Regulator Tegangan Arus Tinggi: Panduan Ahli Lengkap
Regulator Tegangan
Sangat jarang ada produk listrik yang tidak memerlukan jenis regulator tegangan. Dan fakta ini menjadikan regulator tegangan salah satu komponen listrik yang paling banyak digunakan dalam rangkaian. Jika rangkaian Anda tidak dapat berjalan langsung dari tegangan baterai atau adaptor tegangan DC/AC, Anda akan membutuhkan regulator tegangan untuk mencegah kerusakan dari kenaikan arus dan arus seketika. Juga, Anda harus memahami regulator tegangan arus tinggi dengan baik sebelum memilih atau membuat satu untuk rangkaian Anda. Jadi, dalam artikel ini, Anda akan mempelajari cara kerja regulator tegangan arus tinggi, jenis-jenis regulator tegangan, aplikasi, dan beberapa rangkaian regulator tegangan yang dapat Anda bangun untuk proyek Anda.
Mari kita mulai!
Cara Kerja Regulator Arus Tinggi?
Tujuan utama dari regulator tegangan adalah pembatasan arus. Dengan kata lain, ia menciptakan dan mempertahankan tegangan output tetap. Bahkan jika Anda mengubah kondisi beban atau tegangan input, tegangan output konstan akan tetap sama.
Regulator Tegangan
Juga, regulator tegangan mempertahankan tegangan nominal yang diterima rangkaian dari sumber daya switched-mode dalam rentang yang sesuai untuk operasi normal dari komponen elektronik lain dalam rangkaian.
Sebagian besar regulator tegangan bekerja untuk konversi DC ke DC, tetapi beberapa juga dapat menangani konversi AC ke DC dan AC ke AC.
Jenis Regulator Tegangan: Linear vs. Switching
Ada dua jenis tegangan yang harus Anda pertimbangkan sebelum memilih atau membuat regulator tegangan. Jenis-jenis ini meliputi regulator linear dan regulator switching.
Regulator linear adalah jenis regulator yang murah dan sederhana dengan fitur bebas kebisingan. Namun, regulator buck linear memiliki tingkat daya rendah atau rata-rata, dan oleh karena itu paling berguna untuk menurunkan tegangan beban ringan. Regulator linear juga memiliki ukuran yang kompak.
Diagram Rangkaian Regulator Linear
Di sisi lain, regulator switching memiliki efisiensi daya tinggi tetapi desain yang lebih kompleks, dan mereka lebih mahal dari regulator linear. Untuk menambahnya, mereka memiliki output kebisingan yang lebih tinggi. Namun, Anda menggunakan regulator switching sebagai regulator step-up atau step-down.
Diagram Regulator Switching dengan kontrol umpan balik
Aplikasi Regulator Tegangan
Berikut beberapa aplikasi dari regulator tegangan linear dan switching:
- Anda dapat menggunakan regulator linear untuk aplikasi hemat anggaran, sensitif kebisingan, ruang terbatas, atau arus rendah seperti wearable, internet-of-things (IoT), dan perangkat headphone.
Headphone
- Anda dapat menggunakan regulator switching untuk aplikasi yang lebih umum. Dan Anda juga dapat menggunakannya untuk aplikasi berkinerja tinggi dan efisien, seperti aplikasi konsumen, otomotif, perusahaan, dan industri.
Mobil
Proyek Rangkaian Regulator Tegangan Arus Tinggi
Bagian ini akan melihat dua jenis rangkaian regulator tegangan yang dapat Anda buat untuk proyek Anda. Kami akan membahas dua rangkaian: rangkaian pengontrol tegangan 7812 tegangan tinggi dan rangkaian regulator tegangan dapat disesuaikan arus tinggi menggunakan LM338.
Rangkaian Regulator Tegangan 7812 Arus Tinggi
Diagram rangkaian tegangan arus tinggi 7812
Sumber: Dc-voltage regulator blogspot
Anda dapat membangun regulator tegangan 7812 arus tinggi dengan transistor, dan transistor akan membantu meningkatkan daya arus beban rangkaian regulator. Juga, ingatlah bahwa jenis regulator positif menggunakan transistor NPN, sementara regulator negatif menggunakan transistor PNP.
Selain itu, rangkaian ini adalah contoh sempurna dari rangkaian pengontrol arus tegangan DC 12v. Dan itu datang dengan IC 7812 yang dimaksudkan untuk meningkatkan tegangan beban dari IC 7812 1A (hingga 15A).
Catatan: Semakin banyak transistor eksternal yang Anda gunakan, semakin tinggi arus beban yang Anda dapatkan.
Oleh karena itu, Anda dapat menghasilkan regulator tegangan 7812 arus tinggi dengan menggabungkan 3 transistor komplementer MJ2955.
Ini bagian terbaiknya.
