7805 характеристики схема подключения. Регулятор напряжения 7805: характеристики, схема подключения и применение

Что такое регулятор напряжения 7805. Какие у него основные характеристики. Как правильно подключить 7805. Где применяется этот стабилизатор напряжения. Какие преимущества и недостатки у микросхемы 7805.

Содержание

Обзор регулятора напряжения 7805

7805 — это популярная микросхема линейного регулятора напряжения, входящая в семейство 78xx. Ее основная функция — преобразование нестабильного входного напряжения в стабильное выходное напряжение 5 В.

Название микросхемы несет в себе важную информацию:

78 — указывает на то, что это регулятор положительного напряжения
05 — обозначает выходное напряжение 5 В

Таким образом, 7805 генерирует стабильные +5 В на выходе при подаче на вход нерегулируемого напряжения в диапазоне от 7 до 35 В.

Основные характеристики регулятора 7805

Микросхема 7805 обладает следующими ключевыми характеристиками:

Входное напряжение: 7-35 В
Выходное напряжение: 5 В (стабилизированное)
Максимальный выходной ток: 1,5 А

Падение напряжения: минимум 2 В
Рабочая температура: до 125°C
Встроенная защита от перегрева и короткого замыкания
Точность выходного напряжения: ±4%

Благодаря этим параметрам 7805 является надежным и универсальным решением для стабилизации напряжения в различных электронных устройствах.

Схема подключения регулятора напряжения 7805

Рассмотрим типовую схему включения микросхемы 7805:

Входное нестабилизированное напряжение 7-35 В подается на вывод 1 (Input)
Вывод 2 (Ground) соединяется с общим проводом схемы
С вывода 3 (Output) снимается стабилизированное напряжение 5 В
Между входом и общим проводом рекомендуется установить конденсатор 0,33 мкФ
Между выходом и общим проводом устанавливается конденсатор 0,1 мкФ

Эти входной и выходной конденсаторы улучшают стабильность работы и подавляют высокочастотные помехи.

При использовании входного напряжения выше 12 В или при больших выходных токах необходимо установить на микросхему радиатор для отвода избыточного тепла.

Применение регулятора напряжения 7805

Благодаря своей надежности и простоте использования, микросхема 7805 нашла широкое применение в различных электронных устройствах:

Источники питания для микроконтроллеров и цифровых схем
Зарядные устройства для мобильных телефонов
Блоки питания для аудиоаппаратуры
Стабилизаторы в автомобильной электронике
Лабораторные источники питания
Регуляторы напряжения в компьютерной технике

Простота схемы включения делает 7805 популярным выбором как для промышленных устройств, так и для любительских проектов.

Преимущества использования регулятора 7805

Микросхема 7805 обладает рядом преимуществ, обуславливающих ее популярность:

Простота использования — не требует сложных внешних цепей
Встроенная защита от перегрузки и короткого замыкания
Высокая надежность и стабильность выходного напряжения
Широкий диапазон входных напряжений
Доступность и низкая стоимость
Компактные размеры
Не требует настройки

Эти факторы делают 7805 отличным выбором для многих применений, где требуется стабильное напряжение 5 В.

Недостатки и ограничения регулятора 7805

Несмотря на многочисленные достоинства, у микросхемы 7805 есть и некоторые недостатки:

Низкий КПД при большой разнице между входным и выходным напряжением
Значительное тепловыделение, требующее использования радиатора
Фиксированное выходное напряжение (нет возможности регулировки)
Относительно невысокий максимальный выходной ток (1,5 А)

Необходимость входного напряжения минимум на 2-3 В выше выходного

Эти ограничения следует учитывать при выборе регулятора напряжения для конкретного применения.

Альтернативы регулятору 7805

В некоторых случаях может потребоваться использование альтернативных решений вместо 7805:

LM317 — регулируемый линейный стабилизатор с возможностью настройки выходного напряжения
LM2596 — импульсный понижающий преобразователь с высоким КПД
AMS1117-5.0 — линейный стабилизатор с низким падением напряжения
XL4015 — импульсный преобразователь с возможностью регулировки выходного напряжения и тока

Выбор конкретного решения зависит от требований к выходному напряжению, току, КПД и других параметров в каждом конкретном случае.

