7805 spanningsregelaar
De 7805 -spanningsregelaar is een populair onderdeel dat wordt gebruikt om een gestage 5V -uitgang in elektronische circuits te bieden, waardoor apparaten soepel werken, zelfs wanneer de ingangsspanning verandert.Dit artikel legt uit hoe de 7805 werkt, de pin -lay -out, de interne onderdelen die helpen de spanning te behouden en de veiligheidsvoorzieningen die het bevat.We zullen ook kijken hoe het wordt gebruikt in apparaten zoals mobiele laders en systemen die stabiel vermogen nodig hebben voor kleine elektronica.Catalogus
Figuur 1: 7805 spanningsregelaar
Inleiding tot spanningsregelaars
Een spanningsregelaar helpt de uitgangsspanning stabiel te houden, zelfs wanneer de ingangsspanning verandert of de elektrische belasting varieert.Het stabiel houden van de spanning is erg handig om ervoor te zorgen dat elektronische apparaten goed werken en niet beschadigd raken door spanningswijzigingen.
Figuur 2: Verschillende soorten spanningsregelaars
Spanningsregelaars werken door de stroomstroom aan te passen om de uitgangsspanning hetzelfde te houden, zelfs als de ingangsspanning of belasting verandert.Als de ingangsspanning omhoog gaat, vermindert de regulator de stroomstroom en als de ingangsspanning daalt, verhoogt deze de stroomstroom om de juiste uitgangsspanning te behouden.
In veel moderne apparaten zijn spanningsregelaars ingebouwd in geïntegreerde circuits (IC's), die klein en betrouwbaar zijn.Een gemeenschappelijke IC -regulator is de 7805, die een stabiele +5V -uitgang biedt.Dit type regulator wordt vaak gebruikt in elektronische apparaten die een stabiele voeding nodig hebben, zoals computers en mobiele telefoonladers.
Wat is de spanningsregelaar 7805?
Figuur 3: 7805 spanningsregelaar
De 7805 -spanningsregelaar is een veelgebruikt apparaat dat helpt bij het beheersen en een gestage 5V -uitgang in elektronische circuits bieden.Het behoort tot een familie van toezichthouders genaamd de "78xx" -serie, waarbij "XX" verwijst naar de uitgangsspanning.In het geval van de 7805 is het ontworpen om een vaste 5V te geven.Deze regulator kan een ingangsspanning nemen van 7V tot 35V en ervoor zorgen dat de uitgang op 5V blijft.
De 7805 werkt door de inkomende spanning te verlagen naar de vereiste 5V en de extra energie als warmte kwijt te raken.Het wordt een "lineaire" regulator genoemd omdat het de extra energie niet efficiënt omzet, maar het gewoon verbrandt als warmte om de spanning naar beneden te halen.Als u bijvoorbeeld de regulator 12V verstrekt, wordt de output verminderd tot 5V en wordt de rest van de energie (het verschil tussen 12V en 5V) in warmte veranderd.
De belangrijkste taak van de 7805 is om de uitgangsspanning stabiel te houden, zelfs als de ingangsspanning verandert.Dit proces creëert echter warmte, vooral wanneer de ingangsspanning veel hoger is dan 5V of wanneer het circuit meer stroom nodig heeft.Om deze warmte aan te kunnen, heeft de 7805 vaak een koellichaam of een andere koelmethode nodig.Zonder een manier om het af te koelen, kan de regulator te heet worden, wat kan beïnvloeden hoe goed hij werkt of ervoor kan zorgen dat hij helemaal niet meer werkt.
PIN -configuratie van de 7805 IC
Afbeelding 4: PIN -configuratie van 7805 spanningsregelaar
• Pin 1 (invoer): Hier verbindt u de spanning die nog niet is gereguleerd.De spanning die binnenkomt, moet ten minste 2V hoger zijn dan de 5V -uitgang die u wilt.Dus, om een stabiele 5V -uitgang te krijgen, moet de ingangsspanning ten minste 7V zijn.
• Pin 2 (grond): Deze pin verbindt met de grond (of nul spanning) van uw circuit.Het dient als referentiepunt voor zowel de invoer- als uitgangsspanningen.
