7805 Regulator de tensiune
Regulatorul de tensiune 7805 este o componentă populară folosită pentru a oferi o ieșire constantă de 5V în circuitele electronice, asigurând că dispozitivele funcționează fără probleme chiar și atunci când tensiunea de intrare se modifică.Acest articol explică modul în care funcționează 7805, aspectul pinului său, piesele interne care ajută la menținerea tensiunii și caracteristicile de siguranță pe care le include.De asemenea, vom analiza modul în care este utilizat în dispozitive precum încărcătoarele mobile și sistemele care au nevoie de energie stabilă pentru electronice mici.Catalog
Figura 1: 7805 Regulator de tensiune
Introducere în regulatoarele de tensiune
Un regulator de tensiune ajută la menținerea tensiunii de ieșire constantă, chiar și atunci când se modifică tensiunea de intrare sau sarcina electrică variază.Menținerea tensiunii stabilă este foarte utilă pentru a se asigura că dispozitivele electronice funcționează bine și nu se deteriorează de modificările de tensiune.
Figura 2: Diferite tipuri de regulatoare de tensiune
Regulatoarele de tensiune funcționează prin reglarea debitului curent pentru a menține tensiunea de ieșire la fel, chiar dacă tensiunea de intrare sau sarcina se modifică.Dacă tensiunea de intrare crește, regulatorul reduce fluxul curent, iar dacă tensiunea de intrare scade, crește fluxul de curent pentru a menține tensiunea de ieșire corectă.
În multe dispozitive moderne, regulatoarele de tensiune sunt încorporate în circuite integrate (ICS), care sunt mici și fiabile.Un regulator IC comun este 7805, care oferă o ieșire constantă +5V.Acest tip de regulator este adesea utilizat în dispozitivele electronice care au nevoie de o sursă de alimentare stabilă, cum ar fi computerele și încărcătoarele de telefon mobil.
Care este regulatorul de tensiune 7805?
Figura 3: 7805 Regulator de tensiune
Regulatorul de tensiune 7805 este un dispozitiv utilizat frecvent care ajută la controlul și să ofere o ieșire constantă de 5V în circuitele electronice.Aparține unei familii de autorități de reglementare numită seria „78xx”, unde „XX” se referă la tensiunea de ieșire.În cazul 7805, este conceput pentru a da un 5V fix.Acest regulator poate lua o tensiune de intrare oriunde de la 7V la 35V și se poate asigura totuși că ieșirea rămâne la 5V.
7805 funcționează prin scăderea tensiunii primite la 5V necesar și scăparea de energia suplimentară ca căldură.Se numește regulator „liniar”, deoarece nu se transformă în mod suplimentar energetic, ci pur și simplu îl arde ca căldură pentru a reduce tensiunea.De exemplu, dacă furnizați regulatorului 12V, acesta va reduce producția la 5V, iar restul energiei (diferența dintre 12V și 5V) este transformată în căldură.
Principala lucrare a 7805 este de a menține tensiunea de ieșire constantă, chiar dacă tensiunea de intrare se modifică.Cu toate acestea, acest proces creează căldură, mai ales atunci când tensiunea de intrare este mult mai mare decât 5V sau când circuitul are nevoie de mai mult curent.Pentru a gestiona această căldură, 7805 are nevoie adesea de o chiuvetă sau o altă metodă de răcire.Fără o modalitate de a -l răci, autoritatea de reglementare poate fi prea fierbinte, ceea ce ar putea afecta cât de bine funcționează sau poate face ca acesta să nu mai funcționeze cu totul.
PIN Configurarea IC 7805
Figura 4: Configurația pinului de 7805 Regulator de tensiune
• PIN 1 (intrare): Aici conectați tensiunea care nu a fost încă reglementată.Tensiunea care vine trebuie să fie cu cel puțin 2V mai mare decât ieșirea de 5V pe care o doriți.Deci, pentru a obține o ieșire stabilă de 5V, tensiunea de intrare trebuie să fie de cel puțin 7V.
• Pin 2 (pământ): Acest pin se conectează la solul (sau tensiunea zero) a circuitului tău.Acesta servește ca punct de referință atât pentru tensiunile de intrare, cât și pentru ieșire.