Сравнение 7805 с импульсными преобразователями

Хотя 7805 остается популярным выбором, в некоторых применениях импульсные преобразователи могут иметь преимущества:

Более высокий КПД, особенно при большой разнице входного и выходного напряжений
Меньшее тепловыделение
Возможность как понижения, так и повышения напряжения
Более высокие выходные токи

Однако импульсные преобразователи имеют и недостатки:

Более сложная схема включения
Генерация высокочастотных помех
Как правило, более высокая стоимость

Поэтому выбор между линейным регулятором типа 7805 и импульсным преобразователем зависит от конкретных требований проекта.

Практические советы по использованию 7805

Для обеспечения надежной работы регулятора напряжения 7805 рекомендуется соблюдать следующие правила:

Всегда устанавливайте входной и выходной конденсаторы согласно рекомендациям производителя
При входном напряжении выше 12 В используйте радиатор для отвода тепла
Размещайте регулятор как можно ближе к нагрузке для минимизации падения напряжения на проводниках
При больших токах нагрузки используйте толстые проводники и качественные разъемы
Обеспечьте хорошее заземление схемы для минимизации помех
Не превышайте максимально допустимое входное напряжение и выходной ток

Соблюдение этих рекомендаций поможет обеспечить стабильную и долговременную работу устройств на основе регулятора 7805.

Расчет тепловыделения и выбор радиатора

При использовании 7805 важно правильно рассчитать тепловыделение и подобрать подходящий радиатор. Мощность, рассеиваемая на регуляторе, вычисляется по формуле:

P = (Vin — Vout) * Iout

Где:

P — рассеиваемая мощность (Вт)
Vin — входное напряжение (В)
Vout — выходное напряжение (В)
Iout — ток нагрузки (А)

Например, при входном напряжении 12 В, выходном 5 В и токе нагрузки 1 А, рассеиваемая мощность составит:

P = (12 — 5) * 1 = 7 Вт

Исходя из этого значения, необходимо выбрать радиатор с соответствующим тепловым сопротивлением. Чем меньше тепловое сопротивление радиатора, тем эффективнее он отводит тепло.

Улучшение стабильности работы 7805

Для повышения качества работы регулятора 7805 можно применить следующие меры:

Использование высококачественных керамических конденсаторов на входе и выходе
Добавление дополнительного электролитического конденсатора большой емкости на выходе для улучшения отклика на импульсную нагрузку
Применение схемы с обратной связью для точной подстройки выходного напряжения
Использование схемы защиты от обратного напряжения на входе
Экранирование регулятора для снижения восприимчивости к внешним помехам

Эти меры могут значительно улучшить стабильность и надежность устройств на основе регулятора 7805.

7805 Схема ИС регулятора напряжения

9 месяцев назад 9 месяцев назад Фарва Навази 5603 просмотра

Введение

Мы создали и описали несколько схем регулятора напряжения в наших руководствах и статьях. Мы также попытались объяснить важность того, как он принимает переменное напряжение на входе и генерирует постоянное напряжение на выходе. Более того, мы узнали, что постоянное напряжение защищает устройство от повреждений и спасает его от любых нештатных ситуаций. Но все это делают регуляторы напряжения. таким образом, 7805 является одним из наиболее распространенных стабилизаторов напряжения. Итак, мы решили, что в этом уроке мы обсудим «Схему микросхемы 7805». Но прежде чем знакомиться с принципиальной схемой, давайте сначала изучим IC 7805.

Обзор IC 7805

Во-первых, название 7805 скрывает очень интересную информацию. 78 в 7805 описывает его как регулятор положительного напряжения, а 05 в названии означает, что он дает 5 В на выходе. Следовательно, это означает, что эта ИС генерирует положительные 5 вольт на нагрузке выхода. Для использования этой ИС рекомендуется использовать радиаторы, так как они могут давать ток до 1,5 ампер, и ИС также может страдать от тепловых потерь. Кроме того, микросхема содержит три контакта, контакт 1 для нерегулируемого входа и контакт 2 для земли. И третий контакт для получения регулируемого выхода 5 В.

