7805 Jännitesäädin
7805 -jännitesäädin on suosittu komponentti, jota käytetään tasaisen 5 V: n lähdön aikaansaamiseen elektronisissa piireissä, varmistaen, että laitteet sujuvat sujuvasti myös tulojännitteen muuttuessa.Tässä artikkelissa selitetään, kuinka 7805 toimii, sen PIN -asettelu, sisäosat, jotka auttavat ylläpitämään jännitettä, ja sen sisältämät turvaominaisuudet.Tarkastelemme myös sitä, kuinka sitä käytetään laitteissa, kuten mobiililatarit ja järjestelmät, jotka tarvitsevat vakaa tehoa pienelle elektroniikalle.Luettelo
Kuva 1: 7805 Jännitesäädin
Johdanto jännitesäätimiin
Jännitesäädin auttaa pitämään lähtöjännite tasaisena, vaikka tulojännite muuttuu tai sähkökuorma vaihtelee.Jännitteen vakaan pitäminen on erittäin hyödyllistä varmistaakseen, että elektroniset laitteet toimivat hyvin ja eivät vaurioitu jännitemuutoksilla.
Kuva 2: Erityyppiset jännitesäätimet
Jännitesäätimet toimivat säätämällä virran virtausta pitämään lähtöjännite samalla tavalla, vaikka tulojännite tai kuorma muuttuu.Jos tulojännite nousee, säädin vähentää virran virtausta ja jos tulojännite putoaa, se lisää virranvirtausta oikean lähtöjännitteen ylläpitämiseksi.
Monissa nykyaikaisissa laitteissa jännitesäätimet on rakennettu integroiduihin piireihin (ICS), jotka ovat pieniä ja luotettavia.Yksi yleinen IC -säädin on 7805, joka tarjoaa tasaisen +5 V: n lähtöä.Tämän tyyppistä säädintä käytetään usein elektronisissa laitteissa, jotka tarvitsevat vakaan virtalähteen, kuten tietokoneet ja matkapuhelinlaturit.
Mikä on jännitesäädin 7805?
Kuva 3: 7805 Jännitesäädin
7805 -jännitesäädin on yleisesti käytetty laite, joka auttaa hallitsemaan ja tuottamaan tasaista 5 V: n lähtöä elektronisissa piireissä.Se kuuluu "78xx" -sarjaan, jossa "xx" viittaa lähtöjänniteeseen, nimeltään "78xx" -sarja.7805: n tapauksessa se on suunniteltu antamaan kiinteä 5 V.Tämä säädin voi ottaa syöttöjännitteen missä tahansa 7 V - 35 V ja varmistaa silti, että lähtö pysyy 5 V.
7805 toimii laskemalla saapuva jännite vaaditulle 5 V: lle ja päästä eroon ylimääräisestä energiasta lämmönä.Sitä kutsutaan "lineaariseksi" säätimeksi, koska se ei muunna ylimääräistä energiaa tehokkaasti, vaan vain polttaa sen lämpöä jännitteen vähentämiseksi.Esimerkiksi, jos annat säätäjälle 12 V, se vähentää lähtöä 5 V: ksi, ja loput energia (ero 12 V: n ja 5 V: n välillä) muuttuu lämmöksi.
7805: n päätehtävänä on pitää lähtöjännite vakaana, vaikka tulojännite muuttuu.Tämä prosessi kuitenkin luo lämpöä, varsinkin kun tulojännite on paljon korkeampi kuin 5 V tai kun piiri tarvitsee enemmän virtaa.Tämän lämmön käsittelemiseksi 7805 tarvitsee usein jäähdytyselementtiä tai muuta jäähdytysmenetelmää.Ilman tapaa jäähdyttää sitä, sääntelijä voi tulla liian kuumaan, mikä voi vaikuttaa siihen, kuinka hyvin se toimii tai aiheuttaa sen lopettamisen kokonaan.
7805 IC: n nastakokoonpano
Kuva 4: 7805 -jännitesäätimen PIN -konfiguraatio
• Tappi 1 (tulo): Täällä kytket jännitteen, jota ei ole vielä säännelty.Tulevan jännitteen on oltava vähintään 2 V korkeampi kuin haluamasi 5 V: n lähtö.Joten saadaksesi vakaan 5 V: n lähdön, tulojännitteen on oltava vähintään 7 V.
• Tappi 2 (maa): Tämä tappi liittyy piirisi maahan (tai nollajänniteeseen).Se toimii vertailupisteenä sekä tulo- että lähtöjännitteille.
