7805 Regulador de tensão
O regulador de tensão 7805 é um componente popular usado para fornecer uma saída constante de 5V em circuitos eletrônicos, garantindo que os dispositivos funcionem sem problemas, mesmo quando a tensão de entrada muda.Este artigo explica como o 7805 funciona, o layout do pino, as peças internas que ajudam a manter a tensão e os recursos de segurança que ela inclui.Também veremos como é usado em dispositivos como carregadores móveis e sistemas que precisam de energia estável para pequenos eletrônicos.Catálogo
Figura 1: 7805 Regulador de tensão
Introdução aos reguladores de tensão
Um regulador de tensão ajuda a manter a tensão de saída estável, mesmo quando a tensão de entrada muda ou a carga elétrica varia.Manter a tensão estável é muito útil para garantir que os dispositivos eletrônicos funcionem bem e não sejam danificados por alterações de tensão.
Figura 2: Diferentes tipos de reguladores de tensão
Os reguladores de tensão funcionam ajustando o fluxo de corrente para manter a tensão de saída a mesma, mesmo que a tensão de entrada ou a carga altere.Se a tensão de entrada subir, o regulador reduzirá o fluxo de corrente e, se a tensão de entrada cair, aumentará o fluxo de corrente para manter a tensão de saída correta.
Em muitos dispositivos modernos, os reguladores de tensão são incorporados em circuitos integrados (ICS), que são pequenos e confiáveis.Um regulador de IC comum é o 7805, que fornece uma saída estável +5V.Esse tipo de regulador é frequentemente usado em dispositivos eletrônicos que precisam de uma fonte de alimentação estável, como computadores e carregadores de telefones celulares.
Qual é o regulador de tensão 7805?
Figura 3: 7805 Regulador de tensão
O regulador de tensão 7805 é um dispositivo comumente usado que ajuda a controlar e fornecer uma saída constante de 5V em circuitos eletrônicos.Pertence a uma família de reguladores chamada da série "78xx", onde "xx" refere -se à tensão de saída.No caso do 7805, ele foi projetado para fornecer 5V fixo.Esse regulador pode levar uma tensão de entrada em qualquer lugar de 7V a 35V e ainda garantir que a saída permaneça em 5V.
O 7805 funciona diminuindo a tensão de entrada para o 5V necessário e se livrando da energia extra como calor.É chamado de regulador "linear" porque não converte a energia extra com eficiência, mas simplesmente queima como calor para reduzir a tensão.Por exemplo, se você fornecer ao regulador 12V, ele reduzirá a saída para 5V e o restante da energia (a diferença entre 12V e 5V) será transformada em calor.
O trabalho principal do 7805 é manter a tensão de saída estável, mesmo que a tensão de entrada altere.No entanto, esse processo cria calor, especialmente quando a tensão de entrada é muito maior que 5V ou quando o circuito precisa de mais corrente.Para lidar com esse calor, o 7805 geralmente precisa de um dissipador de calor ou algum outro método de resfriamento.Sem uma maneira de esfriar, o regulador pode ficar muito quente, o que pode afetar o quão bem ele funciona ou fazer com que ele pare de funcionar completamente.
Configuração do pino do 7805 IC
Figura 4: Configuração do pino do regulador de tensão 7805
• PIN 1 (entrada): É aqui que você conecta a tensão que ainda não foi regulamentada.A tensão que vem deve ser pelo menos 2V maior que a saída de 5V desejada.Portanto, para obter uma saída estável de 5V, a tensão de entrada deve ter pelo menos 7V.
• Pino 2 (terra): Este pino se conecta ao solo (ou tensão zero) do seu circuito.Serve como ponto de referência para as tensões de entrada e saída.
• PIN 3 (saída): É daí que vem a saída constante de 5V.A saída é tipicamente entre 4,8V e 5,2V, mas deve permanecer o mais próximo possível de 5V.
Como funciona o 7805 IC?
Figura 5: Diagrama de circuito mostrando como o regulador de tensão 7805 funciona
Dentro do IC, várias peças trabalham juntas para manter a tensão de saída constante, mesmo que haja alterações na tensão ou carga de entrada.Aqui está uma explicação simples de como cada parte do IC funciona para manter essa saída constante.
Circuito de partida
O circuito inicial é a primeira parte a ser ativada quando o 7805 é ligado.Seu trabalho é garantir que todas as outras partes internas do IC estejam prontas para começar a trabalhar.Depois que a potência é aplicada, esse circuito define tudo em movimento, permitindo que o 7805 comece a regular a tensão.
