀  ક્ષણિક પ્રતિભાવને સુધારવા માટે લાઇન ફિલ્ટર તરીકે કાર્ય કરે છે.

નોંધ -  યોગ્ય જોડાણો સાથે નિશ્ચિત નકારાત્મક વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરીને આઉટપુટ પર નિશ્ચિત નકારાત્મક વોલ્ટેજ મેળવો .

Adjustable voltage regulator

An adjustable voltage regulator produces a DC output voltage, which can be adjusted to any other value of certain voltage range. Hence, adjustable voltage regulator is also called as a variable voltage regulator.

The DC output voltage value of an adjustable voltage regulator can be either positive or negative.

LM317 voltage regulator IC

LM317 voltage regulator IC can be used for producing a desired positive fixed DC voltage value of the available voltage range.

LM317 voltage regulator IC has 3 pins. The first pin is used for adjusting the output voltage, second pin is used for collecting the output and third pin is used for connecting the input.

The adjustable pin (terminal) is provided with a variable resistor which lets the output to vary between a wide range.

 The above figure shows an unregulated power supply driving a LM 317 voltage regulator IC, which is commonly used. This IC can supply a load current of 1.5A over an adjustable output range of 1.25 V to 37 V.

એડજસ્ટેબલ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર

એડજસ્ટેબલ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર ડીસી આઉટપુટ વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે, જે ચોક્કસ વોલ્ટેજ રેન્જના અન્ય કોઈપણ મૂલ્યમાં એડજસ્ટ કરી શકાય છે. આથી, એડજસ્ટેબલ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરને ચલ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે  .

એડજસ્ટેબલ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરનું ડીસી આઉટપુટ વોલ્ટેજ મૂલ્ય હકારાત્મક અથવા નકારાત્મક હોઈ શકે છે.

LM317 વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર IC

LM317  વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર IC નો ઉપયોગ ઉપલબ્ધ વોલ્ટેજ શ્રેણીના ઇચ્છિત હકારાત્મક નિશ્ચિત ડીસી વોલ્ટેજ મૂલ્યના ઉત્પાદન માટે કરી શકાય છે.

LM317 વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર IC પાસે 3 પિન છે. પ્રથમ પિનનો ઉપયોગ આઉટપુટ વોલ્ટેજને સમાયોજિત કરવા માટે થાય છે, બીજી પિનનો ઉપયોગ આઉટપુટ એકત્ર કરવા માટે થાય છે અને ત્રીજી પિનનો ઉપયોગ ઇનપુટને જોડવા માટે થાય છે.

એડજસ્ટેબલ પિન (ટર્મિનલ) વેરિયેબલ રેઝિસ્ટર સાથે પ્રદાન કરવામાં આવે છે જે આઉટપુટને વિશાળ શ્રેણી વચ્ચે બદલાવા દે છે.

 

ઉપરોક્ત આકૃતિ LM 317 વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર IC ચલાવતો અનિયમિત પાવર સપ્લાય દર્શાવે છે, જેનો સામાન્ય રીતે ઉપયોગ થાય છે. આ IC 1.25 V થી 37 V ની એડજસ્ટેબલ આઉટપુટ રેન્જ પર 1.5A નો લોડ કરંટ સપ્લાય કરી શકે છે.