7805 įtampos reguliatorius

7805 įtampos reguliatorius yra populiarus komponentas, naudojamas užtikrinti pastovų 5 V išėjimą elektroninėse grandinėse, užtikrinant, kad įtaisai veiktų sklandžiai net tada, kai keičiasi įvesties įtampa.Šiame straipsnyje paaiškinta, kaip veikia „7805“, jo kaiščių išdėstymas, vidinės dalys, padedančios išlaikyti įtampą, ir saugos funkcijos, kurias ji apima.Mes taip pat apžvelgsime, kaip jis naudojamas tokiuose įrenginiuose kaip mobilieji įkrovikliai ir sistemos, kuriems reikia stabilios galios mažajai elektronikai.

Katalogas

1 paveikslas: 7805 įtampos reguliatorius

Įvadas į įtampos reguliatorius

Įtampos reguliatorius padeda išlaikyti išėjimo įtampą pastovią, net kai keičiasi įvesties įtampa arba keičiasi elektros apkrova.Stabilaus įtampos palaikymas yra labai naudingas norint įsitikinti, kad elektroniniai prietaisai veikia gerai ir nepažeidžia įtampos pokyčių.

2 paveikslas: Skirtingi įtampos reguliatorių tipai

Įtampos reguliatoriai veikia koreguodami srovės srautą, kad išėjimo įtampa būtų tokia pati, net jei keičiasi įvesties įtampa ar apkrova.Jei įvesties įtampa kyla aukštyn, reguliatorius sumažina srovės srautą, o jei įvesties įtampa sumažėja, jis padidina srovės srautą, kad išlaikytų tinkamą išėjimo įtampą.

Daugelyje šiuolaikinių prietaisų įtampos reguliatoriai yra integruoti į integruotas grandines (ICS), kurios yra mažos ir patikimos.Vienas įprastas IC reguliatorius yra 7805, kuris suteikia pastovų +5 V išėjimą.Šio tipo reguliatorius dažnai naudojamas elektroniniuose įrenginiuose, kuriems reikalingas stabilus maitinimo šaltinis, pavyzdžiui, kompiuteriai ir mobiliųjų telefonų įkrovikliai.

Koks yra įtampos reguliatorius 7805?

3 paveikslas: 7805 įtampos reguliatorius

7805 įtampos reguliatorius yra dažniausiai naudojamas įtaisas, padedantis valdyti ir užtikrinti pastovų 5 V išėjimą elektroninėse grandinėse.Tai priklauso reguliatorių šeimai, vadinamai „78xx“ serija, kur „xx“ reiškia išvesties įtampą.7805 atveju jis skirtas suteikti fiksuotą 5 V.Šis reguliatorius gali užimti įvesties įtampą nuo 7 V iki 35 V ir vis tiek užtikrinti, kad išėjimas išlieka 5 V.

7805 veikia nuleidžiant gaunamą įtampą iki reikiamos 5 V ir atsikratyti papildomos energijos kaip šiluma.Jis vadinamas „linijiniu“ reguliatoriumi, nes jis efektyviai konvertuoja papildomą energiją, o tiesiog sudegina kaip šilumą, kad sumažintų įtampą.Pvz., Jei pateikiate reguliatorių 12 V, jis sumažins išvestį iki 5 V, o likusi energija (skirtumas tarp 12 V iki 5 V) paverskite šiluma.

Pagrindinis 7805 užduotis yra išlaikyti pastovią išėjimo įtampą, net jei keičiasi įvesties įtampa.Tačiau šis procesas sukuria šilumą, ypač kai įvesties įtampa yra daug didesnė nei 5 V arba kai grandinei reikia didesnės srovės.Norint valdyti šią šilumą, 7805 dažnai reikia šilumos kriauklės ar kito aušinimo būdo.Be būdo jį atvėsinti, reguliatorius gali pasidaryti per karštas, o tai gali turėti įtakos tai, kaip gerai jis veikia, ar priversti jį visiškai nustoti veikti.

7805 IC PIN konfigūracija

4 paveikslas: 7805 įtampos reguliatoriaus kaiščio konfigūracija

• 1 kaištis (įvestis): Čia jūs jungiate įtampą, kuri dar nebuvo reguliuojama.Įeinanti įtampa turi būti bent 2 V didesnė už norimą 5 V išėjimą.Taigi, norint gauti stabilų 5 V išėjimą, įvesties įtampa turi būti bent 7 V.

• 2 kaištis (žemės): Šis kaištis jungiasi prie jūsų grandinės žemės (arba nulinės įtampos).Tai yra tiek įvesties, tiek išėjimo įtampos atskaitos taškas.

