7805 regulator napona

Regulator napona od 7805 popularna je komponenta koja se koristi za pružanje stalnog 5V izlaza u elektroničkim krugovima, osiguravajući da uređaji glatko rade čak i kad se ulazni napon mijenja.Ovaj članak objašnjava kako 7805 djeluje, njegov raspored pin, unutarnji dijelovi koji pomažu u održavanju napona i sigurnosnih značajki koje uključuje.Također ćemo pogledati kako se koristi u uređajima poput mobilnih punjača i sustava koji trebaju stabilnu snagu za malu elektroniku.

Katalog

Slika 1: 7805 regulator napona

Uvod u regulatore napona

Regulator napona pomaže da izlazni napon bude stalan, čak i kada se ulazni napon mijenja ili električno opterećenje varira.Održavanje stabilnog napona vrlo je korisno za osiguravanje da elektronički uređaji dobro rade i ne oštete promjene napona.

Slika 2: Različite vrste regulatora napona

Naponski regulatori djeluju podešavanjem strujnog protoka kako bi izlazni napon bio isti, čak i ako se ulazni napon ili opterećenje mijenja.Ako se ulazni napon poveća, regulator smanjuje protok struje, a ako ulazni napon padne, povećava strujni protok kako bi se održao ispravan izlazni napon.

U mnogim modernim uređajima regulatori napona ugrađeni su u integrirane krugove (ICS), koji su mali i pouzdani.Jedan uobičajeni IC regulator je 7805, koji pruža stalni +5V izlaz.Ova vrsta regulatora često se koristi u elektroničkim uređajima kojima je potrebno stabilno napajanje, poput računala i punjača mobilnih telefona.

Koji je regulator napona 7805?

Slika 3: 7805 regulator napona

Regulator napona 7805 obično je korišten uređaj koji pomaže u kontroli i pruža stalni 5V izlaz u elektroničkim krugovima.Pripada obitelji regulatora koja se zove serija "78xx", gdje se "xx" odnosi na izlazni napon.U slučaju 7805, dizajniran je tako da daje fiksnih 5V.Ovaj regulator može uzeti ulazni napon od 7V do 35V i još uvijek osigurati da izlaz ostane na 5V.

7805 djeluje spuštanjem dolaznog napona na potrebnih 5V i uklanjanjem dodatne energije kao topline.Naziva ga se "linearnim" regulatorom jer ne pretvara dodatnu energiju učinkovito, već je jednostavno sagorijeva kao toplinu kako bi se napon srušio.Na primjer, ako regulatoru osigurate 12V, smanjit će izlaz na 5V, a ostatak energije (razlika između 12V i 5V) pretvara se u toplinu.

Glavni posao 7805 je održavanje izlaznog napona, čak i ako se ulazni napon promijeni.Međutim, ovaj postupak stvara toplinu, pogotovo kada je ulazni napon mnogo veći od 5V ili kada je krugu potrebna veća struja.Da bi se nosio s ovom toplinom, 7805 je često potreban hladnjak ili neki drugi način hlađenja.Bez načina da se ohladi, regulator se može previše zagrijati, što bi moglo utjecati na to koliko dobro funkcionira ili uzrokovati da u potpunosti prestane raditi.

PIN konfiguracija 7805 IC

Slika 4: Konfiguracija PIN -a od 7805 regulatora napona

• PIN 1 (ulaz): Ovdje spajate napon koji još nije reguliran.Napon koji dolazi mora biti najmanje 2V veći od 5V izlaza koji želite.Dakle, da bi dobio stabilan izlaz 5V, ulazni napon mora biti najmanje 7V.

• PIN 2 (zemlja): Ovaj se pin povezuje na zemlju (ili nula napona) vašeg kruga.Služi kao referentna točka i za ulazne i za izlazne napone.

• PIN 3 (izlaz): Odatle dolazi stalni 5V izlaz.Izlaz je obično između 4,8 V i 5,2V, ali trebao je ostati što bliže 5V.

Kako djeluje 7805 IC?

Slika 5: Dijagram kruga koji pokazuje kako radi 7805 regulator napona

Unutar IC -a, nekoliko dijelova radi zajedno kako bi izlazni napon bio konstantan, čak i ako postoje promjene u ulazu napona ili opterećenja.Evo jednostavnog objašnjenja kako svaki dio IC -a djeluje na održavanje tog stalnog izlaza.

Početni krug

Početni krug je prvi dio koji se aktivira kada se uključi 7805.Njegov je posao osigurati da svi ostali unutarnji dijelovi IC -a budu spremni započeti s radom.Jednom kada se primijeni snaga, ovaj krug pokreće sve u pokretu, omogućujući 7805 da započne reguliranje napona.

