تنظیم‌کننده ولتاژ ۷۸۰۵

تمام منابع ولتاژ نمی‌توانند خروجی ثابتی را به دلیل نوسانات در مدار ارائه دهند. برای دریافت خروجی ثابت و پایدار، از تنظیم‌کننده‌های ولتاژ استفاده می‌شود. مدارهای مجتمع که برای تنظیم ولتاژ استفاده می‌شوند، به عنوان مدارهای مجتمع تنظیم‌کننده ولتاژ شناخته می‌شوند. در اینجا می‌توانیم درباره IC 7805 صحبت کنیم.

IC تنظیم‌کننده ولتاژ 7805 در واقع یک عضو از سری 78xx از IC‌های تنظیم‌کننده ولتاژ است. این یک تنظیم‌کننده ولتاژ خطی ثابت است. xx موجود در 78xx نشان‌دهنده مقدار خروجی ثابت ولتاژی است که آن IC خاص ارائه می‌دهد. برای IC 7805، این +5V DC تغذیه منظم است. این IC تنظیم‌کننده همچنین امکان استفاده از سینک گرما را فراهم می‌کند. ولتاژ ورودی به این تنظیم‌کننده ولتاژ می‌تواند تا 35V باشد و این IC می‌تواند 5V ثابت برای هر مقدار ورودی کمتر یا مساوی 35V که حد آستانه است، ارائه دهد.

پین 1-ورودی
وظیفه این پین ارائه ولتاژ ورودی است. باید در محدوده 7V تا 35V باشد. ما یک ولتاژ غیرمنظم به این پین اعمال می‌کنیم برای تنظیم. برای ولتاژ ورودی 7.2V، پین کارایی حداکثری را به دست می‌آورد.

پین 2-زمین
ما زمین را به این پین متصل می‌کنیم. برای خروجی و ورودی، این پین به طور یکسان خنثی (0V) است.

پین 3-خروجی
این پین برای گرفتن خروجی تنظیم‌شده استفاده می‌شود. این خواهد بود

تبدیل گرما در IC 7805

در IC تنظیم‌کننده ولتاژ 7805، مقدار زیادی انرژی به صورت گرما تلف می‌شود. تفاوت مقدار ولتاژ ورودی و خروجی به صورت گرما ظاهر می‌شود. بنابراین، اگر تفاوت بین ولتاژ ورودی و خروجی بالا باشد، گرمای تولید شده بیشتر خواهد بود. بدون یک سینک گرما، این گرما زیاد موجب اختلال خواهد شد.

ما تفاوت حداقل قابل تحمل بین ولتاژ ورودی و خروجی برای حفظ ولتاژ خروجی در سطح مناسب را ولتاژ drop out می‌نامیم. بهتر است ولتاژ ورودی 2 تا 3V بیشتر از ولتاژ خروجی باشد یا یک سینک گرما مناسب برای تخلیه گرما زائد قرار داده شود. باید اندازه سینک گرما به درستی محاسبه شود. فرمول زیر یک ایده از این محاسبه ارائه می‌دهد.

حالا می‌توانیم رابطه گرما تولید شده و مقدار ولتاژ ورودی در این تنظیم‌کننده را با دو مثال زیر تحلیل کنیم.

فرض کنید یک سیستم با ولتاژ ورودی 16V و جریان خروجی مورد نیاز جریان 0.5A باشد.
بنابراین، گرما تولید شده
بنابراین، 5.5W انرژی گرمایی تلف می‌شود و انرژی واقعی استفاده شده
این تقریباً دوبرابر انرژی تلف شده به عنوان گرما است.
سپس می‌توانیم موردی را در نظر بگیریم که ولتاژ ورودی کمتر است، مثلاً 9V.
در این مورد، گرما تولید شده
از این می‌توان نتیجه گرفت که برای ولتاژ ورودی بالا، این IC تنظیم‌کننده بسیار ناکارآمد خواهد شد. اگر می‌خواهید بیشتر بیاموزید، ما مجموعه‌ای گسترده از سوالات الکترونیک دیجیتال چند گزینه‌ای رایگان داریم.

نمودار بلوکی داخلی تنظیم‌کننده ولتاژ 7805

نمودار بلوکی داخلی IC 7805 در شکل زیر نشان داده شده است:

نمودار بلوک شامل یک تقویت‌کننده خطای عملیاتی، عناصر سری، مولد جریان، ولتاژ مرجع، مولد جریان، مدار شروع، محافظ SOA و محافظ حرارتی است.

در اینجا تقویت‌کننده عملیاتی به عنوان یک تقویت‌کننده خطای عملیاتی عمل می‌کند. دیود زنر برای ارائه ولتاژ مرجع استفاده می‌شود. این در زیر نشان داده شده است.

ترانزیستور عنصر سری در اینجا است. این برای تبدیل انرژی اضافی به گرما استفاده می‌شود. این با کنترل جریان بین ورودی و خروجی ولتاژ خروجی را کنترل می‌کند. SOA مخفف Safe Operating Area است. این در واقع شرایط ولتاژ و جریانی است که تجهیزات مورد نظر باید بدون هیچ خسارت ذاتی کار کنند. در اینجا برای محافظ SOA، ترانزیستور دوقطبی با یک مقاومت سری و یک ترانزیستور کمکی پیاده‌سازی شده است. سینک گرما برای محافظ حرارتی وقتی ولتاژ تغذیه بالا است پیاده‌سازی شده است.

مدار تغذیه منظم

تنظیم‌کننده ولتاژ 7805 و سایر مولفه‌ها در مدار به صورت زیر مرتب شده‌اند.

هدف اتصال مولفه‌ها به IC7805 در زیر توضیح داده شده است.
C