• 3 kaištis (išvestis): Iš čia atsiranda pastovus 5 V išėjimas.Paprastai išėjimas yra nuo 4,8 V iki 5,2 V, tačiau jis skirtas išlikti kuo arčiau 5 V.

Kaip veikia 7805 IC?

5 paveikslas: grandinės schema, rodanti, kaip veikia 7805 įtampos reguliatorius

IC viduje kelios dalys veikia kartu, kad išėjimo įtampa būtų pastovi, net jei keičiasi įvesties įtampa ar apkrova.Štai paprastas paaiškinimas, kaip kiekviena IC dalis veikia išlaikant tą stabilų išvestį.

Pradinė grandinė

Pradinė grandinė yra pirmoji dalis, kuri suaktyvėja, kai įjungta 7805.Jos darbas yra įsitikinti, kad visos kitos vidinės IC dalys yra pasirengusios pradėti dirbti.Taikant galią, ši grandinė viską veikia, leidžianti 7805 pradėti reguliuoti įtampą.

Dabartinis generatorius

Dabartinis generatorius valdo, kiek srovės teka IC viduje.Ši dalis užtikrina, kad kiti vidiniai komponentai gautų reikiamą srovės kiekį tinkamai veikti.Tai padeda IC prisitaikyti prie skirtingų situacijų, pavyzdžiui, kai pasikeičia IC apkrova, todėl ji gali ir toliau užtikrinti stabilų našumą.

Etaloninė įtampa (zenerio diodas)

6 paveikslas: „Zener“ diodo simbolis

7805 naudoja zenerio diodą, kad sukurtų pastovią atskaitos įtampą.Ši etaloninė įtampa veikia kaip vadovas, kurį IC naudoja norėdamas įsitikinti, kad išėjimo įtampa išlieka 5 V.„Zener“ diodas pasirinktas todėl, kad jis gali išlaikyti pastovią įtampą, kuri padeda IC palyginti ir prireikus sureguliuoti išėjimo įtampą.

Klaidos stiprintuvas

Klaidos stiprintuvas yra atsakingas už nuolat tikrinimą išėjimo įtampą.Tai lygina tikrąją išėjimo įtampą su etalonine įtampa, kurią nustatė „Zener“ diodas.Jei išvesties įtampa nėra tiksliai 5 V, klaidos stiprintuvas siunčia signalą, kad būtų galima sureguliuoti.Tokiu būdu išėjimo įtampa ištaisoma realiuoju laiku, išlaikant ją stabiliai kintančiomis sąlygomis.

Serijos praėjimo elementas (tranzistorius)

Serijos praėjimo elementas, paprastai tranzistorius, kontroliuoja srovės kiekį, einantį į išvestį.Jis keičia savo pasipriešinimą remdamasis signalais, kuriuos gauna iš klaidos stiprintuvo.Jei išėjimo įtampa pradeda eiti aukščiau arba mažesnė nei 5 V, tranzistorius sureguliuoja srovės srautą, kad jis vėl būtų į teisingą lygį.Tai darydamas, tranzistorius taip pat išleidžia papildomą energiją kaip šiluma, todėl IC gali būti šilta.

Šilumos apsaugos grandinė

Šilumos apsaugos grandinė padeda išvengti IC per karšto.Jei IC temperatūra pakils per aukšta, o tai gali nutikti dėl sunkaus naudojimo ar aukštos išorinės temperatūros, ši grandinė žengs, kad sumažintų srovę ar net laikinai uždarytų IC.Ši funkcija yra svarbi norint apsaugoti IC ir įsitikinti, kad ji nepažeidžia perkaitimo.

Saugios veiklos zonos (SOA) apsauga

Saugios veiklos zonos (SOA) apsauga neleidžia 7805 dirbti už jo saugių ribų.Ši apsauga užtikrina, kad IC nėra veikiama per didelės įtampos ar srovės, dėl kurios ji gali sugesti.Jei kažkas negerai, pavyzdžiui, trumpas jungimas ar staigus įvesties įtampos smaigalys, ši apsauga apribos IC operaciją, kad būtų išvengta žalos.Ši funkcija padeda IC tarnauti ilgiau ir veikti patikimiau.