• PIN 3 (ieșire): De aici provine ieșirea constantă de 5V.Ieșirea este de obicei între 4.8V și 5.2V, dar este menită să rămână cât mai aproape de 5V.
Cum funcționează 7805 IC?
Figura 5: Diagrama circuitului care arată cum funcționează regulatorul de tensiune 7805
În interiorul IC, mai multe părți lucrează împreună pentru a menține constantă tensiunea de ieșire, chiar dacă există modificări ale tensiunii de intrare sau în sarcină.Iată o explicație simplă a modului în care fiecare parte a IC funcționează pentru a menține acea ieșire constantă.
Circuitul de pornire
Circuitul de pornire este prima parte care este activată atunci când 7805 este pornit.Treaba sa este să se asigure că toate celelalte părți interne ale IC sunt gata să înceapă să funcționeze.Odată ce se aplică puterea, acest circuit pune totul în mișcare, permițând celor 7805 să înceapă să reglementeze tensiunea.
Generator curent
Generatorul curent gestionează cât de mult curge curentul în interiorul IC.Această parte asigură că celelalte componente interne obțin cantitatea potrivită de curent pentru a funcționa corect.Ajută IC să se adapteze la diferite situații, cum ar fi atunci când încărcarea pe IC se schimbă, astfel încât poate continua să ofere performanțe stabile.
Tensiune de referință (diodă Zener)
Figura 6: simbolul diodei Zener
7805 folosește o diodă Zener pentru a crea o tensiune de referință constantă.Această tensiune de referință acționează ca un ghid pe care IC îl folosește pentru a se asigura că tensiunea de ieșire rămâne la 5V.Dioda Zener este aleasă deoarece poate menține o tensiune consistentă, care ajută IC să compare și să regleze tensiunea de ieșire, după cum este necesar.
Amplificator de eroare
Amplificatorul de eroare este responsabil pentru verificarea constantă a tensiunii de ieșire.Compara tensiunea de ieșire reală cu tensiunea de referință setată de dioda Zener.Dacă tensiunea de ieșire nu este exact 5V, amplificatorul de eroare trimite un semnal pentru a face ajustări.În acest fel, tensiunea de ieșire este corectată în timp real, menținând -o constantă în condiții de schimbare.
Element de trecere a seriei (tranzistor)
Elementul de trecere a seriei, de obicei un tranzistor, controlează cantitatea de curent care trece la ieșire.Își schimbă rezistența pe baza semnalelor pe care le primește de la amplificatorul de eroare.Dacă tensiunea de ieșire începe să depășească sau sub 5V, tranzistorul ajustează fluxul curent pentru a -l readuce la nivelul corect.În timp ce face acest lucru, tranzistorul eliberează, de asemenea, energie suplimentară ca căldură, motiv pentru care IC poate deveni cald în timpul utilizării.
Circuit de protecție termică
Circuitul de protecție termică ajută la împiedicarea IC să se încălzească prea mult.Dacă temperatura IC crește prea mare, ceea ce se poate întâmpla din cauza utilizării grele sau a temperaturilor externe ridicate, acest circuit va păși pentru a coborî curentul sau chiar a închide IC temporar.Această caracteristică este importantă pentru protejarea IC și pentru a vă asigura că nu se deteriorează de la supraîncălzire.
Protecția zonei de operare sigure (SOA)
Protecția privind zona de operare sigură (SOA) împiedică 7805 să lucreze în afara limitelor sale sigure.Această protecție asigură că IC nu este expusă la prea multă tensiune sau curent, ceea ce ar putea determina să eșueze.Dacă ceva nu merge bine, cum ar fi un scurtcircuit sau un vârf brusc al tensiunii de intrare, această protecție va limita funcționarea IC pentru a preveni deteriorarea.Această caracteristică ajută IC să dureze mai mult și să funcționeze mai fiabil.