• Pin 3 (uitvoer): Dit is waar de gestage 5V -uitgang vandaan komt.De output ligt meestal tussen 4,8 V en 5.2V, maar het is bedoeld om zo dicht mogelijk bij 5V te blijven.
Hoe werkt 7805 IC?
Afbeelding 5: Circuitdiagram dat laat zien hoe de 7805 spanningsregelaar werkt
Binnen het IC werken verschillende onderdelen samen om de uitgangsspanning constant te houden, zelfs als er veranderingen zijn in ingangsspanning of belasting.Hier is een eenvoudige uitleg over hoe elk deel van het IC werkt om die gestage output te behouden.
Startcircuit
Het startcircuit is het eerste deel dat wordt geactiveerd wanneer de 7805 wordt ingeschakeld.Het is taak om ervoor te zorgen dat alle andere interne delen van de IC klaar zijn om te beginnen met werken.Zodra de stroom is toegepast, zet dit circuit alles in beweging, waardoor de 7805 de spanning kan reguleren.
Huidige generator
De huidige generator beheert hoeveel stroom in de IC stroomt.Dit deel zorgt ervoor dat de andere interne componenten de juiste hoeveelheid stroom krijgen om correct te functioneren.Het helpt de IC aan te passen aan verschillende situaties, zoals wanneer de belasting op de IC verandert, zodat het stabiele prestaties kan blijven leveren.
Referentiespanning (Zener Diode)
Figuur 6: Zener -diode symbool
De 7805 maakt gebruik van een Zener -diode om een gestage referentiespanning te creëren.Deze referentiespanning werkt als een gids die het IC gebruikt om ervoor te zorgen dat de uitgangsspanning op 5V blijft.De Zener -diode wordt gekozen omdat deze een consistente spanning kan behouden, waardoor de IC de uitgangsspanning indien nodig kunt vergelijken en aanpassen.
Foutversterker
De foutversterker is verantwoordelijk voor het constant controleren van de uitgangsspanning.Het vergelijkt de werkelijke uitgangsspanning met de referentiespanning die is ingesteld door de Zener -diode.Als de uitgangsspanning niet precies 5V is, verzendt de foutversterker een signaal om aanpassingen aan te brengen.Op deze manier wordt de uitgangsspanning in realtime gecorrigeerd, waardoor deze stabiel blijft onder veranderende omstandigheden.
Series Pass Element (Transistor)
De serie pass -element, meestal een transistor, regelt de hoeveelheid stroom die naar de uitgang gaat.Het verandert zijn weerstand op basis van de signalen die het ontvangt van de foutversterker.Als de uitgangsspanning boven of onder 5V begint te gaan, past de transistor de stroomstroom aan om deze terug te brengen naar het juiste niveau.Terwijl hij dit doet, laat de transistor ook extra energie uit als warmte, daarom kan de IC tijdens het gebruik warm worden.
Thermisch beschermingscircuit
Het thermische beschermingscircuit helpt voorkomen dat het IC te heet wordt.Als de temperatuur van de IC te hoog stijgt, wat kan gebeuren als gevolg van zwaar gebruik of hoge externe temperaturen, zal dit circuit ingrijpen om de stroom te verlagen of zelfs het IC tijdelijk af te sluiten.Deze functie is belangrijk om het IC te beschermen en ervoor te zorgen dat deze niet wordt beschadigd door oververhitting.
Veilige operatiegebied (SOA) bescherming
De bescherming van Safe Operating Area (SOA) voorkomt dat de 7805 buiten zijn veilige limieten werkt.Deze bescherming zorgt ervoor dat het IC niet wordt blootgesteld aan te veel spanning of stroom, waardoor het faalt.Als er iets misgaat, zoals een kortsluiting of een plotselinge piek in de ingangsspanning, beperken deze bescherming de werking van de IC om schade te voorkomen.Deze functie helpt de IC langer mee te gaan en betrouwbaarder te werken.