Купить на Amazon

Аппаратные компоненты

Следующие компоненты необходимы для изготовления схемы регулятора напряжения Кол-во 1 Понижающий трансформатор 0–9 В перем. тока / 1 А 2 2 Диод 1N4007 4 9003 3 3 Положительный регулятор IC 7805 2 4 Электролитный конденсатор 47 мкФ, 10 мкФ, 0,1 мкФ 1 90 038 5 Разъем 2-контактный 1

LM7805 Распиновка

Для получения подробного описания схемы выводов, размеров и спецификаций загрузите техническое описание схемы регулятора напряжения LM7805

Рабочее объяснение

Чтобы понять принципиальную схему микросхемы 7805, мы создали схему, использующую источник переменного тока. Во-первых, с помощью понижающего трансформатора 230 вольт переменного тока преобразуются в 9.В переменного тока. Для этого мы подключили первичную сторону к источнику переменного тока, а вторичную сторону к цепи. Теперь это переменное напряжение может быть выпрямлено мостовым выпрямителем, подключенным к нашей схеме. Этот мостовой выпрямитель сделан из простых электронных диодов. Следовательно, он преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока. Но тем не менее, он может иметь рябь. Итак, мы подключили конденсаторы для фильтрации поступающего постоянного напряжения.

Выход конденсатора фильтров поступает на ИМС L7805. Так как есть три контакта IC. Контакт 1 принимает отфильтрованный вход, а контакт 2 — землю. Теперь Ic регулирует напряжение и обеспечивает выход на контакте 3. Контакт 3 подключен к конденсатору C3, который предназначен для устранения искажений. Используйте мультиметр, чтобы проверить питание 5 В на конденсаторе.

Применение и использование

Во-первых, микросхема 7805 может использоваться в качестве регулируемого выходного регулятора.
Кроме того, его можно использовать в любой цепи, требующей регулируемого источника питания 5 В.
Кроме того, он может работать как ограничитель тока для некоторых электронных приложений.
Кроме того, его можно использовать в качестве регулируемого двойного источника питания.

Конфигурация выводов, схема и ее применение

Все источники напряжения не могут обеспечить стабильный выходной сигнал из-за колебаний в цепи. Для получения стабильного выхода реализован стабилизатор напряжения. Регулятор напряжения используется для создания и поддержания стабильного выходного напряжения, которое используется для преобразования мощности постоянного/постоянного тока, некоторые могут выполнять преобразование мощности переменного/постоянного или переменного/переменного тока. Интегральные схемы или ИС, которые используются для регулирования напряжения, известны как ИС регулятора напряжения. Существуют различные типы микросхем регуляторов напряжения, такие как 7805 IC, 7812 IC, TL783, 7800, 7812 и многие другие. Итак, в этой статье обсуждается один из типов стабилизаторов напряжения, а именно 9-вольтовый.0117 7805 регулятор напряжения .

Регулятор напряжения 7805 представляет собой стационарную интегральную схему линейного регулятора напряжения и входит в семейство интегральных микросхем регуляторов напряжения серии 78xx. В микросхеме 7805 78 — это регулятор положительного напряжения, а 05 — выходное напряжение. Входное напряжение этого регулятора напряжения составляет до 35В.

7805 Регулятор напряжения

Конфигурация контактов:

Регулятор напряжения 7805 имеет три контакта. Конфигурация выводов стабилизатора напряжения 7805 показана ниже, где каждый вывод и его функции обсуждаются ниже.

7805 Конфигурация контактов микросхемы

Контакт 1 (входной контакт): Этот контакт используется для подачи входного напряжения в диапазоне от 7 В до 35 В. Для регулирования на этот вывод подается нерегулируемое напряжение.
Контакт 2 (контакт GND): Это контакт GND, одинаково нейтральный для входа и выхода.
Контакт 3 (выходной контакт): Это выходной контакт, обеспечивающий выходное напряжение 5 В.

Характеристики и характеристики:

Особенности и характеристики регулятора напряжения 7805 включают следующее.

Это интегральная схема с 3 выводами.
Выходной ток до 1,5А.
Имеет внутреннюю защиту от тепловой перегрузки.

Обладает высокой рассеиваемой мощностью.
Внутреннее ограничение тока короткого замыкания.
Минимальное входное напряжение 7В.
Максимальное входное напряжение 25В.
Рабочий ток 5 мА
Максимальная температура перехода 125 градусов Цельсия
Доступен в КТЭ, ТО-220, СОТ-223, ТО-92 и ТО-3 пакеты.
Эквивалентные регуляторы напряжения 7805; LM340, LM340A и LM1084-5.0 можно использовать как эквивалент LM7805; Если эти микросхемы недоступны, можно использовать микросхему LM317 для получения стабильного выходного напряжения, например 5 В.