Šilumos valdymas 7805 IC

Šilumos valdymas 7805 įtampos reguliatoriuje gali būti iššūkis.7805 sumažina didesnę įvesties įtampą iki pastovaus 5 V išėjimo, tačiau kai įvesties įtampa yra daug didesnė nei 5 V, papildoma įtampa paverčiama šiluma.Pvz., Jei įvestis yra 15 V, o srovė yra 0,5a, reguliatorius pagamins 5 vatus šilumos.Tai gali būti per daug šilumos, kad 7805 galėtų valdyti be aušinimo, todėl tai gali sukelti perkaitimą ir sugendimą.

Norint sumažinti šilumą, geriausia įėjimo įtampą laikyti arti 7 V, o tai yra minimalus, reikalingas stabiliam 5 V išėjimui.Kuo arčiau įvesties įtampa yra 7 V, tuo mažiau energijos, kurią reguliatorius turi konvertuoti į šilumą.Jei reikia didesnės įvesties įtampos, prie 7805 gali būti pritvirtinta šilumos kriauklė, kad ji galėtų ją atvėsinti, paskleidžiant šilumą didesniame paviršiaus plote.Kuo didesnė šilumos kriauklė, tuo geriau ji išsklaidys šilumą ir palaikys reguliatorių saugioje temperatūroje.

7805 įtampos reguliatoriaus IC savybės

Minimalūs išoriniai komponentai

Vienas geriausių dalykų, susijusių su 7805 IC, yra tas, kad norint dirbti reikia labai mažai papildomų dalių.Paprastai tam reikia tik dviejų mažų kondensatorių - vieno įvesties pusės, o vieną - išvesties pusėje.Šie kondensatoriai padeda išlaikyti pastovią įtampą ir sumažinti staigius galios pokyčius ar triukšmą.Kadangi „7805“ nereikia daug papildomų dalių, tai daro dizainą paprastesnį ir sumažina kainą.Tai daro jį puikiu pasirinkimu daugeliui projektų.

Platus įvesties įtampos diapazonas

7805 gali veikti su įvairiomis įvesties įtampomis nuo 7 V iki 35 V.Tai reiškia, kad jis gali valdyti galią iš skirtingų šaltinių, net jei įtampa yra didesnė ar mažesnė nei tikėtasi.Kol įvesties įtampa išliks šiame diapazone, 7805 suteiks pastovią 5 V išėjimą.Šis lankstumas daro jį naudingą įvairiose situacijose, kai įvesties galia ne visada gali būti tokia pati.

Dabartinis pajėgumas

„7805“ gali suteikti iki 1,5A srovės, todėl tai yra naudinga įrenginiams, kuriems reikia vidutinio galios, pavyzdžiui, mažų variklių ar jutiklių.Tai gali patikimai tiekti šią srovę skirtingoms elektroninėms dalims, tačiau tikroji srovė priklauso nuo to, kiek šilumos sukuria IC ir įvesties įtampa.Jei per karšta arba įvesties įtampa yra per maža, srovė gali būti sumažinta.Vis dėlto daugeliu tikslų 7805 gali lengvai patenkinti daugelio prietaisų galios poreikius.

Žemos budėjimo režimo srovė

Kai „7805“ aktyviai teikia galią įrenginiui, jis sunaudoja labai mažai energijos, paprastai apie 5 mA.Tai reiškia, kad jis nešvaisto daug energijos, o tai ypač naudinga įrenginiuose, veikiančiuose ant baterijų.Kadangi jis be reikalo neišdeda galios, tai padeda padaryti sistemas efektyvesnes, ypač dizainuose, kur energijos taupymas yra prioritetas.

Įmontuota apsauga

„7805 IC“ yra keletas saugos funkcijų, kurios apsaugo tiek IC, tiek įrenginius, kuriuos jis gali valdyti.Jis turi šiluminę apsaugą, kuri išjungia IC, jei pasidaro per karšta.Jis taip pat turi įmontuotą srovės ribotuvą, kuris neleidžia per daug srovės tekėti, apsaugant grandinę nuo pažeidimų.Galiausiai, dėl savo vidinių saugos priemonių jis gali valdyti trumpus jungtis, nesugebėdama nepavykti.Dėl šios įmontuotos apsaugos 7805 yra patikimas pasirinkimas daugeliui projektų, net ir aplinkoje, kur galios sąlygos gali netikėtai pasikeisti.

7805 IC naudojimo pranašumai

Lengva naudoti

Vienas didžiausių 7805 IC pranašumų yra tai, kaip paprasta dirbti.Norint stabilizuoti įvesties ir išvesties įtampas, jums reikia tik kelių papildomų komponentų, pavyzdžiui, kondensatorių.Tai leidžia lengvai nustatyti net žmonėms, kurie tik pradeda veikti elektronikoje.PIN kodo išdėstymą lengva suprasti: vienas įvesties įtampos kaištis, kitas - žemei, o kitas - 5 V išėjimui.Šis paprastumas reiškia, kad galite greitai pridėti 7805 prie grandinės, nereikia atlikti sudėtingų pakeitimų ar spręsti bet kokias sudėtingas sąrankas.

