Spanningsregelaar 7805
Alle spanningsbronnen kunnen geen vaste uitvoer geven vanwege fluctuaties in het circuit. Om een constante en stabiele uitvoer te krijgen, worden de spanningsregelaars toegepast. De geïntegreerde schakelingen die worden gebruikt voor de regeling van spanning worden spanningsregelaar IC's genoemd. Hier kunnen we het IC 7805 bespreken.
Het spanningsregelaar IC 7805 is eigenlijk een lid van de 78xx-serie van spanningsregelaar IC's. Het is een vaste lineaire spanningsregelaar. De xx in 78xx vertegenwoordigt de waarde van de vaste uitvoerspanning die het specifieke IC levert. Voor het 7805 IC is dit +5V DC geregelde voedingsspanning. Deze regelaar IC biedt ook een voorziening voor een koellichaam. De ingangsspanning voor deze spanningsregelaar kan tot 35V gaan, en dit IC kan een constante 5V leveren voor elke waarde van de ingang die kleiner of gelijk is aan 35V, wat de drempellimiet is.
PIN 1-INGANG
De functie van deze pin is om de ingangsspanning te verstrekken. Deze moet in het bereik van 7V tot 35V liggen. We passen een ongereguleerde spanning op deze pin toe voor regulering. Bij een ingangsspanning van 7,2V bereikt de PIN zijn maximale efficiëntie.
PIN 2-AARDE
We verbinden de aarde met deze pin. Voor uitvoer en ingang is deze pin even neutraal (0V).
PIN 3-UITGANG
Deze pin wordt gebruikt om de gereguleerde uitvoer af te nemen. Het zal zijn
Warmteafgifte in IC 7805
In de IC 7805 spanningsregelaar wordt veel energie in de vorm van warmte verbruikt. Het verschil in waarde tussen de ingangsspanning en de uitgangsspanning komt als warmte vrij. Dus, als het verschil tussen de ingangsspanning en de uitgangsspanning hoog is, zal er meer warmte worden geproduceerd. Zonder een koellichaam zal deze teveel aan warmte storing veroorzaken.
We noemen het absolute minimum aan acceptabel verschil tussen de ingangsspanning en de uitgangsspanning om de uitgangsspanning op het juiste niveau te houden als dropout voltage. Het is beter om de ingangsspanning 2 tot 3V hoger te houden dan de uitgangsspanning, of een geschikt koellichaam te plaatsen om overtollige warmte af te voeren. We moeten de grootte van het koellichaam goed berekenen. De volgende formule geeft een idee van deze berekening.
Nu kunnen we de relatie tussen de geproduceerde warmte en de waarde van de ingangsspanning in deze regelaar analyseren met de volgende twee voorbeelden.
Stel een systeem voor met een ingangsspanning van 16V en een vereiste uitvoer stroom van 0,5A.
Dus, geproduceerde warmte
Dus, 5,5W warmteenergie wordt verspild en de daadwerkelijke gebruikte energie
Dat is bijna dubbele energie die als warmte wordt verspild.
Als volgende kunnen we de situatie beschouwen wanneer de ingang lager is, zeg 9V.
In dit geval, geproduceerde warmte
Hieruit kunnen we concluderen dat voor hoge ingangsspanningen, dit regelaar IC zeer inefficiënt zal worden. Als u meer wilt leren, hebben we een breed scala aan gratis digitale elektronica MCQ vragen.
Interne blokschema van 7805 Spanningsregelaar
Het interne blokschema van IC 7805 wordt weergegeven in de figuur hieronder:
Het blokschema bestaat uit een foutversterker, series pass element, stroomgenerator, referentiespanning, stroomgenerator, startcircuit, SOA-bescherming en thermische bescherming.
Hier fungeert de operatieversterker als foutversterker. De Zener diode wordt gebruikt voor het geven van de referentiespanning. Dit wordt hieronder getoond.
Transistor is het series pass element hier. Het wordt gebruikt voor het afvoeren van extra energie in de vorm van warmte. Het regelt de uitgangsspanning door de stroom tussen de ingang en uitgang te beheren. SOA staat voor Safe Operating Area. Dit zijn in feite de condities van spanning en stroom waarin de apparatuur zonder zelfschade verwacht te werken. Hier wordt voor de SOA-bescherming een bipolaire transistor geïmplementeerd met een reeks weerstand en een hulptransistor. Een koellichaam wordt geïmplementeerd voor thermische bescherming wanneer er een hoge voedingsspanning is.
Geregeld voedingscircuit
De spanningsregelaar 7805 en de andere componenten zijn in het circuit gerangschikt zoals in de figuur getoond.
De doeleinden van het koppelen van de componenten aan de IC7805 worden hieronder uitgelegd.
C1– Dit is de bypasscondensator, gebruikt om zeer kleine spikes naar de aarde te leiden.
C2 en C3– Dit zijn de filtercondensatoren. C2 wordt gebruikt om langzame veranderingen in de ingangsspanning die aan het circuit worden gegeven, in een stabiele vorm te brengen. C
