7805 регулятор напруги
Регулятор напруги 7805 - це популярний компонент, який використовується для забезпечення постійного виходу 5В в електронних схемах, забезпечуючи плавно пристрої, навіть коли вхідна напруга змінюється.Ця стаття пояснює, як працює 7805, його макет шпильки, внутрішні частини, які допомагають підтримувати напругу, та функції безпеки, до яких він включає.Ми також розглянемо, як він використовується в таких пристроях, як мобільні зарядні пристрої та системи, які потребують стабільної потужності для невеликої електроніки.Каталог
Малюнок 1: 7805 регулятор напруги
Вступ до регуляторів напруги
Регулятор напруги допомагає підтримувати вихідну напругу стійкою, навіть коли змінюється вхідна напруга або електричне навантаження змінюється.Зберігання стабільної напруги дуже корисно для того, щоб переконатися, що електронні пристрої працюють добре і не пошкоджуються змінами напруги.
Малюнок 2: Різні типи регуляторів напруги
Регулятори напруги працюють, коригуючи поточний потік, щоб підтримувати вихідну напругу однаковою, навіть якщо змінюється напруга вхідної напруги або навантаження.Якщо вхідна напруга піднімається, регулятор зменшує поточний потік, і якщо вхідна напруга падає, він збільшує поточний потік для підтримки правильної вихідної напруги.
У багатьох сучасних пристроях регулятори напруги вбудовані в інтегровані схеми (ІК), які є невеликими та надійними.Одним із поширених регуляторів ІС є 7805, який забезпечує стійкий +5 В.Цей тип регулятора часто використовується в електронних пристроях, які потребують стабільного джерела живлення, наприклад, комп'ютерів та зарядних пристроїв для мобільних телефонів.
Що таке регулятор напруги 7805?
Малюнок 3: 7805 регулятор напруги
Регулятор напруги 7805 - це часто використовуваний пристрій, який допомагає контролювати та забезпечувати постійний вихід 5В в електронних схемах.Він належить до сімейства регуляторів під назвою серія "78xx", де "xx" відноситься до вихідної напруги.У випадку 7805 він призначений для отримання фіксованих 5В.Цей регулятор може взяти вхідну напругу десь від 7 В до 35 В і все ще забезпечити, щоб вихід залишався на рівні 5 В.
7805 працює, знижуючи вхідну напругу до необхідного 5 В і позбавляючись від додаткової енергії як тепла.Він називається "лінійним" регулятором, оскільки він не конвертує додаткову енергію ефективно, а просто спалює його як тепло, щоб знизити напругу.Наприклад, якщо ви надаєте регулятору 12 В, це зменшить вихід до 5 В, а решта енергії (різниця між 12 В і 5 В) перетворюється на тепло.
Основна робота 7805 полягає в тому, щоб підтримувати вихідну напругу стійкою, навіть якщо вхідна напруга змінюється.Однак цей процес створює тепло, особливо коли вхідна напруга набагато вище 5 В або коли ланцюг потребує більше струму.Для обробки цього тепла 7805 часто потребує тепловіддача або інший метод охолодження.Без способу охолодити його, регулятор може занадто гаряче, що може вплинути на те, наскільки добре він працює або змусити його взагалі перестати працювати.
Конфігурація PIN -коду 7805 IC
Малюнок 4: Конфігурація PIN -коду 7805 регулятора напруги
• PIN 1 (вхід): Тут ви підключаєте напругу, яка ще не регулювалася.Напруга, що надходить, повинна бути щонайменше на 2В вище, ніж бажаний вихід 5 В.Отже, щоб отримати стабільний вихід 5В, вхідна напруга повинна бути не менше 7 В.
• PIN 2 (земля): Цей штифт підключається до землі (або нульової напруги) вашої схеми.Він служить орієнтиром як для вхідних, так і для вихідних напруг.
• PIN 3 (вихід): Ось звідки виходить стійкий 5 В.Вихід, як правило, становить 4,8 В і 5,2 В, але він має на меті залишатися якомога ближче до 5 В.
Як працює 7805 IC?
Малюнок 5: Діаграма схеми, що показує, як працює регулятор напруги 7805
Всередині ІС кілька частин працюють разом, щоб підтримувати постійну напругу вихідної напруги, навіть якщо відбулися зміни вхідної напруги або навантаження.Ось просте пояснення того, як кожна частина ІС працює для підтримки цього стійкого виходу.
Стартовий ланцюг
Стартовий ланцюг - це перша частина, яка активується, коли 7805 працює.Його робота полягає в тому, щоб переконатися, що всі інші внутрішні частини ІС готові почати працювати.Після того, як потужність буде застосована, ця схема встановлює все в русі, що дозволяє 7805 розпочати регулювання напруги.