Saugos funkcijos

7805 IC apima įmontuotos saugos funkcijos, apsaugančios ją nuo žalos.Viena iš tokių savybių yra šiluminė apsauga, kuri automatiškai išjungia IC, jei ji tampa per karšta.Tai apsaugo nuo IC ir kitų grandinės dalių sugadinimo.Tai ypač naudinga tais atvejais, kai trasa gali būti per šilta arba kur vėsina.Kita naudinga savybė yra apsauga nuo trumpojo jungimo.Jei grandinėje sukelia trumpą grandinę, 7805 per ją teka srovė, apsauganti per ją, apsaugodama tiek save, tiek likusią grandinės dalį nuo žalos.Dėl šios apsaugos 7805 yra patvarus ir patikimas pasirinkimas daugeliui elektronikos projektų.

Bendros programos

7805 IC yra plačiai naudojamas grandinėse, kurioms reikalingas stabilus 5 V maitinimo šaltinis.Tai dažnai randama įrenginiuose, kuriuose naudojama maža galia, pavyzdžiui, mikrovaldiklių projektai, įterptos sistemos ir daugelio tipų jutikliai.Daugeliui elektroninių komponentų, tokių kaip mikroprocesoriai, ekranai ir ryšio moduliai, reikia pastovaus 5 V, kad tinkamai veiktų.7805 IC suteikia šią stabilią galią, kuri padeda šiems komponentams veikti sklandžiai.Kadangi lengva rasti ir gerai veikia įvairiose programose, 7805 IC yra pasitiki tiek profesionalai, tiek mėgėjai savo projektuose.

7805 įtampos reguliatoriaus taikymas

7 paveikslas: nuo 12 V iki 5 V USB maitinimo šaltinis, naudojant 7805 įtampos reguliatorių

7805 įtampos reguliatorius yra plačiai naudojamas komponentas daugelyje elektroninių prietaisų.Jo užduotis yra pateikti stabilų 5 V išėjimą, kuris yra naudingas grandinėms, kurioms reikalingas stabilus maitinimo šaltinis.

Pavyzdžiui, mobiliųjų telefonų įkrovikliuose „7805“ padeda išlaikyti stabilią įtampą 5 V, net jei keičiasi iš sienos lizdo energija.Tai svarbu saugiai įkrauti įtaisus, kuriems reikalinga pastovi įtampa.Panašiai tai galima rasti nepertraukiančiose maitinimo šaltinio (UPS) sistemose, kur ji padeda tiekti pastovią įtampą grandinėms, kurios negali sau leisti pertraukimų ar galios.

Tokiuose įrenginiuose kaip nešiojamieji terpės grotuvai akumuliatoriaus įtampa gali svyruoti, nes ji nutekėja, tačiau 7805 užtikrina, kad vidiniai komponentai vis tiek gautų pastovų 5 V, apsaugodami įrenginį nuo pažeidimų, kuriuos sukelia staigūs galios pokyčiai.Mažos galios grandinės, tokios kaip mažuose elektroniniuose projektuose ar įtaisuose, taip pat priklauso nuo 7805, kad užtikrintų pastovią įtampą.Šiose grandinėse gali būti jautrių dalių, tokių kaip mikrovaldikliai ir jutikliai, kurios gali sugadinti ar sugadinti, jei galia nėra stabili.„7805“ įsitikina, kad išvestis išlieka 5 V, nepaisant to, kas nutinka su įvesties galia.

Kai kuriais atvejais 7805 gali būti naudojamas grandinėse, kurioms reikia valdyti srovės srautą.Nors jis daugiausia skirtas reguliuoti įtampą, derinant su kitomis dalimis, tokiomis kaip rezistoriai ar tranzistoriai, ji taip pat gali padėti reguliuoti srovę.Jis dažnai naudojamas infraraudonųjų spindulių nuotolinio valdymo pulte, kad būtų užtikrinta stabili energija, reikalinga signalams siųsti.Laiko nustatymo įtaisai, tokie kaip chronometrai, taip pat naudingi 7805. Jis išlaiko tinkamai veikiančius vidinius laikrodžio komponentus, užtikrindami, kad įrenginys tiksliai matuoja laiką, užtikrinant pastovią įtampą.

