7805 feszültségszabályozó
A 7805 feszültségszabályozó egy népszerű alkatrész, amelyet állandó 5 V -os kimenethez használnak az elektronikus áramkörökben, biztosítva az eszközök zökkenőmentes működését, még akkor is, ha a bemeneti feszültség megváltozik.Ez a cikk elmagyarázza, hogyan működik a 7805, a PIN -kód, a belső alkatrészek, amelyek elősegítik a feszültség fenntartását, és a benne szereplő biztonsági funkciókat.Megvizsgáljuk azt is, hogyan használják azokat olyan eszközökben, mint a mobil töltők és a rendszerek, amelyek stabil energiát igényelnek a kis elektronikához.Katalógus
1. ábra: 7805 Feszültségszabályozó
Bevezetés a feszültségszabályozókba
A feszültségszabályozó segít a kimeneti feszültség állandó állapotában, még akkor is, ha a bemeneti feszültség megváltozik vagy az elektromos terhelés változik.A feszültség stabil tartása nagyon hasznos annak biztosítása érdekében, hogy az elektronikus eszközök jól működjenek, és ne sérüljenek meg a feszültségváltozások.
2. ábra: Különböző típusú feszültségszabályozók
A feszültségszabályozók úgy működnek, hogy beállítják az áramlást, hogy a kimeneti feszültség megegyezzen, még akkor is, ha a bemeneti feszültség vagy a terhelés megváltozik.Ha a bemeneti feszültség növekszik, a szabályozó csökkenti az áramlást, és ha a bemeneti feszültség csökken, akkor növeli az áramlást a megfelelő kimeneti feszültség fenntartása érdekében.
Számos modern eszközben a feszültségszabályozók beépülnek az integrált áramkörökbe (ICS), amelyek kicsik és megbízhatóak.Az egyik általános IC -szabályozó a 7805, amely állandó +5 V kimenetet biztosít.Az ilyen típusú szabályozót gyakran használják olyan elektronikus eszközökben, amelyekre stabil tápegységre van szükség, például számítógépek és mobiltelefon -töltők.
Mi a 7805 feszültségszabályozó?
3. ábra: 7805 Feszültségszabályozó
A 7805 feszültségszabályozó egy általánosan használt eszköz, amely elősegíti az elektronikus áramkörök stabil 5 V -os kimenetének vezérlését és biztosítása.Ez a "78xx" sorozatnak nevezett szabályozók családjába tartozik, ahol a "XX" a kimeneti feszültségre utal.A 7805 esetében rögzített 5 V -t adnak.Ez a szabályozó a bemeneti feszültséget bárhol 7 V -tól 35 V -ig tarthatja, és továbbra is biztosíthatja, hogy a kimenet 5 V -os maradjon.
A 7805 úgy működik, hogy a bejövő feszültséget a szükséges 5 V -ra csökkenti, és megszabadul az extra energiától, mint hő.Ezt "lineáris" szabályozónak hívják, mert nem konvertálja az extra energiát hatékonyan, hanem egyszerűen égetheti le, hogy a feszültség lecsökkentse.Például, ha a szabályozót 12 V -nek adja meg, akkor az a kimenetet 5 V -ra csökkenti, és az energia többi részét (a 12 V és 5 V közötti különbség) hővé alakítják.
A 7805 fő feladata a kimeneti feszültség állandó tartása, még akkor is, ha a bemeneti feszültség megváltozik.Ez a folyamat azonban hőt teremt, különösen akkor, ha a bemeneti feszültség sokkal magasabb, mint 5 V, vagy ha az áramkörnek nagyobb áramra van szüksége.Ennek a hőnek a kezeléséhez a 7805 -nek gyakran hőmérsékletre vagy más hűtési módszerre van szüksége.Anélkül, hogy lehűlni lehet, a szabályozó túl meleg lehet, ami befolyásolhatja, hogy mennyire működik, vagy azt okozhatja, hogy abbahagyja a munkát.
A 7805 IC konfigurációja
4. ábra: A 7805 feszültségszabályozó csapjának konfigurációja
• 1. érintkező (bemenet): Itt csatlakoztathatja a még nem szabályozott feszültséget.A bejövő feszültségnek legalább 2 V -nek kell lennie, mint a kívánt 5 V -os kimenetnél.Tehát a stabil 5 V -os kimenet eléréséhez a bemeneti feszültségnek legalább 7 V -nak kell lennie.
• 2. érintkező (föld): Ez a csap csatlakozik az áramkör talajához (vagy nulla feszültségéhez).Referenciapontként szolgál mind a bemeneti, mind a kimeneti feszültséghez.
