Cara Kerja Regulator 7805

Pada bahasan yang lalu sudah saya bahas tentang dasar rancangan regulator menggunakan Dioda Zener (dan) 1 buah atau 2 buah transistor di rangkai secara "darlington", pada bahasan tersebut:

1. Stabilisasi tegangan di lakukan oleh Diode Zener
2. Penyaluran arus yang "besar" melalui C-E nya TR 2N3055
3. Transistor di rangkai dalam konfigurasi Common Colektor atau Pengikut Emitor (Emitor Follower)
4. Pada Konfigurasi Pengikut Emitor justru terjadi pelemahan tegangan sebesar 0,6 V pada B-E transistor.
5. Arus Basis pada Konfigurasi pengikut emitor di tentukan justru oleh arus emitor atau (sama dengan) arus colektor.
6. Agar Diode Zener mampu menstabilkan tegangan, arus yang ke Zener di banding yang ke Basis TR harus lebih besar (Umum nya Iz sekitar 15 mA).

Dari bahasan tersebut, Zener hanya mampu menstabilkan arus jika arus yang ke Basis jauh di bawah 15 mA.

Di pasaran sudah kita sangat kenal IC regulator 78XX, dalam hal ini kita bahas 7805 yang artinya dia mampu menstabilkan tegangan sebesar 5 Volt.

Sebagian Karakteristik 7805 adalah:

1. Menstabilkan tegangan output pada 5V. 
2. Mampu mengalirkan arus maksimal 1 A (artinya jika hanya butuh arus dibawah 1 A, tidak perlu komponen tambahan lainnya). 
3. Kondisi 1 dan 2 tercapai jika:
   
   a) Tegangan masuk "lebih besar" dari atau sama dengan 3 Volt dari nilai "XX" nya, untuk 7805 berarti tegangan masuk minimal 8 Volt.
   
   b) Suhu kerja pada body nya terjaga pada suhu ruangan (sekitar 30 derajat C, gunakan heatsink yang memadai) atau Tj (Temperatur junction) maksimum 150 derajat C .


4. Kondisi akan aman (tidak rusak) jika tegangan masuk tidak melebihi batas kemampuan nya (untuk 7805 maksimum tegangan input = 20 Volt).
5. Jadi kemampuan"load regulation" 7805 jauh lebih baik dari hanya DZ dan R seri saja.
6. Jika ingin menambah kemampuan mengeluarkan arus dari keseluruhan rangkaian regulator, maka kita dapat tambah TR 2N3055 tanpa perlu TR Darlington lagi :

Rangkaian berikut :

1. Skema dasar adalah pada gambar kiri, lumrahnya sebuah regulator tegangan di gambar seperti gambar kanannya.
2. Tegangan masuk berubah tidak stabil antara 9 s.d. 12 Volt.
3. Tegangan pada kaki 3 IC = 5 Volt, dengan arus yang mengalir hanya =1/HFE transistor, untuk 2N3055 HFE sekitar 50x.
4. Tegangan pada Emitor TR (Pengikut Emitor) = 5 - 0,6 = 4,4 Volt.
5. Jika pada RE di pasang nilai R = 4,4 ohm, maka akan mengalir arus 1A.
6. Maka pada Basis TR arus hanya 1/50 = 20 mA, nilai arus sebesar ini bagi IC 7805 adalah nilai yang sangat kecil (kemampuan nya bisa sampai 1A).
7. Pada kondisi ini arus yang mengalir lewat IC sangat kecil, sedangkan arus pada beban sebesar 1 A, lewat CE nya TR 2N3055.
   Karenanya power dissipation hanya besar pada CE nya 2N3055 (IC tidak perlu pakai heatsink kalau sudah pakai TR, TR lah yang perlu Heatsink).
8. Kalau dihitung Pd pada Tr = (12 - 4,4) x 1 A = 7,6 Watt.
9. Sedangkan Pd pada IC = (12-5) x 0,02 A = 0,14 Watt. (tidak terlalu panas).
10. Yang perlu diperhitungkan adalah kemampuan TR di aliri arus listrik (Arus Colektor maksimum dan Power Disspiation Pd)
11. Pada 2N3055 ASLI sanggup di aliri arus sampai 15A dan Pd sampai 115 Watt, jika terjaga pada suhu ruang.
12. Hitung - hitungan dapat menggunakan nilai XX yang lain, dan TR yang lain, tinggal mengubah - ubah nilainya sambil membuka buku data IC 78xx dan buka data TR yang lain tersebut.

Sumber : Elektronika Dasar by Bpk. Sarono