Het beheren van warmte in de 7805 IC
Het beheren van warmte in de 7805 -spanningsregelaar kan een uitdaging zijn.De 7805 vermindert een hogere ingangsspanning tot een gestage 5V -uitgang, maar wanneer de ingangsspanning veel hoger is dan 5V, wordt de extra spanning omgezet in warmte.Als de invoer bijvoorbeeld 15V is en de stroom 0,5A is, produceert de regulator 5 watt warmte.Dit kan te veel warmte zijn voor de 7805 om te hanteren zonder te koelen, waardoor het oververhit en faalt.
Om warmte te verminderen, is het het beste om de ingangsspanning dicht bij 7V te houden, wat het minimum is dat nodig is voor stabiele 5V -uitgang.Hoe dichter de ingangsspanning bij 7V is, hoe minder overtollige energie de toezichthouder moet omzetten in warmte.Als een hogere ingangsspanning nodig is, kan een koellichaam aan de 7805 worden bevestigd om het te helpen afkoelen door de warmte over een groter oppervlak te verspreiden.Hoe groter het koellichaam, hoe beter het is om warmte te verdrijven en de regelaar binnen een veilig temperatuurbereik te houden.
Kenmerken van de 7805 spanningsregelaar IC
Minimale externe componenten
Een van de beste dingen van de 7805 IC is dat het maar weinig extra onderdelen nodig heeft om te werken.Meestal vereist het slechts twee kleine condensatoren - een aan de invoerzijde en één aan de uitgangskant.Deze condensatoren helpen de spanning stabiel te houden en eventuele plotselinge veranderingen of ruis in de stroom te verminderen.Omdat de 7805 niet veel extra onderdelen nodig heeft, maakt het ontwerp eenvoudiger en verlaagt de kosten.Dit maakt het voor veel projecten een geweldige keuze.
Breed ingangsspanningsbereik
De 7805 kan werken met een breed scala aan ingangsspanningen, van 7V tot 35V.Dit betekent dat het vermogen uit verschillende bronnen kan verwerken, zelfs als de spanning hoger of lager is dan verwacht.Zolang de ingangsspanning binnen dit bereik blijft, geeft de 7805 een gestage 5V -uitgang.Deze flexibiliteit maakt het nuttig voor verschillende situaties waarin de invoerkracht misschien niet altijd hetzelfde is.
Huidige capaciteit
De 7805 kan tot 1,5A stroom bieden, waardoor het nuttig is voor apparaten die een matige hoeveelheid stroom nodig hebben, zoals kleine motoren of sensoren.Het kan deze stroom op betrouwbare wijze aan verschillende elektronische onderdelen leveren, maar de werkelijke stroom hangt af van hoeveel warmte de IC genereert en de ingangsspanning.Als het te heet wordt of de ingangsspanning te laag is, kan de stroom worden verminderd.Toch kan de 7805 voor de meeste doeleinden gemakkelijk voldoen aan de stroombehoeften van veel apparaten.
Lage standby -stroom
Wanneer de 7805 niet actief stroom levert aan een apparaat, gebruikt deze zelf zeer weinig energie, meestal rond 5MA.Dit betekent dat het niet veel vermogen verspilt, wat vooral handig is in apparaten die op batterijen worden uitgevoerd.Omdat het het vermogen niet onnodig aftapt, helpt het systemen efficiënter te maken, vooral in ontwerpen waar het besparen van energie een prioriteit is.
Ingebouwde bescherming
De 7805 IC wordt geleverd met verschillende veiligheidsvoorzieningen die zowel de IC als de apparaten beschermen die het aandrijft.Het heeft thermische bescherming, die het IC uitschakelt als het te heet wordt.Het heeft ook een ingebouwde stroombegrenzer die voorkomt dat te veel stroom stroomt, waardoor het circuit wordt beschermd tegen schade.Ten slotte kan het kortweg omgaan zonder te falen, dankzij de interne veiligheidsmaatregelen.Deze ingebouwde beschermingen maken de 7805 een betrouwbare keuze voor veel projecten, zelfs in omgevingen waar stroomomstandigheden onverwacht kunnen veranderen.