• 3. érintkező (kimenet): Innen származik a folyamatos 5 V -os kimenet.A kimenet általában 4,8 V és 5,2 V között van, de azt jelenti, hogy a lehető legközelebb maradjon.
Hogyan működik a 7805 IC?
5. ábra: Kapcsolási rajz, amely megmutatja, hogyan működik a 7805 feszültségszabályozó
Az IC -n belül több rész együtt működik, hogy a kimeneti feszültség állandó maradjon, még akkor is, ha a bemeneti feszültség vagy a terhelés változásai vannak.Íme egy egyszerű magyarázat arról, hogy az IC egyes része hogyan működik a folyamatos kimenet fenntartása érdekében.
Indulási áramkör
A kiindulási áramkör az első rész, amely aktiválódik, amikor a 7805 be van kapcsolva.Feladata az, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az IC összes többi belső része készen áll -e a munka megkezdésére.Miután az energiát felhasználták, ez az áramkör mindent mozgásba állít, lehetővé téve a 7805 -et a feszültség szabályozásának elindításához.
Áramgenerátor
Az aktuális generátor kezeli, hogy mekkora áramlás folyik az IC -ben.Ez a rész biztosítja, hogy a többi belső alkatrész megfelelő mennyiségű áramot kapjon a megfelelő működéshez.Segít az IC -nek alkalmazkodni a különböző helyzetekhez, például amikor az IC terhelése megváltozik, így továbbra is stabil teljesítményt nyújthat.
Referencia feszültség (Zener dióda)
6. ábra: Zener dióda szimbólum
A 7805 egy Zener -diódát használ egy állandó referenciafeszültség létrehozásához.Ez a referenciafeszültség olyan útmutatóként működik, amelyet az IC használ annak biztosítása érdekében, hogy a kimeneti feszültség 5 V -os maradjon.A Zener -diódát azért választják, mert fenntartja a következetes feszültséget, amely elősegíti az IC összehasonlítását és beállítását, ha szükséges.
Hibaerősítő
A hibaerősítő felelős a kimeneti feszültség folyamatos ellenőrzéséért.Összehasonlítja a tényleges kimeneti feszültséget a Zener dióda által beállított referenciafeszültséggel.Ha a kimeneti feszültség nem pontosan 5 V, akkor a hibaerősítő jelet küld a beállítások elvégzéséhez.Ilyen módon a kimeneti feszültséget valós időben korrigálják, és változási körülmények között állandóan tartják.
Sorozat Pass elem (Tranzisztor)
A sorozat átadási eleme, általában egy tranzisztor, szabályozza a kimenetre jutó árammennyiséget.Megváltoztatja ellenállását a hibaerősítőtől kapott jelek alapján.Ha a kimeneti feszültség 5 V fölött vagy alatt elkezdi menni, akkor a tranzisztor beállítja az áram áramlását, hogy visszahozza a megfelelő szintre.Ennek során a tranzisztor extra energiát is felszabadít, ezért az IC meleg lehet a használat során.
Hővédő áramkör
A hővédő áramkör segít megakadályozni, hogy az IC túl melegszik.Ha az IC hőmérséklete túl magasra emelkedik, ami nehéz felhasználás vagy magas külső hőmérséklet miatt fordulhat elő, ez az áramkör belép, hogy az áramot leengedje, vagy akár ideiglenesen leállítsa az IC -t.Ez a szolgáltatás fontos az IC védelme és annak biztosítása érdekében, hogy ne sérüljön meg a túlmelegedéstől.
Biztonságos működési terület (SOA) védelem
A biztonságos működési terület (SOA) védelme megakadályozza, hogy a 7805 a biztonságos korlátokon kívül dolgozzon.Ez a védelem biztosítja, hogy az IC ne legyen kitéve túl sok feszültségnek vagy áramnak, ami kudarcot okozhat.Ha valami rosszul fordul elő, mint például egy rövidzárlat vagy a bemeneti feszültség hirtelen tüskéje, ez a védelem korlátozza az IC működését a sérülések megelőzése érdekében.Ez a szolgáltatás elősegíti az IC hosszabb ideig tartását és megbízhatóbb működését.