• Tappi 3 (lähtö): Täältä tulee tasainen 5 V: n lähtö.Lähtö on tyypillisesti välillä 4,8 V - 5,2 V, mutta sen on tarkoitus pysyä mahdollisimman lähellä 5 V.
Kuinka 7805 IC toimii?
Kuva 5: Piirikaavio, joka osoittaa kuinka 7805 jännite säädin toimii
IC: n sisällä useat osat toimivat yhdessä pitämään lähtöjännitteen vakiona, vaikka tulojännitteessä tai kuormituksessa tapahtuu muutoksia.Tässä on yksinkertainen selitys siitä, kuinka kukin IC: n osa ylläpitää tasaista tulosta.
Aloituspiiri
Aloituspiiri on ensimmäinen aktivoitu osa, kun 7805 on käynnissä.Sen tehtävänä on varmistaa, että kaikki muut IC: n sisäosat ovat valmiita aloittamaan toiminnan.Kun virtaa on käytetty, tämä piiri asettaa kaiken liikkeelle, jolloin 7805 voi aloittaa jännitteen säätelyn.
Nykyinen generaattori
Nykyinen generaattori hallitsee kuinka paljon virtaa virtaa IC: n sisällä.Tämä osa varmistaa, että muut sisäiset komponentit saavat oikean virran määrän toimimaan oikein.Se auttaa IC: tä sopeutumaan eri tilanteisiin, kuten silloin, kun IC -kuorma muuttuu, joten se voi jatkaa vakaata suorituskykyä.
Viitejännite (Zener -diodi)
Kuva 6: Zener -diodisymboli
7805 käyttää zener -diodia tasaisen vertailujännitteen luomiseen.Tämä referenssijännite toimii oppaana, jota IC käyttää varmistaakseen, että lähtöjännite pysyy 5V: ssä.Zener -diodi valitaan, koska se voi ylläpitää tasaista jännitettä, joka auttaa IC: tä vertailemaan ja säätämään lähtöjännitettä tarpeen mukaan.
Virhevahvistin
Virhevahvistin on vastuussa lähtojännitteen jatkuvasti tarkistamisesta.Siinä verrataan todellista lähtöjännitettä Zener -diodin asettamaan vertailujännitteeseen.Jos lähtöjännite ei ole tarkalleen 5 V, virhevahvistin lähettää signaalin säätöjen tekemiseksi.Tällä tavoin lähtöjännite korjataan reaaliajassa pitäen sen tasaisena muuttuvissa olosuhteissa.
Sarja -pass -elementti (transistori)
Sarjan läpäisyelementti, yleensä transistori, ohjaa lähtöön menemisen virran määrää.Se muuttaa vastustustaan sen signaalien perusteella, jotka se vastaanottaa virhevahvistimesta.Jos lähtöjännite alkaa mennä 5 V: n yläpuolelle, transistori säätää virran virtausta palauttaakseen sen oikealle tasolle.Tätä tehdessään transistori vapauttaa myös ylimääräistä energiaa lämmönä, minkä vuoksi IC voi lämmetä käytön aikana.
Lämmönsuojapiiri
Lämpösuojauspiiri auttaa estämään IC: tä liian kuumasta.Jos IC: n lämpötila nousee liian korkeaksi, mikä voi tapahtua raskaan käytön tai korkeiden ulkoisten lämpötilojen takia, tämä piiri astuu sisään virran alentamiseksi tai jopa sammuttaakseen IC: n väliaikaisesti.Tämä ominaisuus on tärkeä IC: n suojaamiseksi ja varmistamiselle, että se ei vaurioitunut ylikuumenemisesta.
Turvallinen käyttöalue (SOA) -suojaus
Turvallinen käyttöalue (SOA) -suoja estää 7805: n työskentelemästä turvallisten rajojensa ulkopuolella.Tämä suoja varmistaa, että IC ei ole alttiina liikaa jännitteelle tai virralle, mikä voi aiheuttaa sen epäonnistumisen.Jos jokin menee pieleen, kuten oikosulku tai äkillinen piikki syöttöjännitteessä, tämä suoja rajoittaa IC: n toimintaa vaurioiden estämiseksi.Tämä ominaisuus auttaa IC: tä kestämään pidempään ja toimimaan luotettavasti.
