7805 voltaj regülatörü
7805 voltaj regülatörü, elektronik devrelerde sabit bir 5V çıkışı sağlamak için kullanılan popüler bir bileşendir ve giriş voltajı değiştiğinde bile cihazların sorunsuz çalışmasını sağlar.Bu makale 7805'in nasıl çalıştığını, pim yerleşimini, voltajın korunmasına yardımcı olan dahili parçaların ve içerdiği güvenlik özelliklerini açıklamaktadır.Ayrıca, küçük elektronikler için kararlı güce ihtiyaç duyan mobil şarj cihazları ve sistemler gibi cihazlarda nasıl kullanıldığına da bakacağız.Katalog
Şekil 1: 7805 voltaj regülatörü
Voltaj düzenleyicilerine giriş
Bir voltaj regülatörü, giriş voltajı değişse veya elektrik yükü değişse bile çıkış voltajının sabit kalmasına yardımcı olur.Voltajı sabit tutmak, elektronik cihazların iyi çalışmasını sağlamak için çok kullanışlıdır ve voltaj değişikliklerinden zarar görmemelidir.
Şekil 2: Farklı voltaj düzenleyicileri türleri
Voltaj regülatörleri, giriş voltajı veya yük değişiklikleri olsa bile, çıkış voltajını aynı tutmak için akım akışını ayarlayarak çalışır.Giriş voltajı yükselirse, regülatör akım akışını azaltır ve giriş voltajı düşerse, doğru çıkış voltajını korumak için akım akışını arttırır.
Birçok modern cihazda, voltaj düzenleyicileri küçük ve güvenilir olan entegre devrelere (ICS) yerleştirilmiştir.Bir yaygın IC regülatörü, sabit bir +5V çıkışı sağlayan 7805'tir.Bu tür regülatör genellikle bilgisayarlar ve cep telefonu şarj cihazları gibi istikrarlı bir güç kaynağına ihtiyaç duyan elektronik cihazlarda kullanılır.
Voltaj regülatörü 7805 nedir?
Şekil 3: 7805 voltaj regülatörü
7805 voltaj regülatörü, elektronik devrelerde sabit bir 5V çıkışını kontrol etmeye ve sağlamaya yardımcı olan yaygın olarak kullanılan bir cihazdır."XX" in çıkış voltajını ifade ettiği "78xx" serisi adı verilen bir düzenleyici ailesine aittir.7805 durumunda, sabit bir 5V vermek için tasarlanmıştır.Bu regülatör 7V ila 35V arasında bir giriş voltajı alabilir ve yine de çıkışın 5V'de kalmasını sağlayabilir.
7805, gelen voltajı gerekli 5V'ye düşürerek ve ısı olarak ekstra enerjiden kurtularak çalışır."Doğrusal" regülatör denir, çünkü ekstra enerjiyi verimli bir şekilde dönüştürmez, ancak voltajı düşürmek için onu ısı olarak yakar.Örneğin, regülatöre 12V sağlarsanız, çıkışı 5V'ye düşürür ve enerjinin geri kalanı (12V ve 5V arasındaki fark) ısıya dönüştürülür.
7805'in ana işi, giriş voltajı değişse bile, çıkış voltajını sabit tutmaktır.Bununla birlikte, bu işlem, özellikle giriş voltajı 5V'den çok daha yüksek olduğunda veya devre daha fazla akıma ihtiyaç duyduğunda ısı yaratır.Bu ısıyı idare etmek için 7805 genellikle bir ısı lavabosuna veya başka bir soğutma yöntemine ihtiyaç duyar.Soğutmanın bir yolu olmadan, regülatör çok ısınabilir, bu da ne kadar iyi çalıştığını etkileyebilir veya tamamen çalışmayı durdurmasına neden olabilir.
7805 IC'nin pim yapılandırması
Şekil 4: 7805 voltaj regülatörünün pim konfigürasyonu
• PIN 1 (giriş): Henüz düzenlenmemiş voltajı bağladığınız yer burasıdır.Gelen voltaj, istediğiniz 5V çıkışından en az 2V daha yüksek olmalıdır.Bu nedenle, kararlı bir 5V çıkışı elde etmek için giriş voltajı en az 7V olmalıdır.
• Pin 2 (toprak): Bu pim devrenizin zemine (veya sıfır voltaja) bağlanır.Hem giriş hem de çıkış voltajları için referans noktası görevi görür.