Voordelen van het gebruik van de 7805 IC
Makkelijk te gebruiken
Een van de grootste voordelen van de 7805 IC is hoe eenvoudig het is om mee te werken.U hebt slechts een paar extra componenten nodig, zoals condensatoren, om de invoer- en uitgangsspanningen te stabiliseren.Dit maakt het gemakkelijk om op te zetten, zelfs voor mensen die net beginnen in elektronica.De pin -lay -out is gemakkelijk te begrijpen: één pin voor de ingangsspanning, één voor grond en een voor de 5V -uitgang.Deze eenvoud betekent dat u snel de 7805 aan een circuit kunt toevoegen zonder complexe aanpassingen te hoeven maken of gecompliceerde instellingen te behandelen.
Veiligheidsfuncties
Het 7805 IC bevat ingebouwde veiligheidsfuncties die het beschermen tegen schade.Een dergelijke functie is thermische bescherming, die automatisch de IC uitschakelt als deze te heet wordt.Dit voorkomt dat de IC en andere delen in het circuit beschadigd raken.Dit is vooral handig in situaties waarin het circuit te warm kan worden of waar koeling een punt van zorg is.Een ander handig kenmerk is bescherming voor kortsluitingen.Als er een fout is in het circuit dat een kortsluiting veroorzaakt, beperkt de 7805 de stroom die erdoorheen stroomt, waardoor zowel zichzelf als de rest van het circuit tegen schade beschermt.Deze beschermingen maken de 7805 een duurzame en betrouwbare keuze voor veel elektronische projecten.
Veel voorkomende toepassingen
De 7805 IC wordt veel gebruikt in circuits die een stabiele 5V -voeding nodig hebben.Het wordt vaak aangetroffen in apparaten die laag vermogen gebruiken, zoals microcontroller -projecten, ingebedde systemen en vele soorten sensoren.Veel elektronische componenten, zoals microprocessors, displays en communicatiemodules, hebben een gestage 5V nodig om goed te werken.De 7805 IC biedt deze stabiele kracht, waardoor deze componenten soepel worden uitgevoerd.Omdat het gemakkelijk is om te vinden en goed werkt in een breed scala aan applicaties, wordt de 7805 IC door zowel professionals als hobbyisten in hun projecten vertrouwd.
Toepassingen van de 7805 spanningsregelaar
Afbeelding 7: 12V tot 5V USB -voeding met behulp van 7805 spanningsregelaar
De 7805 -spanningsregelaar is een veelgebruikte component in veel elektronische apparaten.Het is taak om een stabiele 5V -output te bieden, wat nuttig is voor circuits die een gestage voeding nodig hebben.
In mobiele telefoonladers helpt de 7805 bijvoorbeeld de spanning stabiel te houden op 5V, zelfs als het vermogen dat van de wandaansluiting komt, verandert.Dit is belangrijk voor veilig oplaadapparaten die een consistente spanning vereisen.Evenzo is het te vinden in niet -onderbroken systemen voor voeding (UPS), waarbij het helpt bij het leveren van een constante spanning aan circuits die zich geen onderbrekingen of vermogen kunnen veroorloven.
In apparaten zoals draagbare mediaspelers kan de spanning van de batterij fluctueren terwijl deze afloopt, maar de 7805 zorgt ervoor dat de interne componenten nog steeds een gestage 5V ontvangen, waardoor het apparaat wordt beschermd tegen schade veroorzaakt door plotselinge stroomveranderingen.Low-power circuits, zoals die in kleine elektronische projecten of gadgets, vertrouwen ook op de 7805 om consistente spanning te leveren.Deze circuits kunnen gevoelige onderdelen bevatten zoals microcontrollers en sensoren, die niet kunnen werken of beschadigd kunnen raken als de stroom niet stabiel is.De 7805 zorgt ervoor dat de uitgang 5V blijft, ongeacht wat er gebeurt met de invoerkracht.
In sommige gevallen kan de 7805 worden gebruikt in circuits die de stroom van stroom moeten regelen.Hoewel het voornamelijk is ontworpen om de spanning te reguleren, kan het, in combinatie met andere onderdelen zoals weerstanden of transistoren, ook helpen de stroom te reguleren.Het wordt vaak gebruikt in infrarood afstandsbedieningen om de stabiele kracht te bieden die nodig is voor het verzenden van signalen.Timingapparaten, zoals stopwatches, profiteren ook van de 7805. Het houdt de interne klokcomponenten correct werken, waardoor het apparaat de tijd nauwkeurig meet door een consistente spanning te bieden.