Lämmön hallinta 7805 IC: ssä
Lämmön hallinta 7805 -jännitesäätimessä voi olla haaste.7805 vähentää korkeamman tulojännitteen tasaiseen 5v -ulostuloon, mutta kun tulojännite on paljon korkeampi kuin 5 V, ylimääräinen jännite muuttuu lämmöksi.Esimerkiksi, jos tulo on 15 V ja virta on 0,5A, säädin tuottaa 5 wattia lämpöä.Tämä voi olla liikaa lämpöä, jotta 7805 käsitellään ilman jäähdytystä, aiheuttaen sen mahdollisesti ylikuumenemisen ja epäonnistumisen.
Lämmön vähentämiseksi on parasta pitää tulojännite lähellä 7 V: ta, mikä on stabiilin 5 V: n lähtöä vaadittava minimi.Mitä lähempänä syöttöjännite on 7 V, sitä vähemmän ylimääräistä energiaa säätimen on muutettava lämmöksi.Jos korkeampi tulojännite on tarpeen, 7805: een voidaan kiinnittää jäähdytyselementti jäähdyttämällä sitä levittämällä lämmön suuremmalle pinta -alaiselle alueelle.Mitä suurempi jäähdytyselementti, sitä parempi se on lämmön hävittämisessä ja säätimen pitämisessä turvallisella lämpötila -alueella.
7805 -jännitesäätimen IC -ominaisuudet
Minimaaliset ulkoiset komponentit
Yksi parhaimmista asioista 7805 IC: ssä on, että se tarvitsee hyvin vähän ylimääräisiä osia töihin.Yleensä se vaatii vain kaksi pientä kondensaattoria - yhden tulopuolella ja toisen lähtöpuolella.Nämä kondensaattorit auttavat pitämään jännitteen vakaana ja vähentämään voiman äkillisiä muutoksia tai melua.Koska 7805 ei tarvitse monia ylimääräisiä osia, se tekee suunnittelusta yksinkertaisemman ja laskee kustannuksia.Tämä tekee siitä loistavan valinnan monille projekteille.
Leveä tulojännitealue
7805 voi toimia laajalla syöttöjännitteillä 7 V - 35 V.Tämä tarkoittaa, että se pystyy käsittelemään voimaa eri lähteistä, vaikka jännite olisi odotettua suurempi tai alhaisempi.Niin kauan kuin tulojännite pysyy tällä alueella, 7805 antaa tasaisen 5 V: n lähdön.Tämä joustavuus tekee siitä hyödyllisen monissa tilanteissa, joissa syöttövoima ei aina ole sama.
Nykyinen kapasiteetti
7805 voi tarjota jopa 1,5A virtaa, mikä tekee siitä hyödyllisen laitteille, jotka tarvitsevat maltillista määrää tehoa, kuten pienet moottorit tai anturit.Se voi luotettavasti toimittaa tämän virran erilaisiin elektronisiin osiin, mutta todellinen virta riippuu siitä, kuinka paljon lämpöä IC tuottaa ja tulojännite.Jos se tulee liian kuumaan tai tulojännite on liian pieni, virta saattaa vähentyä.Silti useimmissa tarkoituksissa 7805 voi helposti tyydyttää monien laitteiden voimatarpeet.
Matala valmiustila
Kun 7805 ei tarjoa aktiivisesti voimaa laitteelle, se käyttää itse hyvin vähän energiaa, yleensä noin 5 mA.Tämä tarkoittaa, että se ei tuhlaa paljon voimaa, mikä on erityisen hyödyllistä akkuilla toimivissa laitteissa.Koska se ei tyhjennä energiaa tarpeettomasti, se auttaa tekemään järjestelmistä tehokkaampia, etenkin malleissa, joissa energian säästäminen on ensisijaista tavoitetta.
Sisäänrakennettu suoja
7805 IC: n mukana on useita turvaominaisuuksia, jotka suojaavat sekä IC: tä että laitteita, joita se käyttää.Siinä on lämpösuojaus, joka sammuttaa IC: n, jos se tulee liian kuumaan.Siinä on myös sisäänrakennettu virran rajoittaja, joka estää liikaa virtaa virtaavan, suojaa piiriä vaurioilta.Lopuksi se pystyy käsittelemään oikosulkuja epäonnistumatta sisäisten turvallisuustoimenpiteidensä ansiosta.Nämä sisäänrakennetut suojaukset tekevät 7805: stä luotettavan valinnan monille projekteille, jopa ympäristöissä, joissa sähköolosuhteet saattavat muuttua odottamatta.