7805 Цепь регулятора напряжения

Ниже показана принципиальная схема регулятора напряжения 7805, который используется для обеспечения регулируемого напряжения, например, 5 В от сети переменного тока. Необходимые компоненты для подключения этой схемы в основном включают в себя понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель, включающий 4 диода 1N4007, предохранитель на 1 А и конденсаторы — 0,22 мкФ, 0,1 мкФ и 1000 мкФ, диод 1N4007 и микросхему 7805.

7805 Цепь регулятора напряжения

7805 Работа регулятора напряжения

Эта схема очень полезна для преобразования источника питания переменного тока сначала из сети в нерегулируемый постоянный ток, а затем в постоянный регулируемый постоянный ток. Эта схема может быть составлена из различных компонентов, упомянутых выше.

Во-первых, приведенную выше схему можно разделить на две основные части. Таким образом, в первичной части сеть переменного тока может быть преобразована в нерегулируемый постоянный ток. В следующей части нерегулируемый постоянный ток может быть изменен на регулируемый постоянный ток 5 В.

Сначала используется понижающий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети, а вторичная обмотка подключена к мостовому выпрямителю. Здесь между понижающим трансформатором и мостовым выпрямителем можно установить предохранитель на 1 А. Таким образом, это ограничит ток, проходящий через цепь, до 1 А.

Выпрямленный постоянный ток мостового выпрямителя можно сгладить с помощью конденсатора на 1000 мкФ. В результате выходное напряжение на конденсаторе 1000 мкФ составляет 12 В постоянного тока. Таким образом, это напряжение может быть подано на вход микросхемы 7805. После этого это напряжение можно преобразовать в регулируемый постоянный ток 5 В. Наконец, выходное напряжение может быть достигнуто на его выходных клеммах как 5В.

Тепловыделение в ИС 7805

Тепловыделение в ИС регулятора напряжения 7805 очень велико в форме тепла. Этот нагрев может происходить из-за разницы значений входного и выходного напряжения. Таким образом, если значение разницы между входным и выходным напряжением максимальное, то тепловыделение будет больше. Таким образом, радиатор используется, чтобы избежать неисправности.

Наименьшая допустимая разница между входным и выходным напряжением для поддержания выходного напряжения на правильном уровне называется падением напряжения. Таким образом, входное напряжение должно поддерживаться на 2–3 В выше выходного напряжения, в противном случае необходимо подключить соответствующий радиатор для отвода избыточного тепла. Для правильного расчета размера радиатора используется приведенная ниже формула.

Выработанное тепло = входное напряжение X выходной ток

Для анализа основного соотношения вырабатываемого тепла, а также значения входного напряжения в этом регуляторе напряжения приводятся следующие два примера.

Система, включающая входное напряжение 12 В и необходимый выходной ток, составляет 0,6 А. Таким образом, произведено

(12-5) х 0,6 = 4,2 Вт тепла.

Таким образом, потерянная тепловая энергия составляет 4,2 Вт, а фактически использованная энергия

В x I = 5 x 0,6 = 3,0 Вт

Это почти вдвое больше энергии, потраченной в виде тепла.

После этого можно рассматривать случай, когда входное напряжение меньше 7В.

Таким образом, в этом случае вырабатываемое тепло равно;

(7-5) x 0,6 = 1,2 Вт

Итак, наконец, мы можем заключить, что; при максимальном входном напряжении микросхема регулятора напряжения будет крайне неэффективной.

Важные моменты, которые необходимо учитывать при использовании этого регулятора напряжения 7805. Во-первых, входное напряжение всегда должно быть выше выходного напряжения. Входной и выходной токи почти идентичны, что означает; если входной ток 7,5 В 1 А, то выходной ток будет 5 В 1 А, потому что оставшаяся мощность будет рассеиваться в виде тепла. Таким образом, радиатор должен использоваться с этим регулятором напряжения.

Важные факторы при выборе регулятора напряжения

Выбор любого стабилизатора напряжения может быть сделан на основе различных факторов, таких как входное и выходное напряжение, падение напряжения, эффективность, рассеиваемая мощность, точность напряжения, регулировка нагрузки и регулирование линии.

Входное и выходное напряжение

Знание входного и выходного напряжения для регуляторов напряжения очень важно. Входное напряжение, используемое линейными регуляторами напряжения, выше по сравнению с номинальным напряжением o/p. Таким образом, если входное напряжение (Vin) меньше предпочтительного выходного напряжения, то это называется недостаточным напряжением, которое приводит к падению регулятора напряжения и подает нерегулируемый выходной сигнал.