Rol van condensatoren in 7805 circuits
Afbeelding 8: Spanningsregulatiecircuit met condensatoren
Condensatoren zijn kleine elektronische componenten die vaak worden toegevoegd aan circuits met de 7805 spanningsregelaar.Ze helpen de spanning soepeler te maken en het verminderen van ongewenste elektrische ruis.Zonder deze condensatoren zou de uitgang van de regulator kleine spanningsveranderingen kunnen hebben, wat de prestaties van de aangesloten delen kan beïnvloeden.
Aan de invoerzijde van de 7805 wordt een condensator met een waarde van 0,33 µF meestal gebruikt om alle ruis uit de stroombron te filteren.Dit wordt vooral nuttig als de regelaar meer dan 10 centimeter van de voeding wordt geplaatst, omdat elektrische ruis of spikes vaker voor langere afstanden kunnen komen.De condensator absorbeert deze schommelingen en zorgt ervoor dat een stabielere spanning wordt geleverd aan de invoer van de 7805.
Aan de uitgangszijde wordt een kleinere condensator, meestal ongeveer 0,1 µF, toegevoegd om de gereguleerde spanning verder te gladstrijken.Hoewel de 7805 goed werk levert om de spanning te stabiliseren, kunnen er nog enkele kleine veranderingen optreden.Deze veranderingen kunnen worden veroorzaakt door externe factoren of andere onderdelen in het circuit.De uitgangscondensator helpt deze kleine variaties uit te filteren, waardoor de spanning zo stabiel mogelijk blijft bij 5V.Dit biedt een betrouwbaardere voeding voor apparaten die gevoelig zijn voor spanningsveranderingen, zoals microcontrollers of andere digitale componenten die consistent vermogen vereisen om correct te werken.
Conclusie
De 7805 -spanningsregelaar helpt de voeding stabiel te houden op 5V, waardoor het nuttig is voor veel verschillende elektronische projecten.Het is gemakkelijk te gebruiken, heeft ingebouwde bescherming en kan worden gevonden in verschillende apparaten, van kleine gadgets tot complexere systemen.Door de 7805 te gebruiken, kunt u ervoor zorgen dat uw apparaten correct werken zonder stroomproblemen.
Veelgestelde vragen [FAQ]
1. Hoeveel spanning kan 7805 verwerken?
De 7805 -spanningsregelaar kan een ingangsspanning van maximaal 35 V aan, maar deze is veiliger en werkt beter als de invoer tussen 7V en 25V blijft.Als de ingangsspanning te hoog is, kan deze oververhit raken of beschadigd raken.
2. Wat is de spanning van AC in 7805?
De 7805 is ontworpen om DC -spanning te reguleren, niet AC.U moet eerst AC naar DC converteren met behulp van zoiets als een gelijkrichter voordat u deze aansluit op de 7805.
3. Kan ik 7805 zonder condensator gebruiken?
Ja, je kunt technisch gezien de 7805 gebruiken zonder condensatoren, maar het werkt ook niet.Condensatoren helpen de spanning glad te strijken en ervoor te zorgen dat de uitgang stabiel blijft.Gewoonlijk wordt een kleine condensator op de ingang (0,33 µF) geplaatst en een andere op de uitgang (0,1 µF) voor betere prestaties.
4. Hoe kun je 12V tot 5V verminderen met 7805?
Om 12V naar 5V te brengen, verbindt u de 12V -ingang op de ingangspen van de 7805, sluit de grondpen aan op de grond en de 7805 geeft u 5V uit de uitvoerpen.Vergeet niet om condensatoren te gebruiken om de spanning stabiel te houden.
5. Wat is het interne werk van 7805?
Binnen de 7805 zijn er kleine elektronische onderdelen zoals transistors, weerstanden en referentiedioden die samenwerken om de uitgangsspanning op 5V te houden.Het doet dit door de extra spanning in warmte te veranderen, zodat de uitgang gestaag blijft, zelfs als de ingangsspanning of belasting verandert.