Trenutni generator

Trenutni generator upravlja koliko struje teče unutar IC -a.Ovaj dio osigurava da ostale unutarnje komponente dobiju pravu količinu struje da ispravno funkcioniraju.Pomaže se IC -u prilagođava različitim situacijama, poput kada se opterećenje na IC -u promijeni, tako da može nastaviti pružati stabilne performanse.

Referentni napon (Zener dioda)

Slika 6: simbol zener diode

7805 koristi Zener diodu za stvaranje stalnog referentnog napona.Ovaj referentni napon djeluje kao vodič koji IC koristi kako bi osigurao da izlazni napon ostane na 5V.Zener dioda je odabrana jer može održavati konzistentni napon, što pomaže IC -u da usporedi i prilagodi izlazni napon prema potrebi.

Pojačalo pogreške

Pojačalo pogreške odgovorno je za stalno provjeru izlaznog napona.Uspoređuje stvarni izlazni napon s referentnim naponom koji je postavio Zener dioda.Ako izlazni napon nije točno 5V, pojačalo pogreške šalje signal za podešavanje.Na ovaj se način izlazni napon ispravlja u stvarnom vremenu, održavajući ga stabilnim u promjenjivim uvjetima.

Element serije (tranzistor)

Element serije, obično tranzistor, kontrolira količinu struje koja ide na izlaz.Promijeni svoj otpor na temelju signala koje prima od pojačala pogreške.Ako izlazni napon počne ići iznad ili ispod 5V, tranzistor podešava strujni protok kako bi ga vratio na ispravnu razinu.Dok to radi, tranzistor također oslobađa dodatnu energiju kao toplinu, zbog čega IC može postati topao tijekom upotrebe.

Termički zaštitni krug

Krug toplinske zaštite pomaže u sprječavanju da se IC previše zagrije.Ako se temperatura IC -a diže previsoko, što se može dogoditi zbog velike uporabe ili visokih vanjskih temperatura, ovaj će krug stupiti u spuštanje struje ili čak privremeno isključiti IC.Ova je značajka važna za zaštitu IC -a i osiguravanje da se ne ošteti od pregrijavanja.

Sigurno radno područje (SOA) zaštita

Zaštita sigurne radne površine (SOA) sprečava 7805 od rada izvan svojih sigurnih granica.Ova zaštita osigurava da IC nije izložen previše napona ili struje, što bi moglo prouzrokovati neuspjeh.Ako nešto pođe po zlu, poput kratkog spoja ili iznenadnog šiljaka ulaznog napona, ova će zaštita ograničiti rad IC -a kako bi se spriječilo oštećenje.Ova značajka pomaže IC -u da traje duže i da pouzdanije djeluje.

Upravljanje toplinom u 7805 IC

Upravljanje toplinom u regulatoru napona 7805 može biti izazov.7805 smanjuje veći ulazni napon na ustaljeni 5V izlaz, ali kada je ulazni napon mnogo veći od 5V, dodatni napon se pretvara u toplinu.Na primjer, ako je ulaz 15V, a struja 0,5A, regulator će proizvesti 5 vata topline.To može biti previše topline da bi 7805 mogao nositi bez hlađenja, što potencijalno uzrokuje pregrijavanje i neuspjeh.

Da biste smanjili toplinu, najbolje je zadržati ulazni napon blizu 7V, što je minimum potreban za stabilni izlaz 5V.Što je ulazni napon bliži 7V, regulator je manje viška energije potrebno pretvoriti u toplinu.Ako je potreban veći ulazni napon, na 7805 može se pričvrstiti hladni sudoper kako bi se ohladilo širenjem topline na veću površinu.Što je veća hladnjaka, to će biti bolje pri raspršivanju topline i zadržavanje regulatora unutar sigurnog raspona temperature.

Značajke 7805 regulatora napona IC

Minimalne vanjske komponente

Jedna od najboljih stvari u vezi s 7805 IC je da joj treba vrlo malo dodatnih dijelova za rad.Obično su potrebna samo dva mala kondenzatora - jedan na ulaznoj strani i jedan na izlaznoj strani.Ovi kondenzatori pomažu u održavanju napona i smanjenju iznenadnih promjena ili buke u snazi.Budući da 7805 ne treba mnogo dodatnih dijelova, dizajn čini jednostavnijim i smanjuje troškove.To ga čini odličan izbor za mnoge projekte.

Širok raspon ulaznog napona

7805 može raditi sa širokim rasponom ulaznih napona, od 7V do 35V.To znači da može podnijeti snagu iz različitih izvora, čak i ako je napon veći ili niži nego što se očekivalo.Sve dok ulazni napon ostane unutar ovog raspona, 7805 će dati stalni 5V izlaz.Ova fleksibilnost čini je korisnom za različite situacije u kojima ulazna snaga možda nije uvijek ista.