Падение напряжения

Несоответствие между входным и выходным напряжениями регулятора известно как падение напряжения. Например; если входное напряжение регуляторов 7805 составляет 6 В, а напряжение вывода равно 3 В, то падение напряжения будет равно 3 В. Если входное напряжение стабилизатора упадет ниже, то и выходное напряжение, и падение напряжения повлияют на нерегулируемый выход, который может повредить ваше устройство. Таким образом, при выборе регулятора напряжения проверка падения напряжения обязательна.

Рассеиваемая мощность

По сравнению с импульсными регуляторами напряжения, эти линейные регуляторы напряжения рассеивают большую мощность. Таким образом, чрезмерное рассеивание мощности может привести к перегреву батареи, разрядке или повреждению устройства. Итак, для расчета рассеиваемой мощности регулятора напряжения необходимо использовать следующую формулу.

Мощность (P) = (Входное напряжение (Vin) – Выходное напряжение (Vout)) x Ток (I)

Чтобы избежать рассеивания мощности, вы можете использовать импульсный регулятор напряжения вместо линейного регулятора напряжения.

Эффективность

Эффективность регулятора напряжения можно определить как отношение мощности o/p и мощности i/p. Таким образом, эффективность этих регуляторов напрямую ограничена током покоя и падением напряжения, потому что, если падение напряжения высокое, эффективность будет низкой. Для достижения максимальной эффективности необходимо уменьшить как ток покоя, так и падение напряжения, а также уменьшить разность напряжений между входом и выходом.

Правила нагрузки

Регулирование нагрузки можно определить как способность схемы поддерживать определенное выходное напряжение ниже ненадежных условий нагрузки. Таким образом, это выражается как

Регулирование нагрузки = ∆Vout/ ∆Iout

Регулирование линии

Регулирование линии можно определить как способность схемы поддерживать конкретное выходное напряжение при ненадежном входном напряжении. Таким образом, это может быть выражено как;

Линейное регулирование = ∆Vout / ∆Vin

Таким образом, при выборе подходящей ИС стабилизатора напряжения для любого приложения необходимо учитывать все вышеперечисленные факторы.

Преимущества

К преимуществам стабилизатора напряжения 7805 IC относятся следующие.

Эта микросхема регулятора напряжения легко используется для локального регулирования.

Эта ИС надежна, очень эффективна и универсальна.
Меньше затрат и легкодоступность благодаря массовому производству
Компактный, прочный и легкий.
Схема блока питания станет очень простой и быстрой.
Он прост в изготовлении, включая некоторые функции, такие как встроенная защита, повышение напряжения или тока, программируемый выходной сигнал, внутренние защиты и т. д.
Его переходная характеристика быстрая.
Этот регулятор напряжения не требует дополнительных компонентов для управления выходным напряжением.
Эта ИС имеет встроенную защиту от перенапряжения.
На клемме GND используется радиатор для защиты регулятора от коротких замыканий/высоких токов.
Этот регулятор включает очень мало внешних компонентов.
Обладает высокой пропускной способностью для цепей тока.
Они применимы в цепях, чувствительных к более низким и более высоким частотам, таких как усилитель.
Поддерживает напряжение O/P на стабильном уровне.

Недостатки

К недостаткам стабилизатора напряжения 7805 IC относятся следующие.

Эта схема регулятора напряжения имеет наименьший предел входного напряжения примерно 2,5 В по сравнению с напряжением o/p.
Эта схема тяжелее по сравнению с коммутационными схемами.
Эффективность схемы ниже из-за рассеивания мощности за счет тепла.
Регуляторы напряжения серии 7800 не новы, поэтому в настоящее время эти ИС используются нечасто.
По сравнению с ИИП обеспечивают низкий КПД.

Применения регулятора напряжения 7805

Применения регулятора напряжения 7805 IC включают следующее.

Регулируемое двойное питание.
Регулятор тока.
Эти регуляторы используются для разработки различных цепей, таких как ИБП, зарядные устройства для телефонов, портативные проигрыватели компакт-дисков и т. д.
Этот регулятор используется в различных схемах, таких как стабилизаторы с фиксированным и регулируемым выходом, зарядные устройства для телефонов, настольные источники питания, регуляторы тока,
Измерители индуктивности и схемы защиты от переполюсовки.