7805 IC: n käytön edut
Helppokäyttöinen
Yksi 7805 IC: n suurimmista eduista on kuinka yksinkertaista on työskennellä.Tarvitset vain muutamia lisäkomponentteja, kuten kondensaattorit, tulo- ja lähtöjännitteiden vakauttamiseksi.Tämän avulla on helppo asentaa, jopa ihmisille, jotka ovat vasta aloittamassa elektroniikassa.Tappi -asettelu on helppo ymmärtää: yksi nasta tulojännitteelle, yksi maadoitukseen ja yksi 5 V: n lähtölle.Tämä yksinkertaisuus tarkoittaa, että voit lisätä 7805: n nopeasti piiriin ilman, että tarvitset tehdä monimutkaisia säätöjä tai käsitellä monimutkaisia asetuksia.
Turvaominaisuudet
7805 IC sisältää sisäänrakennetut turvaominaisuudet, jotka suojaavat sitä vaurioilta.Yksi tällainen ominaisuus on lämmönsuojaus, joka sammuttaa IC: n automaattisesti, jos se tulee liian kuumaan.Tämä estää piirin IC: tä ja muita osia vaurioitumasta.Tämä on erityisen hyödyllistä tilanteissa, joissa piiri saattaa olla liian lämmin tai missä jäähdytys on huolenaihe.Toinen hyödyllinen ominaisuus on oikosulku.Jos piirissä on vika, joka aiheuttaa oikosulun, 7805 rajoittaa sen läpi virtaavaa virtaa suojaamalla sekä itse että loput piiristä vahingoilta.Nämä suojaukset tekevät 7805: stä kestävän ja luotettavan valinnan monille elektroniikkaprojekteille.
Yleiset sovellukset
7805 IC: tä käytetään laajasti piireissä, jotka tarvitsevat vakaan 5 V: n virtalähteen.Sitä löytyy usein alhaisesta tehostavasta laitteista, kuten mikrokontrolleriprojekteista, sulautetuista järjestelmistä ja monen tyyppisistä anturista.Monet elektroniset komponentit, kuten mikroprosessorit, näytöt ja viestintämoduulit, tarvitsevat tasaisen 5V toimimaan oikein.7805 IC tarjoaa tämän vakaan tehon, joka auttaa näitä komponentteja toimimaan sujuvasti.Koska se on helppo löytää ja toimii hyvin monissa sovelluksissa, sekä ammattilaiset että harrastajat luottavat 7805 IC: hen heidän projekteissaan.
7805 -jännitesäätimen sovellukset
Kuva 7: 12 V - 5 V USB -virtalähde käyttämällä 7805 jännitesäädintä
7805 -jännitesäädin on laajalti käytetty komponentti monissa elektronisissa laitteissa.Sen tehtävänä on tarjota vakaa 5 V: n lähtö, joka on hyödyllinen piireissä, jotka tarvitsevat tasaista virtalähdettä.
Esimerkiksi matkapuhelimen laturissa 7805 auttaa pitämään jännite tasaisena 5 V: n kohdalla, vaikka seinäpistorasiasta saatu virta muuttuu.Tämä on tärkeää laitteiden turvalliselle latauslaitteille, jotka vaativat johdonmukaista jännitettä.Samoin se löytyy keskeyttämättömistä virtalähdejärjestelmistä (UPS), jossa se auttaa toimittamaan vakion jännitteen piireihin, joilla ei ole varaa keskeytyksiin tai virran putouksiin.
Laitteissa, kuten kannettavissa mediasoittimissa, akun jännite voi vaihdella sen valaistuessa, mutta 7805 varmistaa, että sisäiset komponentit saavat edelleen tasaisen 5V: n suojaamalla laitetta äkillisiltä virranmuutoksilta aiheutuvilta vaurioilta.Pienen virran piirit, kuten pienissä elektronisissa projekteissa tai välineissä, luottavat myös 7805: een johdonmukaisen jännitteen tuottamiseksi.Nämä piirit voivat sisältää arkaluontoisia osia, kuten mikrokontrollerit ja anturit, jotka voivat toimia väärin tai vaurioitua, jos teho ei ole vakaa.7805 varmistaa, että lähtö pysyy 5 V: n kohdalla riippumatta siitä, mitä syöttövoimalla tapahtuu.
Joissakin tapauksissa 7805: tä voidaan käyttää piireissä, joiden on hallita virran virtausta.Vaikka se on pääosin suunniteltu säätelemään jännitettä, kun se yhdistetään muihin osiin, kuten vastukset tai transistorit, se voi myös auttaa sääntelemään virtaa.Sitä käytetään usein infrapunakaukosäätimissä signaalien lähettämiseen tarvittava vakaa voima.Ajoituslaitteet, kuten sekuntikellot, hyötyvät myös 7805: stä. Se pitää sisäiset kellonkomponentit toimi oikein, varmistaen, että laite mittaa ajan tarkasti tarjoamalla yhdenmukaisen jännitteen.