• PIN 3 (çıkış): Sabit 5V çıkışı buradan geliyor.Çıktı tipik olarak 4.8V ve 5.2V arasındadır, ancak mümkün olduğunca 5V'ye yakın kalmak içindir.
7805 IC nasıl çalışır?
Şekil 5: 7805 voltaj regülatörünün nasıl çalıştığını gösteren devre diyagramı
IC'nin içinde, giriş voltajında veya yükünde değişiklikler olsa bile, birkaç parça, çıkış voltajını sabit tutmak için birlikte çalışır.İşte IC'nin her bir bölümünün bu sabit çıktıyı korumak için nasıl çalıştığına dair basit bir açıklama.
Başlangıç devresi
Başlangıç devresi, 7805 açıldığında etkinleştirilen ilk bölümdür.İşi, IC'nin diğer tüm iç kısımlarının çalışmaya hazır olduğundan emin olmaktır.Güç uygulandıktan sonra, bu devre her şeyi harekete geçirir ve 7805'in voltajı düzenlemeye başlamasına izin verir.
Mevcut jeneratör
Mevcut jeneratör, IC'nin içinde ne kadar akım akışını yönetir.Bu kısım, diğer dahili bileşenlerin doğru çalışması için doğru miktarda akım almasını sağlar.IC'nin IC'deki yük değiştiğinde olduğu gibi farklı durumlara uyum sağlamasına yardımcı olur, böylece istikrarlı performans sağlamaya devam edebilir.
Referans voltajı (Zener diyot)
Şekil 6: Zener diyot sembolü
7805, sabit bir referans voltajı oluşturmak için bir Zener diyotu kullanır.Bu referans voltajı, IC'nin çıkış voltajının 5V'de kalmasını sağlamak için kullandığı bir kılavuz görevi görür.Zener diyot seçilir, çünkü IC'nin çıkış voltajını gerektiği gibi karşılaştırmasına ve ayarlamasına yardımcı olan tutarlı bir voltajı koruyabilir.
Hata amplifikatörü
Hata amplifikatörü, çıkış voltajını sürekli olarak kontrol etmekten sorumludur.Gerçek çıkış voltajını Zener diyot tarafından ayarlanan referans voltajıyla karşılaştırır.Çıkış voltajı tam olarak 5V değilse, hata amplifikatörü ayarlamalar yapmak için bir sinyal gönderir.Bu şekilde, çıkış voltajı gerçek zamanlı olarak düzeltilir ve değişen koşullar altında sabit tutulur.
Seri Geçiş Elemanı (Transistör)
Genellikle bir transistör olan seri geçiş öğesi, çıktıya giden akım miktarını kontrol eder.Dirençini hata amplifikatöründen aldığı sinyallere göre değiştirir.Çıkış voltajı 5V'nin üstüne veya altına inmeye başlarsa, transistör akım akışını doğru seviyeye geri getirmek için ayarlar.Bunu yaparken, transistör ayrıca ısı olarak ekstra enerji serbest bırakır, bu nedenle IC kullanım sırasında ısınabilir.
Termal koruma devresi
Termal koruma devresi, IC'nin çok ısınmasını önlemeye yardımcı olur.IC'nin sıcaklığı çok yüksek olursa, ağır kullanım veya yüksek dış sıcaklıklar nedeniyle gerçekleşebilirse, bu devre akımı düşürmek veya IC'yi geçici olarak kapatacak.Bu özellik, IC'yi korumak ve aşırı ısınmadan hasar görmediğinden emin olmak için önemlidir.
Güvenli İşletim Alanı (SOA) koruması
Güvenli İşletim Alanı (SOA) koruması, 7805'in güvenli sınırlarının dışında çalışmasını önler.Bu koruma, IC'nin çok fazla voltaja veya akıma maruz kalmamasını sağlar, bu da başarısız olmasına neden olabilir.Kısa devre veya giriş voltajında ani bir artış gibi bir şeyler ters giderse, bu koruma IC'nin hasarı önlemek için operasyonunu sınırlar.Bu özellik IC'nin daha uzun süre dayanmasına ve daha güvenilir bir şekilde çalışmasına yardımcı olur.