Gestionarea căldurii în IC 7805
Gestionarea căldurii în regulatorul de tensiune 7805 poate fi o provocare.7805 reduce o tensiune de intrare mai mare la o ieșire constantă de 5V, dar atunci când tensiunea de intrare este mult mai mare decât 5V, tensiunea suplimentară este transformată în căldură.De exemplu, dacă intrarea este de 15V și curentul este de 0,5A, regulatorul va produce 5 wați de căldură.Aceasta poate fi prea multă căldură pentru ca 7805 să se descurce fără răcire, ceea ce poate face ca acesta să se supraîncălzească și să eșueze.
Pentru a reduce căldura, este mai bine să mențineți tensiunea de intrare aproape de 7V, ceea ce este minimul necesar pentru o ieșire stabilă de 5V.Cu cât tensiunea de intrare este mai aproape de 7V, cu atât mai puțin exces de energie trebuie să se transforme în căldură.Dacă este necesară o tensiune de intrare mai mare, o chiuvetă de căldură poate fi atașată la 7805 pentru a ajuta la răcirea acesteia prin răspândirea căldurii pe o suprafață mai mare.Cu cât este mai mare chiuveta de căldură, cu atât va fi mai bună la disiparea căldurii și la menținerea regulatorului într -un interval de temperatură sigur.
Caracteristici ale IC -ului regulatorului de tensiune 7805
Componente externe minime
Unul dintre cele mai bune lucruri despre IC 7805 este că are nevoie de foarte puține părți suplimentare pentru a funcționa.De obicei, necesită doar două condensatoare mici - unul pe partea de intrare și unul pe partea de ieșire.Aceste condensatoare ajută la menținerea tensiunii constante și la reducerea oricăror modificări bruște sau zgomot în putere.Deoarece 7805 nu are nevoie de multe piese suplimentare, face designul mai simplu și scade costurile.Acest lucru face o alegere excelentă pentru multe proiecte.
Gama largă de tensiune de intrare
7805 poate funcționa cu o gamă largă de tensiuni de intrare, de la 7V la 35V.Aceasta înseamnă că poate gestiona puterea din diferite surse, chiar dacă tensiunea este mai mare sau mai mică decât se aștepta.Atâta timp cât tensiunea de intrare rămâne în acest interval, 7805 va oferi o ieșire constantă de 5V.Această flexibilitate o face utilă pentru o varietate de situații în care puterea de intrare poate să nu fie întotdeauna aceeași.
Capacitatea actuală
7805 poate furniza până la 1,5A de curent, ceea ce îl face util pentru dispozitivele care au nevoie de o cantitate moderată de putere, cum ar fi motoare mici sau senzori.Poate furniza în mod fiabil acest curent către diferite piese electronice, dar curentul real depinde de cât de multă căldură generează IC și de tensiunea de intrare.Dacă devine prea cald sau tensiunea de intrare este prea mică, curentul ar putea fi redus.Totuși, în majoritatea scopurilor, 7805 poate satisface cu ușurință nevoile de energie ale multor dispozitive.
Curent de așteptare scăzut
Când 7805 nu oferă în mod activ putere unui dispozitiv, folosește foarte puțină energie în sine, de obicei în jurul valorii de 5mA.Aceasta înseamnă că nu pierde multă putere, ceea ce este util în special în dispozitivele care rulează pe baterii.Deoarece nu scurge puterea inutil, ajută la eficientizarea sistemelor, în special în proiectele în care economisirea energiei este o prioritate.
Protecții încorporate
7805 IC vine cu mai multe caracteristici de siguranță care protejează atât IC, cât și dispozitivele pe care le alimentează.Are protecție termică, care oprește IC dacă devine prea cald.De asemenea, are un limitator de curent încorporat, care împiedică curgerea prea mare a curentului, protejând circuitul de daune.În cele din urmă, se poate ocupa de scurtcircuite fără a eșua, datorită măsurilor sale interne de siguranță.Aceste protecții încorporate fac din 7805 o alegere fiabilă pentru multe proiecte, chiar și în medii în care condițiile de putere s-ar putea schimba pe neașteptate.