Gerador atual
O gerador atual gerencia a quantidade de corrente flui dentro do IC.Esta parte garante que os outros componentes internos obtenham a quantidade certa de corrente para funcionar corretamente.Ajuda o IC a se adaptar a diferentes situações, como quando a carga na IC muda, para que possa continuar a oferecer desempenho estável.
Tensão de referência (diodo Zener)
Figura 6: Símbolo de diodo Zener
O 7805 usa um diodo Zener para criar uma tensão de referência constante.Essa tensão de referência atua como um guia que o IC usa para garantir que a tensão de saída permaneça em 5V.O diodo Zener é escolhido porque pode manter uma tensão consistente, o que ajuda o IC a comparar e ajustar a tensão de saída, conforme necessário.
Amplificador de erro
O amplificador de erro é responsável por verificar constantemente a tensão de saída.Ele compara a tensão de saída real com a tensão de referência definida pelo diodo Zener.Se a tensão de saída não for exatamente 5V, o amplificador de erro enviará um sinal para fazer ajustes.Dessa forma, a tensão de saída é corrigida em tempo real, mantendo -a constante em alterações em condições.
Elemento de passagem da série (transistor)
O elemento de passagem da série, geralmente um transistor, controla a quantidade de corrente que vai para a saída.Ele altera sua resistência com base nos sinais que recebe do amplificador de erro.Se a tensão de saída começar a ir acima ou abaixo de 5V, o transistor ajusta o fluxo de corrente para trazê -lo de volta ao nível correto.Ao fazer isso, o transistor também libera energia extra como calor, e é por isso que o IC pode ficar quente durante o uso.
Circuito de proteção térmica
O circuito de proteção térmica ajuda a impedir que o IC fique muito quente.Se a temperatura do IC subir muito alta, o que pode ocorrer devido ao uso pesado ou altas temperaturas externas, esse circuito entrará para diminuir a corrente ou até fechar o IC temporariamente.Esse recurso é importante para proteger o IC e garantir que não seja danificado por superaquecer.
Proteção de área operacional segura (SOA)
A proteção da área de operação segura (SOA) impede o 7805 de trabalhar fora de seus limites seguros.Essa proteção garante que o IC não seja exposto a muita tensão ou corrente, o que pode fazer com que ela falhe.Se algo der errado, como um curto -circuito ou um pico repentino na tensão de entrada, essa proteção limitará a operação do IC para evitar danos.Esse recurso ajuda o IC a durar mais e a operar de maneira mais confiável.
Gerenciando o calor no 7805 IC
Gerenciar calor no regulador de tensão 7805 pode ser um desafio.O 7805 reduz uma tensão de entrada mais alta para uma saída constante de 5V, mas quando a tensão de entrada é muito maior que 5V, a tensão extra é convertida em calor.Por exemplo, se a entrada for 15V e a corrente for 0,5a, o regulador produzirá 5 watts de calor.Isso pode ser muito calor para o 7805 manusear sem resfriar, potencialmente causando superaquecimento e falha.
Para reduzir o calor, é melhor manter a tensão de entrada próxima a 7V, que é o mínimo necessário para a saída estável de 5V.Quanto mais próxima a tensão de entrada estiver em 7V, menor o excesso de energia que o regulador precisa se converter em calor.Se for necessária uma tensão de entrada mais alta, um dissipador de calor poderá ser conectado ao 7805 para ajudar a esfriar, espalhando o calor por uma área de superfície maior.Quanto maior o dissipador de calor, melhor será na dissipação do calor e mantendo o regulador dentro de uma faixa de temperatura segura.
Recursos do regulador de tensão 7805 IC
Componentes externos mínimos
Uma das melhores coisas sobre o 7805 IC é que ele precisa de muito poucas peças extras para trabalhar.Geralmente, requer apenas dois pequenos capacitores - um no lado da entrada e um no lado da saída.Esses capacitores ajudam a manter a tensão estável e reduzir as mudanças ou ruídos repentinos na energia.Como o 7805 não precisa de muitas peças extras, ele torna o design mais simples e reduz o custo.Isso o torna uma ótima opção para muitos projetos.
Ampla faixa de tensão de entrada
O 7805 pode trabalhar com uma ampla gama de tensões de entrada, de 7V a 35V.Isso significa que ele pode lidar com energia de diferentes fontes, mesmo que a tensão seja maior ou menor que o esperado.Enquanto a tensão de entrada permanecer dentro desse intervalo, o 7805 fornecerá uma saída constante de 5V.Essa flexibilidade o torna útil para uma variedade de situações em que a potência de entrada nem sempre é a mesma.