7805 IC'de ısıyı yönetme
7805 voltaj regülatöründe ısıyı yönetmek zor olabilir.7805, sabit bir 5V çıkışına daha yüksek bir giriş voltajını azaltır, ancak giriş voltajı 5V'den çok daha yüksek olduğunda, ekstra voltaj ısıya dönüştürülür.Örneğin, giriş 15V ise ve akım 0.5A ise, regülatör 5 watt ısı üretecektir.Bu, 7805'in soğutulmadan işleyebilmesi için çok fazla ısı olabilir, bu da potansiyel olarak aşırı ısınmasına ve başarısız olmasına neden olur.
Isıyı azaltmak için, sabit 5V çıkışı için gereken minimum olan giriş voltajını 7V'ye yakın tutmak en iyisidir.Giriş voltajı 7V'ye ne kadar yakın olursa, regülatörün ısıya dönüşmesi gereken fazla enerji o kadar az enerji.Daha yüksek bir giriş voltajı gerekiyorsa, ısıyı daha büyük bir yüzey alanına yayarak soğutulmasına yardımcı olmak için 7805'e bir ısı batması takılabilir.Isı lavabosu ne kadar büyük olursa, ısıyı dağıtmak ve regülatörü güvenli bir sıcaklık aralığında tutmak o kadar iyi olur.
7805 voltaj regülatörü IC'nin özellikleri
Minimal harici bileşenler
7805 IC ile ilgili en iyi şeylerden biri, çalışmak için çok az ekstra parçaya ihtiyaç duymasıdır.Genellikle, biri giriş tarafında, diğeri çıkış tarafında sadece iki küçük kapasitör gerektirir.Bu kapasitörler, voltajı sabit tutmaya ve güçteki ani değişiklikleri veya gürültüyü azaltmaya yardımcı olur.7805'in çok fazla ekstra parçaya ihtiyacı olmadığından, tasarımı basitleştirir ve maliyeti düşürür.Bu, birçok proje için mükemmel bir seçim haline getirir.
Geniş giriş voltajı aralığı
7805, 7V ila 35V arasında çok çeşitli giriş voltajları ile çalışabilir.Bu, voltaj beklenenden daha yüksek veya daha düşük olsa bile, farklı kaynaklardan gelen gücü işleyebileceği anlamına gelir.Giriş voltajı bu aralıkta kaldığı sürece, 7805 sabit bir 5V çıkışı verecektir.Bu esneklik, giriş gücünün her zaman aynı olmayabileceği çeşitli durumlar için yararlı hale getirir.
Mevcut kapasite
7805, 1.5A'ya kadar akım sağlayabilir, bu da onu küçük motorlar veya sensörler gibi orta miktarda güce ihtiyaç duyan cihazlar için yararlı hale getirir.Bu akımı farklı elektronik parçalara güvenilir bir şekilde sağlayabilir, ancak gerçek akım, IC'nin ne kadar ısı ürettiğine ve giriş voltajına bağlıdır.Çok ısınırsa veya giriş voltajı çok düşükse, akım azaltılabilir.Yine de, çoğu amaç için, 7805 birçok cihazın güç ihtiyaçlarını kolayca karşılayabilir.
Düşük Bekleme Akımı
7805 bir cihaza aktif olarak güç sağlamadığında, genellikle 5mA civarında çok az enerji kullanır.Bu, özellikle pillerde çalışan cihazlarda yararlı olan çok fazla güç harcamadığı anlamına gelir.Gücü gereksiz yere boşaltmadığından, özellikle enerji tasarrufunun bir öncelik olduğu tasarımlarda sistemleri daha verimli hale getirmeye yardımcı olur.
Yerleşik korumalar
7805 IC, hem IC'yi hem de güçlendirdiği cihazları koruyan çeşitli güvenlik özellikleri ile birlikte gelir.Çok ısınırsa IC'yi kapatan termal korumaya sahiptir.Ayrıca, devreyi hasardan koruyan çok fazla akımın akmasını önleyen yerleşik bir akım sınırlayıcısına sahiptir.Son olarak, iç güvenlik önlemleri sayesinde kısa devreleri başarısız olmadan işleyebilir.Bu yerleşik korumalar, 7805'i güç koşullarının beklenmedik bir şekilde değişebileceği ortamlarda bile birçok proje için güvenilir bir seçim haline getirir.