Поточний генератор
Поточний генератор управляє, скільки струму протікає всередині ІС.Ця частина гарантує, що інші внутрішні компоненти отримують потрібну кількість струму для правильного функціонування.Це допомагає ІС адаптуватися до різних ситуацій, як, наприклад, коли навантаження на ІС змінюється, щоб він міг продовжувати забезпечувати стабільні показники.
Еталонна напруга (діод Zener)
Малюнок 6: Символ діода Zener
7805 використовує діод Zener для створення стійкої еталонної напруги.Ця еталонна напруга діє як посібник, який використовує ІС, щоб переконатися, що вихідна напруга залишається на 5 В.Діод Zener вибирається, оскільки він може підтримувати послідовну напругу, що допомагає ІС порівняти та регулювати вихідну напругу за потребою.
Підсилювач помилок
Підсилювач помилок відповідає за постійно перевірку вихідної напруги.Він порівнює фактичну вихідну напругу з опорною напругою, встановленою діодом Zener.Якщо вихідна напруга не є рівно 5 В, підсилювач помилки надсилає сигнал для вношення коригувань.Таким чином, вихідна напруга виправляється в режимі реального часу, зберігаючи його стійко в змінних умовах.
Елемент серії (транзистор)
Елемент проходження серії, як правило, транзистор, контролює кількість струму, що переходить до виходу.Він змінює свій опір на основі сигналів, які він отримує від підсилювача помилок.Якщо вихідна напруга починає переходити вище або нижче 5 В, транзистор регулює поточний потік, щоб повернути його на правильний рівень.Роблячи це, транзистор також випускає додаткову енергію як тепло, саме тому ІС може стати теплим під час використання.
Схема теплового захисту
Схема теплового захисту допомагає запобігти ІС занадто гарячим.Якщо температура ІС піднімається занадто високою, що може статися через велике використання або високі зовнішні температури, ця схема буде вступити, щоб тимчасово знизити струм або навіть вимкнути ІС.Ця функція важлива для захисту ІС та переконання, що вона не пошкоджена від перегріву.
Захист безпечної експлуатації (SOA)
Захист безпечної операційної зони (SOA) дозволяє 7805 працювати поза його безпечними межами.Цей захист гарантує, що ІС не піддається занадто великій напрузі чи струму, що може призвести до виходу з ладу.Якщо щось піде не так, як коротке замикання або раптовий шип вхідної напруги, цей захист обмежить роботу ІС, щоб запобігти пошкодженню.Ця функція допомагає ІС тривати довше і працювати надійно.
Управління теплом у 7805 IC
Управління теплом у регуляторі напруги 7805 може стати проблемою.7805 зменшує більш високу вхідну напругу до постійного виходу 5В, але коли вхідна напруга значно вище 5 В, додаткова напруга перетворюється в тепло.Наприклад, якщо вхід - 15 В, а струм - 0,5А, регулятор вироблятиме 5 Вт тепла.Це може бути занадто великим теплом для 7805, щоб обробляти без охолодження, потенційно спричиняючи його перегріву і провалюється.
Щоб зменшити тепло, найкраще тримати вхідну напругу близько до 7 В, що є мінімальним, необхідним для стабільного 5 В.Чим ближче вхідна напруга до 7 В, тим менше зайвої енергії, який регулятор повинен перетворити на тепло.Якщо необхідна більш висока вхідна напруга, до 7805 може бути прикріплений тепловідвід, щоб допомогти охолонути його, розповсюджуючи тепло на більшу площу поверхні.Чим більший тепловідвід, тим краще він буде при розсіюванні тепла і утримувати регулятор у безпечному діапазоні температури.
Особливості 7805 регулятора напруги IC
Мінімальні зовнішні компоненти
Однією з найкращих речей про ІС 7805 є те, що для роботи йому потрібно дуже мало додаткових деталей.Зазвичай для цього потрібні лише два невеликі конденсатори - один на вхідній стороні та один на вихідній стороні.Ці конденсатори допомагають підтримувати напругу стійкою та зменшити будь -які раптові зміни або шум у потужності.Оскільки 7805 не потребує багатьох додаткових деталей, це робить дизайн простішим і знижує вартість.Це робить його чудовим вибором для багатьох проектів.
Широкий вхідний діапазон напруги
7805 може працювати з широким діапазоном вхідних напруг, від 7 В до 35 В.Це означає, що він може обробляти потужність з різних джерел, навіть якщо напруга вища або нижча, ніж очікувалося.Поки вхідна напруга залишається в цьому діапазоні, 7805 дасть постійний вихід 5В.Ця гнучкість робить його корисним для різних ситуацій, коли вхідна потужність не завжди може бути однаковою.