Hő kezelése a 7805 IC -ben
A hő kezelése a 7805 feszültségszabályozóban kihívást jelenthet.A 7805 a magasabb bemeneti feszültséget állandó 5 V -os kimenetre csökkenti, de ha a bemeneti feszültség sokkal nagyobb, mint az 5 V, az extra feszültséget hőre alakítják.Például, ha a bemenet 15 V, és az áram 0,5a, akkor a szabályozó 5 watt hőt fog előállítani.Ez túl sok hő lehet ahhoz, hogy a 7805 hűtés nélkül kezelje, potenciálisan túlmelegedjen és meghibásodjon.
A hő csökkentése érdekében a legjobb, ha a bemeneti feszültséget 7 V -ra tartja, ami a stabil 5 V -os kimenethez szükséges minimális.Minél közelebb van a bemeneti feszültség a 7 V -hoz, annál kevesebb felesleges energiát kell a szabályozónak hőre alakítania.Ha nagyobb bemeneti feszültségre van szükség, akkor a 7805 -hez rögzíthető hűtőborda, hogy a hő elterjedésével egy nagyobb felületre terjessze.Minél nagyobb a hűtőborda, annál jobb lesz a hő eloszlatása és a szabályozó biztonságos hőmérsékleti tartományon belül tartása.
A 7805 feszültségszabályozó IC jellemzői
Minimális külső alkatrészek
A 7805 IC egyik legjobb dolga az, hogy nagyon kevés extra alkatrészre van szüksége a munkához.Általában csak két kis kondenzátorra van szükség - az egyik a bemeneti oldalon és egy a kimeneti oldalon.Ezek a kondenzátorok elősegítik a feszültség állandó tartását, és csökkentik a hatalom hirtelen változásait vagy zaját.Mivel a 7805 -nek nincs szüksége sok extra alkatrészre, ez egyszerűbbé teszi a formatervezést és csökkenti a költségeket.Ez sok projekt számára nagyszerű választást jelent.
Széles bemeneti feszültségtartomány
A 7805 a bemeneti feszültségek széles tartományával, 7 V -tól 35 V -ig terjedhet.Ez azt jelenti, hogy képes kezelni a különböző forrásokból származó energiát, még akkor is, ha a feszültség nagyobb vagy alacsonyabb a vártnál.Mindaddig, amíg a bemeneti feszültség ezen a tartományon belül marad, a 7805 állandó 5 V -os kimenetet eredményez.Ez a rugalmasság hasznossá teszi számos olyan helyzetben, amikor a bemeneti teljesítmény nem mindig azonos.
Aktuális kapacitás
A 7805 legfeljebb 1,5a áramot tud biztosítani, ami hasznossá teszi azokat az eszközöket, amelyeknek mérsékelt mennyiségű energiát igényelnek, például kis motorokat vagy érzékelőket.Megbízhatóan biztosíthatja ezt az áramot a különböző elektronikus alkatrészekhez, de a tényleges áram attól függ, hogy mekkora hőt generál az IC és a bemeneti feszültség.Ha túl meleg lesz, vagy a bemeneti feszültség túl alacsony, akkor az áram csökkenthető.Ennek ellenére a legtöbb célból a 7805 könnyen kielégítheti sok eszköz energiaigényét.
Alacsony készenléti áram
Ha a 7805 nem aktívan biztosítja az eszköz energiáját, akkor maga nagyon kevés energiát használ, általában 5MA körül.Ez azt jelenti, hogy nem pazarolja sok energiát, ami különösen hasznos az akkumulátorokon futó eszközökben.Mivel ez nem engedi szükségtelenül az energiát, elősegíti a rendszerek hatékonyabbá tételét, különösen a tervekben, ahol az energia megtakarítása prioritás.
Beépített védelem
A 7805 IC számos biztonsági funkcióval rendelkezik, amelyek védik mind az IC -t, mind az eszközöket.Hővédelemmel rendelkezik, amely kikapcsolja az IC -t, ha túl meleg lesz.Ezenkívül beépített áramkorlátozója van, amely megakadályozza a túl sok áram áramlását, megvédve az áramkört a sérülésektől.Végül, a belső biztonsági intézkedéseknek köszönhetően képes kezelni a rövidzárlatot.Ezek a beépített védelem a 7805-et megbízható választássá teszi számos projekt számára, még olyan környezetben is, ahol az energiatörvények váratlanul változhatnak.
A 7805 IC használatának előnyei
Könnyen használható
A 7805 IC egyik legnagyobb előnye az, hogy milyen egyszerű együtt dolgozni.Csak néhány további alkatrészre, például kondenzátorra van szüksége a bemeneti és a kimeneti feszültségek stabilizálásához.Ez megkönnyíti a felállítást, még azok számára is, akik csak az elektronikában indulnak.A PIN -kód elrendezése könnyen érthető: egy csap a bemeneti feszültséghez, az egyik a földhöz és egy az 5 V -os kimenethez.Ez az egyszerűség azt jelenti, hogy gyorsan hozzáadhatja a 7805 -et egy áramkörhöz anélkül, hogy összetett beállításokat kell végeznie, vagy bármilyen bonyolult beállítással kezelnie kell.