Beneficiile utilizării IC 7805
Ușor de utilizat
Unul dintre cele mai mari avantaje ale IC 7805 este cât de simplu este să lucrezi.Aveți nevoie doar de câteva componente suplimentare, cum ar fi condensatoarele, pentru a stabiliza tensiunile de intrare și ieșire.Acest lucru face ușor de configurat, chiar și pentru persoanele care abia încep în electronice.Dispunerea pinului este ușor de înțeles: un pin pentru tensiunea de intrare, unul pentru sol și unul pentru ieșirea 5V.Această simplitate înseamnă că puteți adăuga rapid 7805 la un circuit, fără a fi nevoie să faceți ajustări complexe sau să faceți față unor setări complicate.
Caracteristici de siguranță
7805 IC include caracteristici de siguranță încorporate care îl protejează de daune.O astfel de caracteristică este protecția termică, care închide automat IC dacă devine prea cald.Acest lucru împiedică deteriorarea IC și alte părți din circuit.Acest lucru este util în special în situațiile în care circuitul s -ar putea încălzi prea cald sau unde răcirea este o preocupare.O altă caracteristică utilă este protecția la scurtcircuit.Dacă în circuit există o defecțiune care provoacă un scurtcircuit, 7805 va limita curentul care curge prin el, protejând atât el însuși, cât și restul circuitului de la rău.Aceste protecții fac din 7805 o alegere durabilă și fiabilă pentru multe proiecte electronice.
Aplicații comune
7805 IC este utilizat pe scară largă în circuitele care au nevoie de o sursă de alimentare stabilă de 5V.Se găsește adesea în dispozitivele care folosesc o putere scăzută, cum ar fi proiecte de microcontroler, sisteme încorporate și multe tipuri de senzori.Multe componente electronice, cum ar fi microprocesoarele, afișajele și modulele de comunicare, au nevoie de un 5V constant pentru a funcționa corect.7805 IC oferă această putere stabilă, care ajută aceste componente să funcționeze fără probleme.Deoarece este ușor de găsit și funcționează bine într -o gamă largă de aplicații, 7805 IC este de încredere atât de profesioniști, cât și de pasionați în proiectele lor.
Aplicații ale regulatorului de tensiune 7805
Figura 7: 12V până la 5V sursă de alimentare USB folosind regulatorul de tensiune 7805
Regulatorul de tensiune 7805 este o componentă utilizată pe scară largă în multe dispozitive electronice.Sarcina sa este de a oferi o ieșire stabilă de 5V, care este utilă pentru circuitele care au nevoie de o sursă de alimentare constantă.
De exemplu, în încărcătoarele de telefonie mobilă, 7805 ajută la menținerea tensiunii constante la 5V, chiar dacă puterea care vine din priza de perete se schimbă.Acest lucru este important pentru dispozitivele de încărcare în siguranță care necesită o tensiune constantă.În mod similar, poate fi găsit în sisteme de alimentare neîntreruptă (UPS), unde ajută la furnizarea unei tensiuni constante la circuitele care nu își pot permite întreruperi sau picături de putere.
În dispozitive precum playere portabile media, tensiunea bateriei poate fluctua pe măsură ce se scurge, dar 7805 se asigură că componentele interne primesc încă un 5V constant, protejând dispozitivul de daunele cauzate de schimbările bruște ale puterii.Circuitele cu putere redusă, cum ar fi cele din proiecte electronice mici sau gadgeturi, se bazează, de asemenea, pe 7805 pentru a oferi o tensiune constantă.Aceste circuite pot conține piese sensibile, cum ar fi microcontrolerele și senzorii, care ar putea defectuos sau ar fi deteriorat dacă puterea nu este stabilă.7805 se asigură că ieșirea rămâne la 5V, indiferent de ce se întâmplă cu puterea de intrare.
În unele cazuri, 7805 poate fi utilizat în circuitele care trebuie să controleze fluxul de curent.Deși este conceput în principal pentru a regla tensiunea, atunci când este combinat cu alte părți precum rezistențe sau tranzistoare, poate ajuta, de asemenea, la reglarea curentului.Este adesea utilizat în telecomenzi cu infraroșu pentru a furniza puterea stabilă necesară pentru trimiterea semnalelor.Dispozitivele de sincronizare, cum ar fi ceasurile de stop, beneficiază, de asemenea, de 7805. Menține componentele de ceas interne care funcționează corect, asigurându -se că dispozitivul măsoară timpul cu exactitate, oferind o tensiune constantă.
