دیتاشیت

معرفی کامل رگولاتور ولتاژ 7805

تمام منابع ولتاژ به دلیل نوساناتی که در مدار وجود دارد قادر به تولید خروجی ثابت نیستند. برای بدست آوردن خروجی ثابت و پایدار، از رگولاتورهای ولتاژ استفاده می شود. مدارهای IC که برای تنظیم ولتاژ استفاده می شوند، آی سی های تنظیم کننده ولتاژ نامیده می شوند. در ادامه، ما با آی سی  7805بیشتر آشنا میشویم.

آی سی رگولاتور ولتاژ 7805 در واقع عضوی از آی سی های تنظیم کننده ولتاژ 78xx است. این آی سی یک تنظیم کننده ولتاژ خطی ثابت است. xx موجود در 78xx نشان دهنده مقدار ولتاژ خروجی ثابتی است که آی سی تولید می کند. برای آی سی 7805، منبع تغذیه +5 ولت DC تنظیم شده است. این آی سی رگولاتور همچنین یک هیت سینک (دستگاهی برای کاهش دمای قطعاتی که گرما تولید می کنند) را اضافه می کند. ولتاژ ورودی به این تنظیم کننده ولتاژ می تواند تا 35 ولت باشد و این آی سی می تواند برای هر مقدار ورودی کمتر یا مساوی 35 ولت که مقدار آستانه آن است، 5 ولت ثابت تحویل بدهد.

پین های رگولاتور LM7508

  • پین 1 ورودی: وظیفه این پین دادن ولتاژ ورودی است که مقدار آن باید در محدوده 7 ولت تا 35 ولت باشد. یک ولتاژ تنظیم نشده برای تنظیم به این پین اعمال می کنیم. برای ورودی 7.2 ولت، پین حداکثر کارایی خود را دارد.
  • پین 2 زمین: زمین را به این پین وصل می کنیم. برای خروجی و ورودی، این پین به یک اندازه خنثی است (0V).
  • پین 3 خروجی: این پین برای گرفتن خروجی تنظیم شده استفاده می شود. که برای ولتاژ خروجی داریم:

5V(4.8V-5.2V)

اتلاف گرما در آی سی 7805

در آی سی رگولاتور ولتاژ  7805 انرژی زیادی به صورت گرما تخلیه می شود. تفاوت در مقدار ولتاژ ورودی و ولتاژ خروجی به صورت گرما آزاد می شود. بنابراین، اگر اختلاف بین ولتاژ ورودی و ولتاژ خروجی زیاد باشد، تولید گرما بیشتر خواهد بود. بدون هیت سینک، این گرمای زیاد باعث اختلال در عملکرد می شود.

حداقل تفاوت قابل قبول بین ولتاژ ورودی و خروجی برای حفظ ولتاژ خروجی در سطح مناسب افت ولتاژ گفته می شود. بهتر است ولتاژ ورودی 2 تا 3 ولت بیشتر از ولتاژ خروجی باشد یا یک هیت سینک مناسب برای دفع گرمای اضافی قرار داده شود. باید اندازه هیت سینک را به درستی محاسبه کنیم که فرمول زیر ایده این محاسبه را به ما می دهد.

گرما ایجاد شده = (ولتاژ ورودی – 5) * جریان خروجی

اکنون با دو مثال زیر می توان رابطه گرمای تولید شده و مقدار ولتاژ ورودی در این رگولاتور را تحلیل کرد.

سیستمی با ولتاژ ورودی 16 ولت و جریان خروجی مورد نیاز 0.5 آمپر فرض کنید.

گرمای تولید شده برابر است با:

(16 – 5) * 0.5 = 5.5W

بنابراین، انرژی گرمایی 5.5 وات تلف می شود و انرژی واقعی مصرف شده برابر است با:

V * I = 5 * 0.5 = 2.5W

یعنی تقریباً دو برابر انرژی به عنوان گرما تلف می شود.