Anda dapat mengubah daya arus beban dengan menambahkan lebih banyak transistor MJ2955 (meningkatkan) atau menghapus beberapa transistor.
Selain itu, Anda dapat menggunakan resistor dengan rating 100R atau lebih rendah untuk melindungi sistem Anda dari penggenangan arus. Jadi, dengan resistor ini, Anda dapat menstabilkan tegangan yang diterima oleh IC 7812.
Karena arus beban dari 7812 tidak lebih dari 1A, Anda dapat menggunakannya sebagai sekring pelindung untuk tegangan output 1A dari IC. Dengan demikian, melindungi IC dari arus kontinu tinggi atau arus konstan.
Juga, Anda harus memasang heat sink untuk kedua transistor 1C MJ2955 dan 7812 untuk memiliki sistem pendingin panas yang efisien untuk pendinginan tambahan untuk tegangan beban atau fitur penahanan panas.
Heat Sink
Catatan: heat sink juga mencegah kenaikan suhu. Anda juga dapat menyertakan fitur pematikan suhu saat mencapai suhu maksimum.
Selain itu, Anda dapat menggunakan regulator negatif 7912 untuk rangkaian ini. Namun, Anda harus mengubah transistor MJ2955 menjadi transistor lain seperti MJ3055, TIP3055, atau 2N3055.
Rangkaian Regulator Tegangan Dapat Disesuaikan Arus Tinggi menggunakan LM338
Rangkaian regulator tegangan tinggi menggunakan LM338
Sumber: 320volt.com
Rangkaian regulator tegangan fleksibel ini menggunakan LM338 dapat memberikan tegangan output DC aktual yang diatur antara 1,2v hingga 32v dengan input pasokan DC yang tidak dapat dikontrol dari 1,5v hingga 35v.
LM338 adalah IC dengan pasokan daya yang dapat disesuaikan dengan pengontrol tegangan positif tiga terminal. Plus, ia dapat menyuplai lima ampere pada 1,2 – 32 volt. Juga, Anda hanya membutuhkan dua resistor untuk menggunakan rangkaian ini. Juga, berikut adalah tegangan output target yang dapat Anda dapatkan dengan resistor variabel:
Vout = 1,25Volt (1+R2/R1) + Iadj R2
Komponen yang Diperlukan
Berikut adalah komponen yang Anda butuhkan untuk rangkaian ini:
- C1 – 10µF/25V – CP Radial D4.0mm – P2.00mm (1)
- C2 – 4.7µF/25V – CP Radial D4.0mm – P2.00mm (1)
- R1 – 120Ω – R Axial DIN0204 D1.6mm L3.6mm – P5.08mm Horizontal (1)
- D1, D2 – 1N4007 – D-DO-41 SOD81 P10.16mm Horizontal (2)
- U1 – LM338 – TO- 220-3 Vertical (1)
- RV1 – 1KΩ – Potensiometer Bourns 3266Y Vertical (1)
- J1, J2 – Screw Ter 01×02 – JWT A3963 1×02 P3.96mm Vertical (1)
LM338 adalah komponen utama dari rangkaian regulator tegangan fleksibel ini. Anda dapat menghubungkan terminal input 3 secara langsung ke terminal positif (Vin). Juga, hubungkan pin 2 (Vout) ke pin sekrup terminal, rentang output. Selanjutnya, hubungkan pin 1 ke GND melalui resistor variabel RV1.
Jadi, Anda dapat mengubah tegangan output teratur LM338 dari rangkaian ini dengan mengubah nilai R1 dan RV1. Juga, kapasitor C2 dan C1 melakukan operasi filter, dan D1 dan D2 bekerja sebagai “elemen perlindungan balikan.”
Penutup
Akhirnya, mari kita lihat apa yang harus Anda pertimbangkan sebelum memilih regulator tegangan yang sempurna jika Anda tidak akan membuatnya sendiri. Pertama, Anda harus memahami fitur-fitur penting seperti Vout, Vin, Iout, dan bahkan prioritas sistem.
Setelah Anda memahami parameter ini, cari tahu perangkat mana yang memenuhi persyaratan aplikasi Anda. Anda dapat menggunakan tabel pencarian parametrik dan grafik arus untuk melakukannya. Dan Anda juga dapat menggunakan grafik efisiensi untuk menemukan efisiensi aktual dari regulator tegangan yang Anda inginkan.
Tabel Pencarian Parametrik
Juga, regulator tegangan yang sesuai akan meningkatkan umur baterai rangkaian Anda jika mereka menggunakan daya baterai.
Nah, itulah yang membungkus artikel ini. Jangan lupa untuk menghubungi kami jika Anda membutuhkan bantuan lebih lanjut atau memiliki lebih banyak pertanyaan. Kami selalu senang membantu.