7805 IC'yi kullanmanın faydaları
Kullanımı kolay
7805 IC'nin en büyük avantajlarından biri, çalışmanın ne kadar basit olduğudur.Giriş ve çıkış voltajlarını stabilize etmek için kapasitörler gibi sadece birkaç ek bileşene ihtiyacınız vardır.Bu, elektronikte yeni başlayan insanlar için bile kurulmayı kolaylaştırır.Pim yerleşimini anlamak kolaydır: giriş voltajı için bir pim, biri zemin ve diğeri 5V çıkışı için.Bu basitlik, karmaşık ayarlamalar yapmanıza veya karmaşık kurulumlarla başa çıkmaya gerek kalmadan 7805'i hızlı bir şekilde bir devreye ekleyebileceğiniz anlamına gelir.
Güvenlik Özellikleri
7805 IC, onu hasardan koruyan yerleşik güvenlik özellikleri içerir.Böyle bir özellik, çok ısınırsa IC'yi otomatik olarak kapatan termal koruma.Bu, IC ve devredeki diğer parçaların hasar görmesini önler.Bu, özellikle devrenin çok ısınabileceği veya soğutmanın endişe kaynağı olduğu durumlarda yararlıdır.Başka bir yararlı özellik kısa devre korumasıdır.Devrede kısa devreye neden olan bir hata varsa, 7805, hem kendisini hem de devrenin geri kalanını zarardan koruyarak içinden akan akımı sınırlar.Bu korumalar 7805'i birçok elektronik projesi için dayanıklı ve güvenilir bir seçim haline getirir.
Ortak uygulamalar
7805 IC, sabit bir 5V güç kaynağı gerektiren devrelerde yaygın olarak kullanılır.Genellikle mikrodenetleyici projeler, gömülü sistemler ve birçok sensör türü gibi düşük güç kullanan cihazlarda bulunur.Mikroişlemciler, ekranlar ve iletişim modülleri gibi birçok elektronik bileşenin düzgün çalışmak için sabit bir 5V'ye ihtiyacı vardır.7805 IC, bu bileşenlerin sorunsuz çalışmasına yardımcı olan bu kararlı gücü sağlar.Çok çeşitli uygulamalarda bulmak ve iyi çalışmak kolay olduğundan, 7805 IC projelerinde hem profesyoneller hem de hobiler tarafından güvenilir.
7805 voltaj regülatörünün uygulamaları
Şekil 7: 7805 voltaj regülatörü kullanarak 12V ila 5V USB güç kaynağı
7805 voltaj regülatörü, birçok elektronik cihazda yaygın olarak kullanılan bir bileşendir.İşi, sabit bir güç kaynağı gerektiren devreler için yararlı olan istikrarlı bir 5V çıkışı sağlamaktır.
Örneğin, cep telefonu şarj cihazlarında 7805, duvar soketinden gelen güç değişse bile voltajın 5V'de sabit kalmasına yardımcı olur.Bu, tutarlı bir voltaj gerektiren güvenli şarj cihazları için önemlidir.Benzer şekilde, kesintisiz güç kaynağı (UPS) sistemlerinde bulunabilir; burada, kesintileri veya güç düşüşlerini karşılayamayan devrelere sabit bir voltaj sağlamaya yardımcı olur.
Taşınabilir medya oynatıcılar gibi cihazlarda, pilin voltajı drene edildiğinde dalgalanabilir, ancak 7805, iç bileşenlerin hala sabit bir 5V almasını sağlar ve cihazı güçteki ani değişikliklerden kaynaklanan hasardan korur.Küçük elektronik projeler veya araçlar gibi düşük güçlü devreler de tutarlı voltaj sağlamak için 7805'e güvenir.Bu devreler, güç sabit değilse arızalı veya hasar görebilen mikrodenetleyiciler ve sensörler gibi hassas parçalar içerebilir.7805, giriş gücünde neler olduğuna bakılmaksızın çıkışın 5V'de kalmasını sağlar.
Bazı durumlarda, 7805 akım akışını kontrol etmesi gereken devrelerde kullanılabilir.Esas olarak voltajı düzenlemek için tasarlanmış olsa da, dirençler veya transistörler gibi diğer parçalarla birleştirildiğinde, akımı düzenlemeye yardımcı olabilir.Kızılötesi uzaktan kumandalarda genellikle sinyal göndermek için gereken kararlı gücü sağlamak için kullanılır.Arabalıklar gibi zamanlama cihazları da 7805'ten yararlanır. Dahili saat bileşenlerinin doğru çalışmasını sağlar ve cihazın tutarlı voltaj sağlayarak zamanı doğru bir şekilde ölçmesini sağlar.