Biztonsági funkciók
A 7805 IC beépített biztonsági funkciókat tartalmaz, amelyek megvédik azt a károktól.Az egyik ilyen tulajdonság a termálvédelem, amely automatikusan leállítja az IC -t, ha túl meleg lesz.Ez megakadályozza, hogy az áramkör IC -je és más részei megsérüljenek.Ez különösen hasznos olyan helyzetekben, amikor az áramkör túl meleg lehet, vagy ahol a hűtés aggodalomra ad okot.Egy másik hasznos szolgáltatás a rövidzárlat védelme.Ha az áramkörben hiba van, rövidzárlatot okoz, akkor a 7805 korlátozza a rajta áramló áramot, és megvédi magát mind az áramkört, mind a többi áramkört.Ezek a védelem a 7805 -et tartós és megbízható választássá teszi számos elektronikai projekt számára.
Közös alkalmazások
A 7805 IC -t széles körben használják olyan áramkörökben, amelyekre stabil 5 V -os tápegységre van szükség.Gyakran megtalálható olyan eszközökben, amelyek alacsony teljesítményt használnak, például mikrovezérlő projekteket, beágyazott rendszereket és sokféle érzékelőt.Számos elektronikus alkatrésznek, például a mikroprocesszoroknak, a kijelzőknek és a kommunikációs moduloknak, állandó 5 V -ra van szükség.A 7805 IC biztosítja ezt a stabil teljesítményt, amely elősegíti ezeknek az alkatrészeknek a zökkenőmentes működését.Mivel könnyű megtalálni és jól működik a pályázatok széles skálájában, a 7805 IC -t mind a szakemberek, mind a hobbisták bíznak projektjeikben.
A 7805 feszültségszabályozó alkalmazásai
7. ábra: 12 V - 5 V USB tápegység 7805 feszültségszabályozóval
A 7805 feszültségszabályozó sok elektronikus eszközben széles körben használt alkatrész.Feladata az, hogy stabil 5 V -os kimenetet biztosítson, amely hasznos az olyan áramkörök számára, amelyek folyamatos tápegységre van szükségük.
Például a mobiltelefon -töltőkben a 7805 segíti a feszültséget 5 V -os állapotban, még akkor is, ha a fali aljzatból származó teljesítmény megváltozik.Ez fontos a biztonságos töltéshez, amely következetes feszültséget igényel.Hasonlóképpen megtalálható a szünetmentes tápegység (UPS) rendszerekben, ahol elősegíti az állandó feszültség biztosítását olyan áramkörök számára, amelyek nem engedhetik meg maguknak a megszakításokat vagy a teljesítménycsökkenést.
Az olyan eszközökben, mint a hordozható médialejátszók, az akkumulátor feszültsége ingadozhat, amikor lefolyik, de a 7805 biztosítja, hogy a belső alkatrészek továbbra is állandó 5 V -t kapjanak, megvédve az eszközt a hirtelen teljesítményváltozások által okozott károktól.Az alacsony fogyasztású áramkörök, például a kis elektronikus projektekben vagy eszközökben, szintén a 7805-re támaszkodnak, hogy következetes feszültséget biztosítsanak.Ezek az áramkörök olyan érzékeny alkatrészeket tartalmazhatnak, mint a mikrovezérlők és az érzékelők, amelyek meghibásodhatnak vagy megsérülhetnek, ha az energia nem stabil.A 7805 gondoskodik arról, hogy a kimenet 5 V -on maradjon, függetlenül attól, hogy mi történik a bemeneti teljesítménygel.
Bizonyos esetekben a 7805 olyan áramkörökben is használható, amelyeknek ellenőrizniük kell az áram áramlását.Noha elsősorban a feszültség szabályozására tervezték, más alkatrészekkel, például ellenállókkal vagy tranzisztorokkal kombinálva, ez segíthet az áram szabályozásában is.Gyakran használják az infravörös távirányítókban a jelek küldéséhez szükséges stabil teljesítmény biztosításához.Az időzítő eszközök, mint például a stopper órák, szintén részesülnek a 7805 -ből. Ez tartja a belső órakomponenseket megfelelően működve, biztosítva, hogy az eszköz pontosan mérje az időt a következetes feszültség biztosításával.