Capacidade atual
O 7805 pode fornecer até 1,5a de corrente, o que o torna útil para dispositivos que precisam de uma quantidade moderada de energia, como pequenos motores ou sensores.Ele pode fornecer com segurança essa corrente para diferentes peças eletrônicas, mas a corrente real depende de quanto calor o IC gera e da tensão de entrada.Se ficar muito quente ou a tensão de entrada estiver muito baixa, a corrente poderá ser reduzida.Ainda assim, para a maioria dos propósitos, o 7805 pode atender facilmente às necessidades de energia de muitos dispositivos.
Baixa corrente de espera
Quando o 7805 não está fornecendo ativamente energia a um dispositivo, ele usa muito pouca energia em si, geralmente em torno de 5mA.Isso significa que não desperdiça muita energia, o que é especialmente útil em dispositivos que são executados nas baterias.Como não drena a energia desnecessariamente, ajuda a tornar os sistemas mais eficientes, especialmente em projetos em que economizar energia é uma prioridade.
Proteções embutidas
O IC 7805 vem com vários recursos de segurança que protegem o IC e os dispositivos que ele alimenta.Possui proteção térmica, que desliga o IC se ficar muito quente.Ele também possui um limitador de corrente embutido que impede que muita corrente flua, protegendo o circuito contra danos.Finalmente, ele pode lidar com circuitos curtos sem falhar, graças às suas medidas de segurança interna.Essas proteções internas tornam o 7805 uma escolha confiável para muitos projetos, mesmo em ambientes onde as condições de energia podem mudar inesperadamente.
Benefícios do uso do 7805 IC
Fácil de usar
Uma das maiores vantagens do 7805 IC é como é simples trabalhar.Você precisa apenas de alguns componentes adicionais, como capacitores, para estabilizar as tensões de entrada e saída.Isso facilita a criação, mesmo para pessoas que estão apenas começando em eletrônicos.O layout do pino é fácil de entender: um pino para a tensão de entrada, um para o solo e outro para a saída de 5V.Essa simplicidade significa que você pode adicionar rapidamente o 7805 a um circuito sem precisar fazer ajustes complexos ou lidar com nenhuma configuração complicada.
Recursos de segurança
O 7805 IC inclui recursos de segurança embutidos que o protegem de danos.Um desses recursos é a proteção térmica, que desliga automaticamente o IC se ficar muito quente.Isso impede que o IC e outras partes do circuito sejam danificadas.Isso é especialmente útil em situações em que o circuito pode ficar muito quente ou onde o resfriamento é uma preocupação.Outro recurso útil é a proteção de curto-circuito.Se houver uma falha no circuito causando um curto -circuito, o 7805 limitará a corrente que flui através dele, protegendo a si mesma e o restante do circuito contra danos.Essas proteções tornam o 7805 uma escolha durável e confiável para muitos projetos eletrônicos.
Aplicações comuns
O IC 7805 é amplamente utilizado em circuitos que precisam de uma fonte de alimentação estável de 5V.É frequentemente encontrado em dispositivos que usam baixa potência, como projetos de microcontrolador, sistemas incorporados e muitos tipos de sensores.Muitos componentes eletrônicos, como microprocessadores, displays e módulos de comunicação, precisam de um 5V constante para funcionar corretamente.O IC 7805 fornece essa potência estável, que ajuda esses componentes a funcionar sem problemas.Como é fácil de encontrar e funciona bem em uma ampla gama de aplicativos, o 7805 IC é confiável por profissionais e entusiastas em seus projetos.
Aplicações do regulador de tensão 7805
Figura 7: 12V a 5V Fonte de alimentação USB usando 7805 regulador de tensão
O regulador de tensão 7805 é um componente amplamente utilizado em muitos dispositivos eletrônicos.Seu trabalho é fornecer uma saída estável de 5V, que é útil para circuitos que precisam de uma fonte de alimentação constante.
Por exemplo, nos carregadores de telefones celulares, o 7805 ajuda a manter a tensão estável em 5V, mesmo que a energia proveniente do soquete da parede mude.Isso é importante para dispositivos de carregamento com segurança que requerem uma tensão consistente.Da mesma forma, pode ser encontrado em sistemas ininterruptos de fonte de alimentação (UPS), onde ajuda a fornecer uma tensão constante a circuitos que não podem pagar interrupções ou cair na energia.