7805 devrelerinde kapasitörlerin rolü
Şekil 8: Kapasitörlü voltaj regülasyon devresi
Kapasitörler, 7805 voltaj regülatörüne sahip devrelere sıklıkla eklenen küçük elektronik bileşenlerdir.Voltajı daha pürüzsüz hale getirmeye ve istenmeyen elektrik gürültüsünü azaltmaya yardımcı olurlar.Bu kapasitörler olmadan, regülatörden elde edilen çıkış, bağlı parçaların performansını etkileyebilecek voltajda küçük değişiklikler olabilir.
7805'in giriş tarafında, 0.33µF değerine sahip bir kapasitör tipik olarak güç kaynağından gelen gürültüyü filtrelemek için kullanılır.Elektrik gürültüsü veya ani artışlar daha uzun mesafelerde daha yaygın olabileceğinden, regülatör güç kaynağından 10 inçten daha fazla yerleştirilirse bu özellikle yararlı olur.Kondansatör bu dalgalanmaları emer, 7805 girişine daha sabit bir voltajın verilmesini sağlar.
Çıkış tarafında, düzenlenmiş voltajı daha da düzleştirmek için genellikle 0.1µF civarında daha küçük bir kapasitör eklenir.7805 voltajı stabilize etmek için iyi bir iş çıkarsa da, bazı küçük değişiklikler hala meydana gelebilir.Bu değişiklikler, devredeki dış faktörler veya diğer parçalardan kaynaklanabilir.Çıkış kapasitörü, voltajın 5V'de mümkün olduğunca sabit kalmasını sağlayarak bu küçük varyasyonları filtrelemeye yardımcı olur.Bu, mikrodenetleyiciler veya doğru çalışmak için tutarlı güç gerektiren diğer dijital bileşenler gibi voltaj değişikliklerine duyarlı cihazlar için daha güvenilir bir güç kaynağı sağlar.
Çözüm
7805 voltaj regülatörü, güç kaynağını 5V'de sabit tutmaya yardımcı olur, bu da onu birçok farklı elektronik proje için yararlı hale getirir.Kullanımı kolaydır, yerleşik korumalara sahiptir ve küçük aletlerden daha karmaşık sistemlere kadar çeşitli cihazlarda bulunabilir.7805'i kullanarak, cihazlarınızın güç sorunları olmadan düzgün çalışmasını sağlamaya yardımcı olabilirsiniz.
Sık sorulan sorular [SSS]
1. 7805 ne kadar voltaj kullanabilir?
7805 voltaj regülatörü 35V'a kadar bir giriş voltajını işleyebilir, ancak giriş 7V ile 25V arasında kalırsa daha güvenlidir ve daha iyi çalışır.Giriş voltajı çok yüksekse, aşırı ısınabilir veya hasar görebilir.
2. 7805'te AC'nin voltajı nedir?
7805, AC değil, DC voltajını düzenlemek için tasarlanmıştır.AC'yi 7805'e bağlamadan önce bir doğrultucu gibi bir şey kullanarak DC'ye dönüştürmeniz gerekir.
3. 7805'i kapasitör olmadan kullanabilir miyim?
Evet, 7805'i kapasitör olmadan teknik olarak kullanabilirsiniz, ancak işe yaramayacaktır.Kapasitörler voltajın düzeltilmesine yardımcı olur ve çıkışın sabit kaldığından emin olur.Genellikle, daha iyi performans için girişe (0.33µF) ve bir diğerine küçük bir kapasitör yerleştirilir.
4. 7805 kullanarak 12V ila 5V nasıl azaltılır?
12V'yi 5V'ye indirmek için 12V girişini 7805’in giriş pimine bağlarsınız, toprak pimini yere bağlarsınız ve 7805 size çıkış piminden 5V verir.Voltajı sabit tutmaya yardımcı olmak için kapasitörleri kullanmayı unutmayın.
5. 7805'in iç çalışması nedir?
7805'in içinde, çıkış voltajını 5V'de tutmak için birlikte çalışan transistörler, dirençler ve referans diyotlar gibi küçük elektronik parçalar vardır.Bunu ekstra voltajı ısıya dönüştürerek yapar, böylece giriş voltajı veya yük değişse bile çıkış sabit kalır.