Поточна ємність
7805 може забезпечити до 1,5А струму, що робить його корисним для пристроїв, які потребують помірної кількості потужності, наприклад, малих двигунів або датчиків.Він може надійно забезпечити цей струм на різні електронні деталі, але фактичний струм залежить від того, скільки тепла генерує ІС та вхідну напругу.Якщо він стає занадто гарячим або вхідна напруга занадто низька, струм може бути зменшений.Тим не менш, для більшості цілей 7805 може легко задовольнити потреби в силі багатьох пристроїв.
Низький струм очікування
Коли 7805 не активно надає живлення пристрою, він використовує дуже мало енергії, як правило, близько 5 мА.Це означає, що він не витрачає великої потужності, що особливо корисно в пристроях, які працюють на батареї.Оскільки він не зливає потужність без потреби, він допомагає зробити системи більш ефективними, особливо в конструкціях, де економія енергії є пріоритетним.
Вбудований захист
ІС 7805 оснащений кількома функціями безпеки, які захищають як ІС, так і пристрої, які він живлять.Він має тепловий захист, який вимикає ІС, якщо він стає занадто гарячим.Він також має вбудований обмежувач струму, який заважає занадто великому струму протікати, захищаючи схему від пошкоджень.Нарешті, він може обробляти короткі схеми, не піддавшись, завдяки своїм внутрішнім заходам безпеки.Ці вбудовані захист роблять 7805 надійним вибором для багатьох проектів, навіть у середовищах, де умови потужності можуть несподівано змінюватися.
Переваги використання 7805 IC
Простий у використанні
Однією з найбільших переваг 7805 ІС є те, наскільки просто працювати.Для стабілізації вхідних та вихідних напруг вам потрібно лише кілька додаткових компонентів, як конденсатори.Це полегшує налаштування навіть для людей, які тільки починають з електроніки.Макет PIN -коду легко зрозуміти: один штифт для вхідної напруги, один для землі та один для виходу 5В.Ця простота означає, що ви можете швидко додати 7805 до ланцюга, не потребуючи складних коригувань або мати справу з будь -якими складними налаштуваннями.
Особливості безпеки
ІС 7805 включає вбудовані функції безпеки, які захищають його від пошкоджень.Однією з таких функцій є тепловий захист, який автоматично вимикає ІС, якщо він стає занадто гарячим.Це запобігає пошкодженню ІС та іншими частинами в ланцюзі.Це особливо корисно в ситуаціях, коли ланцюг може стати занадто теплим або де охолодження викликає занепокоєння.Ще одна корисна особливість-захист від короткого замикання.Якщо в ланцюзі виникає несправність, що викликає коротке замикання, 7805 обмежить струм, що протікає через нього, захищаючи як сам, так і решту ланцюга від шкоди.Цей захист робить 7805 міцним та надійним вибором для багатьох проектів електроніки.
Загальні програми
ІС 7805 широко використовується в схемах, які потребують стабільного джерела живлення 5В.Він часто зустрічається на пристроях, які використовують низьку потужність, такі як проекти мікроконтролерів, вбудовані системи та багато типів датчиків.Багато електронних компонентів, таких як мікропроцесори, дисплеї та модулі зв'язку, потребують постійного 5В для належної роботи.ІС 7805 забезпечує цю стабільну потужність, яка допомагає цим компонентам безперебійно працювати.Оскільки це легко знайти і добре працює в широкому спектрі додатків, ІС 7805 довіряють як професіонали, так і любителі у своїх проектах.
Застосування регулятора напруги 7805
Малюнок 7: 12 В до 5 В USB -джерело живлення за допомогою регулятора напруги 7805
Регулятор напруги 7805 є широко використовуваним компонентом у багатьох електронних пристроях.Його завдання полягає в тому, щоб забезпечити стабільний вихід 5В, який корисно для схем, які потребують постійного джерела живлення.
Наприклад, у зарядних пристроях мобільних телефонів 7805 допомагає підтримувати напругу в 5 В, навіть якщо потужність, що надходить із розетки стіни.Це важливо для безпечної зарядки пристроїв, які потребують послідовної напруги.Аналогічно, його можна знайти в системах безперебійного джерела живлення (UPS), де він допомагає подавати постійну напругу в схему, які не можуть дозволити собі перебої або падіння живлення.