Kondensaattorien rooli 7805 piireissä
Kuva 8: Jännitteen säätelypiiri kondensaattoreilla
Kondensaattorit ovat pieniä elektronisia komponentteja, jotka lisätään usein piireihin, joissa on 7805 jännitesäädin.Ne auttavat tekemään jännitteen sujuvamman ja vähentämään ei -toivottua sähkömelua.Ilman näitä kondensaattoreita säätimen lähtöllä voi olla pieniä jännitteen muutoksia, jotka voivat vaikuttaa kytkettyjen osien suorituskykyyn.
7805: n tulopuolella kondensaattoria, jonka arvo on 0,33 µF, käytetään tyypillisesti virtalähteestä tulevien kohinan suodattamiseen.Tästä tulee erityisen hyödyllistä, jos säädin sijoitetaan yli 10 tuuman päässä virtalähteestä, koska sähkömelu tai piikit voivat olla yleisempiä pidemmillä matkoihin.Kondensaattori absorboi nämä vaihtelut varmistaen, että tasaisempi jännite toimitetaan 7805: n tuloon.
Lähtöpuolella lisätään pienempi kondensaattori, yleensä noin 0,1 µF, säädetyn jännitteen tasaiseksi.Vaikka 7805 tekee hyvää työtä jännitteen vakauttamisessa, joitain pieniä muutoksia voi silti tapahtua.Nämä muutokset voivat johtua ulkoisista tekijöistä tai muista piirissä olevista osista.Lähtökondensaattori auttaa suodattamaan nämä pienet variaatiot varmistaen, että jännite pysyy mahdollisimman tasaisena 5 V: n kohdalla.Tämä tarjoaa luotettavamman virtalähteen laitteille, jotka ovat herkkiä jännitemuutoksille, kuten mikrokontrollereille tai muille digitaalikomponenteille, jotka vaativat yhdenmukaisen virran toimivan oikein.
Johtopäätös
7805 -jännitesäädin auttaa pitämään virtalähteen tasaisena 5 V: n kohdalla, mikä tekee siitä hyödyllisen monille erilaisille elektroniikkaprojekteille.Sitä on helppo käyttää, siinä on sisäänrakennettu suoja ja sitä löytyy monista laitteista pienistä laitteista monimutkaisempiin järjestelmiin.Käyttämällä 7805: tä voit auttaa varmistamaan, että laitteesi toimivat kunnolla ilman virtaongelmia.
Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]
1. Kuinka paljon jännitettä voi 7805 kahva?
7805 -jännitesäädin pystyy käsittelemään jopa 35 V: n tulojännitettä, mutta se on turvallisempaa ja toimii paremmin, jos tulo pysyy välillä 7 V ja 25 V.Jos tulojännite on liian korkea, se voi ylikuumentua tai vaurioitua.
2. Mikä on AC: n jännite 7805: ssä?
7805 on suunniteltu säätelemään tasavirtajännitettä, ei AC.Sinun on muutettava AC DC ensin käyttämällä jotain tasasuuntaajaa ennen sen kytkemistä 7805: een.
3. Voinko käyttää 7805 ilman kondensaattoria?
Kyllä, voit käyttää teknisesti 7805: tä ilman kondensaattoreita, mutta se ei toimi niin.Kondensaattorit auttavat tasoittamaan jännitettä ja varmistavat, että lähtö pysyy vakaana.Yleensä pieni kondensaattori asetetaan tuloon (0,33 µF) ja toinen lähtöon (0,1µF) paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi.
4. Kuinka vähentää 12 V: n 5 V: iin 7805: n avulla?
Jotta voit kasvattaa 12 V: n 5 V: ksi, kytket 12 V: n tulo 7805: n syöttötappiin, kytke maanpinta maahan, ja 7805 antaa sinulle 5 V lähtötapinsa.Älä unohda käyttää kondensaattoreita pitämään jännite tasaisena.
5. Mikä on 7805: n sisäinen työ?
7805: n sisällä on pieniä elektronisia osia, kuten transistorit, vastukset ja referenssidiodit, jotka toimivat yhdessä pitämään lähtöjännite 5 V: n kohdalla.Se tekee tämän kääntämällä ylimääräisen jännitteen lämmöksi, joten lähtö pysyy vakaana, vaikka tulojännite tai kuorma muuttuu.