Em dispositivos como players portáteis de mídia, a tensão da bateria pode flutuar à medida que drena, mas o 7805 garante que os componentes internos ainda recebam 5V constante, protegendo o dispositivo contra danos causados por mudanças repentinas de energia.Os circuitos de baixa potência, como os de pequenos projetos eletrônicos ou gadgets, também dependem do 7805 para fornecer tensão consistente.Esses circuitos podem conter peças sensíveis, como microcontroladores e sensores, que podem funcionar mal ou ser danificados se a energia não for estável.O 7805 garante que a saída permaneça em 5V, independentemente do que acontece com a potência de entrada.
Em alguns casos, o 7805 pode ser usado em circuitos que precisam controlar o fluxo de corrente.Embora tenha sido projetado principalmente para regular a tensão, quando combinado com outras peças como resistores ou transistores, também pode ajudar a regular a corrente.É frequentemente usado em controles remotos infravermelhos para fornecer a energia estável necessária para o envio de sinais.Os dispositivos de tempo, como cronômetro, também se beneficiam do 7805. Ele mantém os componentes internos do relógio funcionando corretamente, garantindo que o dispositivo mede o tempo com precisão, fornecendo tensão consistente.
Papel dos capacitores em 7805 circuitos
Figura 8: Circuito de regulação de tensão com capacitores
Os capacitores são pequenos componentes eletrônicos que geralmente são adicionados aos circuitos com o regulador de tensão 7805.Eles ajudam a tornar a tensão mais suave e reduzem o ruído elétrico indesejado.Sem esses capacitores, a saída do regulador pode ter pequenas alterações na tensão, o que pode afetar o desempenho das peças conectadas.
No lado de entrada do 7805, um capacitor com um valor de 0,33µF é normalmente usado para filtrar qualquer ruído proveniente da fonte de energia.Isso se torna especialmente útil se o regulador for colocado a mais de 10 polegadas da fonte de alimentação, pois o ruído elétrico ou os picos podem ser mais comuns em distâncias mais longas.O capacitor absorve essas flutuações, garantindo que uma tensão mais constante seja entregue à entrada do 7805.
No lado da saída, um capacitor menor, geralmente em torno de 0,1µF, é adicionado para suavizar ainda mais a tensão regulada.Embora o 7805 faça um bom trabalho de estabilizar a tensão, algumas pequenas mudanças ainda podem ocorrer.Essas mudanças podem ser causadas por fatores externos ou outras partes no circuito.O capacitor de saída ajuda a filtrar essas pequenas variações, garantindo que a tensão permaneça o mais estável possível em 5V.Isso fornece uma fonte de alimentação mais confiável para dispositivos sensíveis a alterações de tensão, como microcontroladores ou outros componentes digitais que requerem energia consistente para funcionar corretamente.
Conclusão
O regulador de tensão 7805 ajuda a manter a fonte de alimentação estável em 5V, o que a torna útil para muitos projetos eletrônicos diferentes.É fácil de usar, possui proteções embutidas e pode ser encontrado em uma variedade de dispositivos, desde pequenos aparelhos a sistemas mais complexos.Ao usar o 7805, você pode ajudar a garantir que seus dispositivos funcionem corretamente sem problemas de energia.
Perguntas frequentes [FAQ]
1. Quanta tensão o 7805 pode lidar?
O regulador de tensão 7805 pode lidar com uma tensão de entrada de até 35V, mas é mais seguro e funcionar melhor se a entrada permanecer entre 7V e 25V.Se a tensão de entrada estiver muito alta, poderá superaquecer ou ser danificado.
2. Qual é a tensão do CA em 7805?
O 7805 foi projetado para regular a tensão CC, não o AC.Você precisa converter o CA em DC primeiro usando algo como um retificador antes de conectá -lo ao 7805.
3. Posso usar 7805 sem um capacitor?
Sim, você pode usar tecnicamente o 7805 sem capacitores, mas também não funcionará.Os capacitores ajudam a suavizar a tensão e garantir que a saída permaneça estável.Geralmente, um pequeno capacitor é colocado na entrada (0,33µF) e outro na saída (0,1 µF) para melhor desempenho.
4. Como reduzir 12V a 5V usando 7805?
Para reduzir o 12V para 5V, você conecta a entrada de 12V ao pino de entrada do 7805, conecta o pino de aterramento ao solo e o 7805 fornecerá 5V a partir do seu pino de saída.Não se esqueça de usar capacitores para ajudar a manter a tensão estável.
5. Qual é o trabalho interno de 7805?
Dentro do 7805, existem pequenas peças eletrônicas, como transistores, resistores e diodos de referência que trabalham juntos para manter a tensão de saída em 5V.Faz isso transformando a tensão extra em calor, para que a saída permaneça estável, mesmo que a tensão de entrada ou a carga altere.