Rolul condensatorilor în 7805 circuite
Figura 8: Circuitul de reglare a tensiunii cu condensatoare
Condensatoarele sunt componente electronice mici care sunt adesea adăugate la circuite cu regulatorul de tensiune 7805.Acestea ajută la a face tensiunea mai netedă și de a reduce zgomotul electric nedorit.Fără acești condensatori, ieșirea de la regulator ar putea avea mici modificări de tensiune, ceea ce ar putea afecta performanța părților conectate.
În partea de intrare a 7805, un condensator cu o valoare de 0,33µF este de obicei utilizat pentru a filtra orice zgomot provenit de la sursa de alimentare.Acest lucru devine deosebit de util dacă regulatorul este plasat la mai mult de 10 centimetri distanță de sursa de alimentare, deoarece zgomotul electric sau vârfurile pot fi mai frecvente pe distanțe mai lungi.Condensatorul absoarbe aceste fluctuații, asigurând o tensiune mai constantă la intrarea 7805.
Pe partea de ieșire, se adaugă un condensator mai mic, de obicei în jur de 0,1µF, pentru a netezi în continuare tensiunea reglementată.Chiar dacă 7805 face o treabă bună de stabilizare a tensiunii, mai pot apărea unele modificări minore.Aceste modificări ar putea fi cauzate de factori externi sau alte părți din circuit.Condensatorul de ieșire ajută la filtrarea acestor mici variații, asigurându -se că tensiunea rămâne cât mai constantă la 5V.Aceasta oferă o sursă de alimentare mai fiabilă pentru dispozitivele sensibile la modificările de tensiune, cum ar fi microcontrolerele sau alte componente digitale care necesită o putere constantă pentru a funcționa corect.
Concluzie
Regulatorul de tensiune 7805 ajută la menținerea sursei de alimentare constante la 5V, ceea ce o face utilă pentru multe proiecte electronice diferite.Este ușor de utilizat, are protecții încorporate și poate fi găsit într-o varietate de dispozitive, de la gadgeturi mici la sisteme mai complexe.Folosind 7805, vă puteți ajuta să vă asigurați că dispozitivele dvs. funcționează corect fără probleme de putere.
Întrebări frecvente [FAQ]
1. Câtă tensiune poate gestiona 7805?
Regulatorul de tensiune 7805 poate gestiona o tensiune de intrare de până la 35V, dar este mai sigură și funcționează mai bine dacă intrarea rămâne între 7V și 25V.Dacă tensiunea de intrare este prea mare, se poate supraîncălzi sau se deteriorează.
2. Care este tensiunea AC în 7805?
7805 este proiectat pentru a regla tensiunea DC, nu AC.Trebuie să convertiți AC în DC mai întâi folosind ceva ca un redresor înainte de a -l conecta la 7805.
3. Pot folosi 7805 fără condensator?
Da, puteți utiliza din punct de vedere tehnic 7805 fără condensatoare, dar nu va funcționa la fel de bine.Condensatoarele ajută la netezirea tensiunii și asigurați -vă că ieșirea rămâne stabilă.De obicei, un condensator mic este plasat pe intrare (0,33µF) și altul pe ieșire (0,1µF) pentru o performanță mai bună.
4. Cum se reduce 12V la 5V folosind 7805?
Pentru a aduce 12V până la 5V, conectați intrarea de 12V la știftul de intrare 7805, conectați știftul la sol, iar 7805 vă va oferi 5V din pinul său de ieșire.Nu uitați să folosiți condensatoare pentru a ajuta la menținerea tensiunii constante.
5. Care este lucrarea internă din 7805?
În interiorul 7805, există mici piese electronice, cum ar fi tranzistoarele, rezistențele și diodele de referință care lucrează împreună pentru a menține tensiunea de ieșire la 5V.Face acest lucru prin transformarea tensiunii suplimentare în căldură, astfel încât ieșirea rămâne constantă, chiar dacă tensiunea de intrare sau sarcina se schimbă.