Trenutni kapacitet

7805 može pružiti do 1,5A struje, što ga čini korisnim za uređaje kojima je potrebna umjerena količina snage, poput malih motora ili senzora.Ovu struju može pouzdano dostaviti na različite elektroničke dijelove, ali stvarna struja ovisi o tome koliko topline IC generira i ulazni napon.Ako postane previše vruće ili je ulazni napon prenizak, struja se može smanjiti.Ipak, u većinu svrha, 7805 lako može udovoljiti potrebama snage mnogih uređaja.

Niska struja u pripravnosti

Kad 7805 ne aktivno ne pruža napajanje uređaju, on koristi sam vrlo malo energije, obično oko 5mA.To znači da ne troši puno snage, što je posebno korisno u uređajima koji se bave baterijama.Budući da ne istječe energiju nepotrebno, pomaže da sustavi budu učinkovitiji, posebno u dizajnu gdje je ušteda energije prioritet.

Ugrađena zaštita

IC 7805 dolazi s nekoliko sigurnosnih značajki koje štite i IC i uređaje koje on pokreće.Ima toplinsku zaštitu, koja isključuje IC ako postane previše vruće.Također ima ugrađeni graničnik struje koji sprečava da previše struje teče, štiteći krug od oštećenja.Konačno, može podnijeti kratke spojeve bez neuspjeha, zahvaljujući mjerama unutarnje sigurnosti.Ove ugrađene zaštite čine 7805 pouzdanim izborom za mnoge projekte, čak i u okruženjima u kojima se uvjeti snage mogu neočekivano promijeniti.

Prednosti korištenja 7805 IC

Jednostavan za korištenje

Jedna od najvećih prednosti 7805 IC -a je koliko je jednostavno raditi.Potrebno vam je samo nekoliko dodatnih komponenti, poput kondenzatora, za stabilizaciju ulaznih i izlaznih napona.To olakšava postavljanje, čak i za ljude koji tek počinju u elektronici.Izgled pin je lako razumljiv: jedan pin za ulazni napon, jedan za zemlju i jedan za izlaz 5V.Ova jednostavnost znači da možete brzo dodati 7805 u krug bez potrebe za složenim prilagodbama ili se baviti bilo kojim složenim postavkama.

Sigurnosne značajke

7805 IC uključuje ugrađene sigurnosne značajke koje ga štite od oštećenja.Jedna takva značajka je toplinska zaštita, koja automatski isključuje IC ako postane previše vruće.To sprječava da se IC i ostali dijelovi u krugu oštete.To je posebno korisno u situacijama kada bi se krug mogao previše zagrijati ili gdje je hlađenje briga.Još jedna korisna značajka je zaštita kratkog spoja.Ako u krugu postoji greška koja uzrokuje kratki spoj, 7805 će ograničiti struju koja teče kroz njega, štiteći i sam i ostatak kruga od štete.Ove zaštite čine 7805 izdržljivim i pouzdanim izborom za mnoge elektroničke projekte.

Uobičajene primjene

7805 IC se široko koristi u krugovima kojima je potrebno stabilno napajanje 5V.Često se nalazi u uređajima koji koriste male snage, poput projekata mikrokontrolera, ugrađenih sustava i mnogih vrsta senzora.Mnogim elektroničkim komponentama, poput mikroprocesora, zaslona i komunikacijskih modula, trebaju stalni 5V da pravilno rade.IC 7805 pruža ovu stabilnu snagu, što pomaže tim komponentama da se nesmetano pokrenu.Budući da je lako pronaći i dobro funkcionirati u širokom rasponu aplikacija, 7805 IC -u vjeruju i profesionalci i hobisti u svojim projektima.

Primjene regulatora napona 7805

Slika 7: 12V do 5V USB napajanje pomoću regulatora napona 7805

Regulator napona 7805 široko je korištena komponenta u mnogim elektroničkim uređajima.Njegov je posao pružiti stabilan izlaz 5V, što je korisno za krugove kojima je potrebno stalno napajanje.

Na primjer, u punjačima mobilnih telefona, 7805 pomaže održavanju napona na 5V, čak i ako se snaga koja dolazi iz zidne utičnice promijeni.Ovo je važno za uređaje za sigurno punjenje koji zahtijevaju dosljedan napon.Slično tome, može se naći i u neprekidnom sustavima napajanja (UPS), gdje pomaže u opskrbi konstantnog napona u krugove koji ne mogu priuštiti prekide ili pada snage.

