વોલ્ટેજ–રેગ્યુલેટર ટ્યૂબ : એવી પ્રયુક્તિ કે ઇલેક્ટ્રૉનિક પરિપથ જે નિવેશિત (input) વિદ્યુતદબાણ અને ભાર-પ્રવાહ(load current)માં ફેરફારો કરવાથી નિર્ગત (output) ભાર-વોલ્ટેજને લગભગ અચળ જાળવી રાખે.
વિદ્યુત-સાધનો (ઉપકરણો) અમુક મર્યાદિત હદ સુધી જ વિદ્યુત-દબાણના ફેરફારો(અનિયમિતતા)ને સહન કરી શકે છે. વિદ્યુતદબાણની વધુ પડતી અનિયમિતતા સાધનને નુકસાન કરે છે. આવા સંજોગોમાં વિદ્યુતદબાણ(voltage)-નિયંત્રકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ઊલટસૂલટ (AC) પ્રવાહ વિતરણમાં રેગ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે; જેથી વાપરનારને નિર્ધારિત મર્યાદામાં વોલ્ટેજ મળી રહે. એકદિશ (ડી.સી.) પાવર-પુરવઠો પૂરો પાડવાનો હોય તો ઇલેક્ટ્રૉનિક સામગ્રીમાં ચોક્કસપણે વોલ્ટેજ-રેગ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
એસી લાઇન વોલ્ટેજમાં ફેરફારો થતા હોય તે છતાં ઘણીખરી ઇલેક્ટ્રૉનિક સામગ્રીમાં ડીસી પાવર-પુરવઠા-વોલ્ટેજ તો અચળ રહેવું જ જોઈએ. આ હેતુ સિદ્ધ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રૉનિક પાવર-પુરવઠામાં બે પ્રકારનાં વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર પરિપથનો ઉપયોગ થાય છે. પહેલા પ્રકારમાં ઝેનર (zener) ડાયોડ અથવા ગૅસ-ટ્યૂબ જેવી લગભગ અચળ વિદ્યુતદબાણવાળી પ્રયુક્તિનો ઉપયોગ થાય છે. બીજા પ્રકારમાં ટ્રાન્ઝિસ્ટર અથવા નિર્વાત-નળીના પરિવર્તી (variation) અવરોધ લક્ષણોનો ઉપયોગ થાય છે. આ પ્રયુક્તિઓની ત્વરિત અનુક્રિયાને કારણે બંને પ્રકારના રેગ્યુલેટર અનિયમિત ફેરફારોને ભરપાઈ કરી આપવા ઉપરાંત ઊર્મિકા (ripple) વોલ્ટેજનો પ્રતિકાર કરે છે. આ રીતે ઇલેક્ટ્રૉનિક રેગ્યુલેટર સાદા ફિલ્ટરનું કાર્ય કરે છે. વોલ્ટેજ-રેગ્યુલેટર પરિપથ પાવર-પુરવઠા વિભાગના ફિલ્ટરના કાર્યમાં ઉમેરો કરે છે. સાથે સાથે તે ભારના સંદર્ભમાં પાવર-પુરવઠાની આંતરિક પ્રતિબાધા(impedence)માં વધારો કે ઘટાડો કરે છે. રેગ્યુલેટર પરિપથમાં નિયમનકાર્યથી પાવરમાં નોંધપાત્ર ખોટ આવે છે; જે વ્યવહારમાં અનિચ્છનીય છે. રેગ્યુલેટર-અવરોધ અથવા ડાયોડ અથવા ટ્યૂબમાં પાવરનો નોંધપાત્ર વ્યય થાય છે. આકૃતિ 1માં ઝેનર
આકૃતિ 1 : ઝેનર ડાયોડ વોલ્ટેજ નિયંત્રક
ડાયોડ રેગ્યુલેટરનો પરિપથ દર્શાવ્યો છે. ઝેનર ડાયોડની લાક્ષણિકતા આકૃતિ 2માં બતાવી છે. આકૃતિ 1નો પરિપથ બે બાબતો ઉપર આધાર રાખે છે. એક નિવેશિત વોલ્ટેજ Ei ઉપર. Ei એ શ્રેણી અવરોધ Rsના બે છેડા વચ્ચે વિદ્યુતદબાણના તફાવત VS અને નિર્ગત ભાર વોલ્ટેજ VLના સરવાળા બરાબર થાય છે.
એટલે કે Ei = VS + VL અહીં VL. ઝેનર ડાયોડને કારણે અચળ રહે છે. બીજું, શ્રેણી અવરોધ Rsમાં થઈને પસાર થતો વિદ્યુતપ્રવાહ એ ભાર-પ્રવાહ i2 અને ડાયોડ-પ્રવાહ i1ના સરવાળા બરાબર થાય છે.
આકૃતિ 2 : ખાસ ઝેનર ડાયોડ લાક્ષણિકતાઓ
આપેલ નિવેશિત વોલ્ટેજ માટે શ્રેણી અવરોધ સામે વોલ્ટેજ-ડ્રૉપ અચળ રહેતો હોઈ અવરોધમાં થઈને પસાર થતો પ્રવાહ અચળ રહે છે. આથી ભાર-પ્રવાહમાં થતા ફેરફાર સાથે ડાયોડમાં થઈને પસાર થતા પ્રવાહમાં એટલો જ અને વિરુદ્ધ ફેરફાર થાય છે.
વધુમાં, ટ્રાન્ઝિસ્ટર કે ટ્રાયોડના યોગ્ય પરિપથનો ઉપયોગ કરીને વોલ્ટેજ-રેગ્યુલેટરનું નિર્માણ કરી શકાય છે.
આવા રેગ્યુલેટર ઇલેક્ટ્રૉનિક પાવર-પુરવઠા માટે વપરાય છે. તેને આધારે નિર્ગત અચળ વોલ્ટેજ મેળવી શકાય છે. ઉચ્ચ વિદ્યુતદબાણ સાથે કામ કરતી વખતે એકદિશકારક (rectifier) પરિપથની જરૂર પડે છે. અહીં સાદો ફિલ્ટર કામમાં લેવાય. (જુઓ આકૃતિ 3.)
આકૃતિ 3 : ફિલ્ટર સાથે વોલ્ટેજ નિયંત્રક
નિવેશ કરવામાં આવતું એસી વોલ્ટેજ અનિયમિત છે. તે એકદિશકારક, નિમ્નપારક ફિલ્ટર (low pass filter) અને વોલ્ટેજ-રેગ્યુલેટરમાં થઈને પસાર થતાં નિયમિત ડીસી ભાર-વોલ્ટેજ મળે છે.
શીતલ આનંદ પટેલ