A kondenzátorok szerepe a 7805 áramkörben
8. ábra: Feszültségszabályozási áramkör kondenzátorokkal
A kondenzátorok kis elektronikus alkatrészek, amelyeket gyakran adnak hozzá az áramkörökhöz a 7805 feszültségszabályozóval.Segítenek a feszültség simábbá tételében és a nem kívánt elektromos zaj csökkentésében.Ezen kondenzátorok nélkül a szabályozóból származó kimeneteknél kis feszültség változhat, ami befolyásolhatja a csatlakoztatott alkatrészek teljesítményét.
A 7805 bemeneti oldalán egy 0,33 µF értékű kondenzátort használnak az áramforrásból származó zaj kiszűrésére.Ez különösen hasznos lesz, ha a szabályozó több mint 10 hüvelyk távolságra van az áramellátástól, mivel az elektromos zaj vagy a tüskék gyakoribbak lehetnek a hosszabb távolságokon.A kondenzátor elnyeli ezeket az ingadozásokat, biztosítva, hogy a 7805 bemenetére állandóbb feszültséget adjunk.
A kimeneti oldalon egy kisebb kondenzátort, általában körülbelül 0,1 µF -et adunk hozzá a szabályozott feszültség további simításához.Annak ellenére, hogy a 7805 jó munkát végez a feszültség stabilizálásában, néhány kisebb változás megtörténhet.Ezeket a változásokat az áramkör külső tényezői vagy más alkatrészek okozhatják.A kimeneti kondenzátor segít kiszűrni ezeket a kis variációkat, biztosítva, hogy a feszültség a lehető legteljesebben maradjon 5 V -nél.Ez megbízhatóbb tápegységet biztosít azoknak az eszközöknek, amelyek érzékenyek a feszültségváltozásokra, például mikrovezérlőkre vagy más digitális alkatrészekre, amelyek megfelelő működést igényelnek.
Következtetés
A 7805 feszültségszabályozó segít a tápegység állandó tartásában az 5 V -os sebességgel, ami sokféle elektronikai projekthez hasznossá teszi.Könnyen használható, beépített védelemmel rendelkezik, és különféle eszközökben megtalálható, a kis eszközöktől a bonyolultabb rendszerekig.A 7805 használatával elősegítheti, hogy az eszközök megfelelően működjenek energiaproblémák nélkül.
Gyakran feltett kérdések [GYIK]
1. Mennyi feszültség lehet a 7805 -es fogantyú?
A 7805 feszültségszabályozó legfeljebb 35 V -os bemeneti feszültséget képes kezelni, de biztonságosabb és jobban működik, ha a bemenet 7 és 25 V között marad.Ha a bemeneti feszültség túl magas, akkor túlmelegedhet vagy megsérülhet.
2. Mekkora az AC feszültsége a 7805 -ben?
A 7805 -et úgy tervezték, hogy az egyenáramú feszültséget szabályozza, nem pedig AC.Először az AC -t DC -re kell konvertálnia, például egy egyenirányítóval, mielőtt a 7805 -hez csatlakoztatná.
3. Használhatom a 7805 -et kondenzátor nélkül?
Igen, technikailag használhatja a 7805 -et kondenzátorok nélkül, de ez sem fog működni.A kondenzátorok segítenek a feszültség simításában, és ellenőrizni, hogy a kimenet stabil marad -e.Általában egy kis kondenzátort helyeznek a bemenetre (0,33 µF), egy másik pedig a kimenetre (0,1 µF) a jobb teljesítmény érdekében.
4. Hogyan lehet csökkenteni a 12 V -os 5 V -t a 7805 használatával?
A 12 V -os 5 V -ra történő eljuttatásához csatlakoztassa a 12 V bemenetet a 7805 bemeneti csapjához, csatlakoztassa a földi csapot a földhöz, és a 7805 5 V -ot ad a kimeneti csapból.Ne felejtsd el a kondenzátorokat használni a feszültség állandó megőrzéséhez.
5. Mi a 7805 belső munkája?
A 7805 -en belül vannak olyan elektronikus alkatrészek, mint a tranzisztorok, az ellenállók és a referencia -diódák, amelyek együtt működnek, hogy a kimeneti feszültséget 5 V -os hőmérsékleten tartsák.Ezt úgy teszi, hogy az extra feszültséget hőre fordítja, így a kimenet állandó marad, még akkor is, ha a bemeneti feszültség vagy a terhelés megváltozik.