7805 Схема работы регулятора напряжения и применение

1. Вступление В этом уроке мы увидим одну из наиболее часто используемых интегральных схем, интегральную...
2. Как получить постоянный источник постоянного тока от переменного тока?
3. Принципиальная электрическая схема
4. Необходимые компоненты
5. За работой

Вступление

В этом уроке мы увидим одну из наиболее часто используемых интегральных схем, интегральную схему регулятора напряжения 7805. Регулируемый источник питания очень важен для нескольких электронных устройств, поскольку используемые в них полупроводниковые материалы имеют фиксированную скорость тока и напряжение. Устройство может быть повреждено, если есть какое-либо отклонение от фиксированной скорости.

Одним из важных источников питания постоянного тока являются батареи. Но использование батарей в чувствительных электронных цепях не является хорошей идеей, поскольку батареи со временем разряжаются и со временем теряют свой потенциал.

Кроме того, напряжение, обеспечиваемое батареями, обычно составляет 1,2 В, 3,7 В, 9 В и 12 В. Это хорошо для цепей, требования к напряжению которых находятся в этом диапазоне. Но большинство TTL IC работают на логике 5 В и, следовательно, нам нужен механизм для обеспечения постоянного 5 В питания.

На помощь приходит микросхема регулятора напряжения 7805. Это микросхема из семейства линейных стабилизаторов напряжения 78XX, которые выдают 5 В на выходе.

7805 представляет собой трехполюсную линейную интегральную схему стабилизатора напряжения с фиксированным выходным напряжением 5 В, которая полезна в широком диапазоне применений. В настоящее время микросхема регулятора напряжения 7805 изготавливается компаниями Texas Instruments, ON Semiconductor, STMicroelectronics, Diodes Inc., Infineon Technologies и т. Д.

Они доступны в нескольких пакетах IC, таких как TO-220, SOT-223, TO-263 и TO-3. Из них наиболее часто используемый пакет TO-220 (он показан на рисунке выше).

Вот некоторые из важных особенностей микросхемы 7805:

• Может выдавать ток до 1,5 А (с радиатором).
• Имеет как внутреннее ограничение тока, так и функции теплового отключения.
• Требует минимального количества внешних компонентов для полноценного функционирования.

Как упоминалось ранее, 7805 - это трехконтактное устройство с тремя контактами: 1. ВХОД, 2. ЗЕМЛЯ и 3. ВЫХОД. На следующем рисунке показаны контакты типичной микросхемы 7805 в корпусе To-220.

Описание контактов 7805 описано в следующей таблице:

PIN-кодОПИСАНИЕПИН-кода

1 ВХОД. Ввод 1 - это ВХОД. Положительное нерегулируемое напряжение подается на вход этого контакта. 2 Заземленный контакт 2 - это заземленный контакт. Это общее для входов и выходов. 3 Вывод ВЫХОДА 3 - Вывод ВЫХОДА. Выход, регулируемый 5V, берется на этом выводе микросхемы.

Принципиальная схема 7805

Как я ранее говорил о регулируемом источнике питания как устройстве, работающем от напряжений постоянного тока, и оно может точно поддерживать свой выходной сигнал при фиксированном напряжении все время, даже если происходит существенное изменение входного напряжения постоянного тока.

Согласно спецификациям микросхемы 7805, базовая схема, необходимая для 7805 для работы в качестве полного регулятора, очень проста. На самом деле, если входное питание представляет собой нерегулируемое напряжение постоянного тока, то все, что вам нужно, это два конденсатора (даже те, которые не являются обязательными в зависимости от реализации).

Вышеприведенная схема показывает все компоненты, необходимые для правильной работы микросхемы 7805. Конденсатор на 0,22 мкФ вблизи входа требуется только в том случае, если расстояние между ИС регулятора и фильтром источника питания велико. Кроме того, конденсатор 0,1 мкФ рядом с выходом не является обязательным, и, если он используется, он помогает в переходном процессе.

В этой схеме VIN является входным напряжением для микросхемы 7805, и источником может быть либо батарея нерегулируемого постоянного тока. VOUT является выходом микросхемы 7805, которая является регулируемым напряжением 5 В.

Как получить постоянный источник постоянного тока от переменного тока?

Хотя батареи могут использоваться в качестве входных данных для ИС регулятора напряжения 7805, мы сталкиваемся с определенными проблемами, такими как частая разрядка батарей и снижение уровня напряжения батарей в течение определенного периода времени.

Лучшая альтернатива использованию батарей - это подача нерегулируемого, но выпрямленного напряжения постоянного тока от источника переменного тока. Поскольку источник переменного тока легко доступен в качестве источника питания, мы можем спроектировать схему для преобразования сети переменного тока в постоянный ток и обеспечить ее в качестве входа для ИС регулятора напряжения 7805.

Принципиальная электрическая схема

На следующем рисунке показана принципиальная электрическая схема создания регулируемого напряжения 5 В от сети переменного тока.

Необходимые компоненты

• 230V-12V понижающий трансформатор
• Мостовой выпрямитель (или 4 диода PN - 1N4007)
• Предохранитель 1А
• Конденсатор 1000 мкФ
• 7805 IC Регулятор напряжения
• Конденсатор 0,22 мкФ
• 0,1 мкФ конденсатор
• 1N4007 Диод

[Также Читайте: Как сделать регулируемый таймер ]

За работой

С помощью этой схемы источник переменного тока от сети сначала преобразуется в постоянный и нерегулируемый постоянный ток, а затем в постоянный регулируемый постоянный ток. Схема состоит из трансформатора, мостового выпрямителя из диодов, линейного стабилизатора напряжения 7805 и конденсаторов.

Если вы наблюдаете, работу схемы можно разделить на две части. В первой части сеть переменного тока преобразуется в нерегулируемый постоянный ток, а во второй части этот нерегулируемый постоянный ток преобразуется в регулируемый 5 В постоянного тока. Итак, давайте начнем обсуждать работу с учетом этого.

Первоначально применяется понижающий трансформатор 230 В - 12 В, и его первичный соединен с сетью. Вторичная обмотка трансформатора подключена к мостовому выпрямителю (может использоваться либо отдельная ИС, либо комбинация из 4 диодов 1N4007).

Предохранитель на 1 А расположен между трансформатором и мостовым выпрямителем. Это ограничит ток, потребляемый цепью, до 1А. Выпрямленный постоянный ток от мостового выпрямителя сглаживается с помощью конденсатора емкостью 1000 мкФ.

Таким образом, выход через конденсатор 1000 мкФ является нерегулируемым 12 В постоянного тока. Это дано как вход для интегральной схемы регулятора напряжения 7805. Затем микросхема 7805 преобразует это в регулируемое постоянное напряжение 5 В, и выходной сигнал можно получить на его выходных клеммах.

• Первым важным моментом, на который следует обратить внимание, является то, что входное напряжение всегда должно быть больше выходного напряжения (по крайней мере, на 2,5 В).
• Входной ток и выходной ток практически идентичны. Это означает, что когда на вход подается напряжение 7,5 В 1 А, выход будет 5 В 1 А.
• Оставшаяся мощность рассеивается в виде тепла, и, следовательно, радиатор, подобный показанному ниже, должен использоваться с 7805 IC.

Также прочитайте соответствующий пост: Блок питания переменного напряжения от стабилизатора постоянного напряжения