Kondensatorių vaidmuo 7805 grandinėse

8 paveikslas: įtampos reguliavimo grandinė su kondensatoriais

Kondensatoriai yra maži elektroniniai komponentai, kurie dažnai pridedami prie grandinių su 7805 įtampos reguliatoriumi.Jie padeda padaryti sklandesnę įtampą ir sumažinti nepageidaujamą elektrinį triukšmą.Be šių kondensatorių išėjimas iš reguliatoriaus gali turėti nedidelius įtampos pokyčius, o tai gali turėti įtakos prijungtų dalių veikimui.

7805 įvesties pusėje kondensatorius, kurio vertė yra 0,33 µF, paprastai naudojamas filtruoti bet kokį triukšmą, sklindantį iš maitinimo šaltinio.Tai tampa ypač naudinga, jei reguliatorius yra pastatytas daugiau nei 10 colių atstumu nuo maitinimo šaltinio, nes elektros triukšmas ar smaigaliai gali būti labiau paplitę didesniais atstumais.Kondensatorius sugeria šiuos svyravimus, užtikrindamas, kad pastovesnę įtampą būtų teikiama 7805 įvestis.

Išėjimo pusėje pridedamas mažesnis kondensatorius, paprastai apie 0,1 µF, kad dar labiau išlygintų reguliuojamą įtampą.Nors 7805 daro gerą darbą stabilizuodamas įtampą, vis tiek gali įvykti nedideli pakeitimai.Šiuos pokyčius gali sukelti išoriniai veiksniai ar kitos grandinės dalys.Išėjimo kondensatorius padeda išfiltruoti šiuos mažus variantus, užtikrindamas, kad įtampa išliks kuo stabiliau esant 5 V.Tai suteikia patikimesnį maitinimo šaltinį įrenginiams, jautriems įtampos pokyčiams, pavyzdžiui, mikrovaldikliams ar kitiems skaitmeniniams komponentams, kuriems reikia pastovios galios tinkamai veikti.

Išvada

7805 įtampos reguliatorius padeda išlaikyti energijos tiekimą stabiliai 5 V, todėl jis yra naudingas daugeliui skirtingų elektronikos projektų.Tai lengva naudoti, turi įmontuotą apsaugą ir ją galima rasti įvairiuose įrenginiuose, pradedant mažomis programėlėmis ir baigiant sudėtingesnėmis sistemomis.Naudodamiesi 7805, galite padėti įsitikinti, kad jūsų įrenginiai tinkamai veiktų be energijos problemų.

Dažnai užduodami klausimai [DUK]

1. Kiek įtampos gali valdyti 7805?

7805 įtampos reguliatorius gali valdyti iki 35 V įėjimo įtampą, tačiau jis yra saugesnis ir veikia geriau, jei įvestis išlieka nuo 7 V iki 25 V.Jei įvesties įtampa yra per aukšta, ji gali perkaiti arba pažeisti.

2. Kokia kintamosios srovės įtampa 7805?

7805 yra skirtas reguliuoti nuolatinės srovės įtampą, o ne AC.Prieš prijungiant jį prie 7805, pirmiausia turite konvertuoti kintamąją kintamąjį į DC.

3. Ar galiu naudoti 7805 be kondensatoriaus?

Taip, jūs galite techniškai naudoti 7805 be kondensatorių, tačiau jis taip pat neveiks.Kondensatoriai padeda išlyginti įtampą ir įsitikinkite, kad išėjimas išlieka stabilus.Paprastai į įvestį (0,33 µF) dedamas mažas kondensatorius, o kitas - išėjimo (0,1 µF), kad būtų geresnis našumas.

4. Kaip sumažinti nuo 12 V iki 5 V naudojant 7805?

Norėdami sumažinti nuo 12 V iki 5 V, prijunkite 12 V įvestį prie 7805 įvesties kaiščio, prijunkite įžeminimo kaištį prie žemės, o 7805 - 5 V iš jo išvesties kaiščio.Nepamirškite naudoti kondensatorių, kad padėtų išlaikyti pastovią įtampą.

5. Koks yra 7805 vidinis darbas?

7805 viduje yra mažos elektroninės dalys, tokios kaip tranzistoriai, rezistoriai ir etaloniniai diodai, kurie veikia kartu, kad išėjimo įtampa būtų 5 V.Tai tai daro paverčiant papildomą įtampą šiluma, todėl išėjimas išlieka stabilus, net jei keičiasi įvesties įtampa ar apkrova.