U uređajima poput prijenosnih medijskih igrača, napon baterije može fluktuirati kako se odvodi, ali 7805 osigurava da unutarnje komponente i dalje dobivaju stabilne 5V, štiteći uređaj od oštećenja uzrokovane naglim promjenama snage.Krugovi male snage, poput onih u malim elektroničkim projektima ili uređajima, također se oslanjaju na 7805 kako bi isporučili dosljedni napon.Ovi krugovi mogu sadržavati osjetljive dijelove poput mikrokontrolera i senzora, koji bi se mogli oštetiti ili oštetiti ako snaga nije stabilna.7805 osigurava da izlaz ostane na 5V, bez obzira na to što se događa s ulaznom snagom.

U nekim se slučajevima 7805 može koristiti u krugovima koji trebaju kontrolirati protok struje.Iako je uglavnom dizajniran za regulaciju napona, u kombinaciji s drugim dijelovima poput otpornika ili tranzistora, također može pomoći u regulaciji struje.Često se koristi u infracrvenim daljinskim upravljačima kako bi se osigurala stabilna snaga potrebna za slanje signala.Vremenski uređaji, kao što su što supewats, također imaju koristi od 7805. Održava da unutarnje komponente sata ispravno funkcioniraju, osiguravajući da uređaj precizno mjeri vrijeme pružajući dosljedni napon.

Uloga kondenzatora u 7805 krugova

Slika 8: krug regulacije napona s kondenzatorima

Kondenzatori su male elektroničke komponente koje se često dodaju u krugove s regulatorom napona 7805.Oni pomažu da napon postane glatkiji i smanji neželjeni električni šum.Bez ovih kondenzatora, izlaz iz regulatora mogao bi imati male promjene u naponu, što bi moglo utjecati na performanse povezanih dijelova.

Na ulaznoj strani 7805, kondenzator s vrijednošću 0,33 µF obično se koristi za filtriranje bilo kojeg buke koja dolazi iz izvora napajanja.To postaje posebno korisno ako se regulator postavi više od 10 inča od napajanja, jer električni šum ili šiljci mogu biti češći na duljim udaljenostima.Kondenzator apsorbira ove fluktuacije, osiguravajući da se stabilniji napon isporučuje na ulaz 7805.

Na izlaznoj strani dodaje se manji kondenzator, obično oko 0,1 µF, kako bi se dodatno izgladio regulirani napon.Iako 7805 dobro radi stabilizaciju napona, još uvijek se mogu dogoditi neke manje promjene.Te bi promjene mogle biti uzrokovane vanjskim čimbenicima ili drugim dijelovima u krugu.Izlazni kondenzator pomaže filtriranju ovih malih varijacija, osiguravajući da napon ostaje što je moguće stabilniji pri 5V.To omogućuje pouzdanije napajanje za uređaje koji su osjetljivi na promjene napona, poput mikrokontrolera ili drugih digitalnih komponenti koje zahtijevaju dosljednu snagu da ispravno funkcionira.

Zaključak

Regulator napona od 7805 pomaže u održavanju napajanja na 5V, što ga čini korisnim za mnoge različite projekte elektronike.Jednostavan je za korištenje, ima ugrađene zaštite i može se naći u raznim uređajima, od malih naprava do složenijih sustava.Korištenjem 7805, možete vam pomoći da vaši uređaji rade pravilno bez problema s napajanjem.

Često postavljana pitanja [FAQ]

1. Koliko napona može podnijeti 7805?

Regulator napona 7805 može podnijeti ulazni napon do 35V, ali je sigurniji i bolje funkcionira ako ulaz ostane između 7V i 25V.Ako je ulazni napon previsok, može se pregrijavati ili oštetiti.

2. Koji je napon AC u 7805?

7805 dizajniran je za regulaciju istosmjernog napona, a ne AC.Prvo morate pretvoriti AC u DC koristeći nešto poput ispravljača prije nego što ga povežete sa 7805.

3. Mogu li koristiti 7805 bez kondenzatora?

Da, tehnički možete koristiti 7805 bez kondenzatora, ali to neće uspjeti.Kondenzatori pomažu u izglađivanju napona i osiguravaju da izlaz ostane stabilan.Obično se na ulaz (0,33 µF) postavlja mali kondenzator, a drugi na izlaz (0,1 µF) za bolje performanse.

4. Kako smanjiti 12V na 5V koristeći 7805?

Da biste spustili 12V na 5V, priključite 12V ulaz na ulazni pin 7805, spojite prizemlje na zemlju, a 7805 će vam dati 5V iz izlaznog pin -a.Ne zaboravite koristiti kondenzatore kako biste pomogli da napon bude stalan.

5. Koji je unutarnji rad od 7805?

Unutar 7805 nalaze se mali elektronički dijelovi poput tranzistora, otpornika i referentnih dioda koji zajedno rade na održavanju izlaznog napona na 5V.To čini pretvaranjem dodatnog napona u toplinu, tako da izlaz ostaje stabilan, čak i ako se ulazni napon ili opterećenje promijeni.