У таких пристроях, як портативні медіаплеєри, напруга акумулятора може коливатися в міру стікання, але 7805 гарантує, що внутрішні компоненти все ще отримують стійкий 5 В, захищаючи пристрій від пошкоджень, спричинених раптовими змінами живлення.Схеми з низькою потужністю, такі як в невеликих електронних проектах або гаджетах, також покладаються на 7805 для забезпечення послідовної напруги.Ці ланцюги можуть містити чутливі частини, такі як мікроконтролери та датчики, які можуть несправно працювати або пошкодитися, якщо потужність не стабільна.7805 гарантує, що вихід залишається на рівні 5 В, незалежно від того, що відбувається з вхідною потужністю.
У деяких випадках 7805 можна використовувати в ланцюгах, які потребують контролю потоку струму.Хоча він в основному розроблений для регулювання напруги, у поєднанні з іншими частинами, такими як резистори або транзистори, він також може допомогти регулювати струм.Він часто використовується в інфрачервоному дистанційному керуванні для забезпечення стабільної потужності, необхідної для надсилання сигналів.Тимчасові пристрої, такі як секундоміри, також отримують користь від 7805. Він підтримує внутрішні компоненти годинника правильно, гарантуючи, що пристрій точно вимірює час, забезпечуючи послідовну напругу.
Роль конденсаторів у 7805 ланцюгах
Малюнок 8: Ліжок регулювання напруги з конденсаторами
Конденсатори - це невеликі електронні компоненти, які часто додаються до схем з регулятором напруги 7805.Вони допомагають зробити напругу більш гладкою і зменшити небажаний електричний шум.Без цих конденсаторів вихід з регулятора може мати невеликі зміни напруги, що може вплинути на продуктивність з'єднаних частин.
На вхідній стороні 7805 конденсатор зі значенням 0,33 мкФ зазвичай використовується для фільтрування будь -якого шуму від джерела живлення.Це стає особливо корисним, якщо регулятор розміщується більше 10 дюймів від джерела живлення, оскільки електричний шум або шипи можуть бути більш поширеними на більші відстані.Конденсатор поглинає ці коливання, забезпечуючи більш постійну напругу до входу 7805.
На вихідній стороні менший конденсатор, як правило, близько 0,1 мкФ, додається для подальшого згладжування регульованої напруги.Незважаючи на те, що 7805 добре справляється зі стабілізацією напруги, деякі незначні зміни все ще можуть відбутися.Ці зміни можуть бути спричинені зовнішніми факторами або іншими частинами в ланцюзі.Вихідний конденсатор допомагає відфільтрувати ці невеликі варіанти, гарантуючи, що напруга залишається максимально стійкою при 5 В.Це забезпечує більш надійне джерело живлення для пристроїв, чутливих до змін напруги, таких як мікроконтролери або інші цифрові компоненти, які потребують послідовної потужності для правильної роботи.
Висновок
Регулятор напруги 7805 допомагає підтримувати живлення стійким при 5 В, що робить його корисним для багатьох різних проектів електроніки.Він простий у використанні, має вбудований захист і його можна знайти на різних пристроях, від невеликих гаджетів до більш складних систем.Використовуючи 7805, ви можете допомогти забезпечити належну роботу ваших пристроїв без проблем.
Часті запитання [FAQ]
1. Скільки напруги може обробляти 7805?
Регулятор напруги 7805 може обробляти вхідну напругу до 35 В, але він безпечніший і працює краще, якщо вхід залишається між 7 В та 25 В.Якщо вхідна напруга занадто висока, вона може перегрітися або пошкодитися.
2. Яка напруга змінного струму в 7805?
7805 призначений для регулювання напруги постійного струму, а не змінного струму.Спочатку потрібно конвертувати змінного струму в постійну струму, використовуючи щось на зразок випрямляча, перш ніж підключити його до 7805.
3. Чи можу я використовувати 7805 без конденсатора?
Так, ви можете технічно використовувати 7805 без конденсаторів, але це також не буде працювати.Конденсатори допомагають згладити напругу та переконатися, що вихід залишається стабільним.Зазвичай невеликий конденсатор розміщується на вході (0,33 мкФ), а інший - на виході (0,1 мкф) для кращої продуктивності.
4. Як зменшити 12 В до 5 В за допомогою 7805?
Щоб знизити 12В до 5 В, ви підключите вхід 12В до вхідного штифта 7805, підключіть штифт заземлення до землі, а 7805 дасть вам 5 В з його вихідного штифта.Не забудьте використовувати конденсатори, щоб допомогти підтримувати напругу стійкою.
5. Яка внутрішня робота 7805?
Всередині 7805 є невеликі електронні деталі, такі як транзистори, резистори та опорні діоди, які працюють разом, щоб зберегти вихідну напругу при 5 В.Це робиться, перетворивши додаткову напругу на тепло, тому вихід залишається стійким, навіть якщо змінюється напруга або навантаження вхідна напруга.