اگر ورودی را مقدار کمتری یعنی 9 ولت درنظر بگیریم، در این حالت گرمای تولید شده برابر است با:

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید

(9 – 5) * 2.5 = 2.5W

از اینجا می توان نتیجه گرفت که برای ولتاژ ورودی بالا، این آی سی رگولاتور مناسب نیست.

بلوک دیاگرام داخلی رگولاتور ولتاژ 7805

بلوک دیاگرام داخلی IC 7805 در شکل زیر نشان داده شده است:

بلوک دیاگرام داخلی رگولاتور ولتاژ 7805

بلوک دیاگرام شامل یک تقویت کننده خطا، عنصر عبور سری، ژنراتور جریان، ولتاژ مرجع، ژنراتور جریان، مدار راه اندازی، حفاظت SOA و حفاظت حرارتی است.

در اینجا آمپلی فایر به عنوان تقویت کننده خطا عمل می کند. دیود زنر برای دادن ولتاژ مرجع استفاده می شود. در زیر نشان داده شده است.

دیود زنر برای آمپلی فایر خطا

در این مدار عنصر عبور سری ترانزیستور است و برای دفع انرژی اضافی به شکل گرما استفاده می شود. این ترانزیستور ولتاژ خروجی را با کنترل جریان بین ورودی و خروجی کنترل می کند.  SOA منطقه عملیاتی ایمن است. در واقع شرایطی برای ولتاژ و جریان وجود دارد که انتظار می رود تجهیزات بدون هیچ گونه آسیبی به خود کار کنند. در این مدار برای حفاظت SOA، ترانزیستور دوقطبی با یک مقاومت سری و یک ترانزیستور کمکی استفاده می شود. هیت سینک برای حفاظت حرارتی در مواقعی که ولتاژ منبع تغذیه زیاد است استفاده می شود.

مدار منبع تغذیه تنظیم شده

رگولاتور ولتاژ 7805 و سایر اجزاء در مدار مطابق شکل کنار هم قرار دارند.

مدار منبع تغذیه تنظیم شده

اهداف اتصال قطعات به آی سی 7805 در زیر توضیح داده شده است.

  • خازن C1: این خازن بای پس است که برای تخلیه مقادیر بسیار کوچک به زمین استفاده می شود.
  • خازن های C2 و C3: این خازن ها برای فیلتر هستند. خازن C2 برای ایجاد تغییرات آهسته در ولتاژ ورودی داده شده به مدار به شکل ثابت استفاده می شود. C3 برای ایجاد تغییرات آهسته در ولتاژ خروجی از رگولاتور به شکل ثابت استفاده می شود. هنگامی که مقدار این خازن ها افزایش می یابد، پایداری بیشتر می شود. اما این خازن ها به تنهایی قادر به فیلتر کردن تغییرات بسیار جزئی در ولتاژ ورودی و خروجی نیستند.
  • خازن C4: مانند خازن C1 ، همچنین این یک خازن بای پس است که برای تخلیه مقادیر بسیار کوچک به زمین استفاده می شود. این کار بدون تأثیر گذاری بر سایر اجزای مدار انجام می شود.

 کاربرد آی سی رگولاتور ولتاژ 7805

  •  تنظیم کننده جریان
  • منبع دو برابر کننده تنظیم شده
  •  شارژر تلفن، مدارهای منبع تغذیه UPS، پخش کننده سی دی و…
  • تنظیم کننده با خروجی ثابت
  • تنظیم کننده با خروجی قابل تنظیم و…
5/5 - (1 امتیاز)

برای دریافت مطالب جدید کانال تلگرام یا پیج اینستاگرام آیرنکس را دنبال کنید.
تصویر از محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید قرار بدهم. سوالات مربوط به این مطلب را در قسمت نظرات همین مطلب اعلام کنید. سعی میکنم در اسرع وقت به نظرات شما پاسخ بدهم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.