Схема включения 7805- простое решение для стабилизации напряжения

Многие радиолюбители сталкиваются с необходимостью стабилизировать напряжение в своих устройствах. Одно из простых и надежных решений - использовать линейный стабилизатор напряжения на микросхеме 7805. Давайте разберемся, как правильно включить 7805 в схему и получить стабильные 5 вольт для питания различных устройств.

Обзор микросхемы 7805

Микросхема 7805 выпускается с 1970-х годов компанией STMicroelectronics. Это популярный и недорогой линейный стабилизатор напряжения с фиксированным выходным напряжением 5В. Основные характеристики 7805:

• Выходное стабилизированное напряжение - 5В
• Входное напряжение - от 7 до 25В
• Максимальный выходной ток - 1А
• Коэффициент стабилизации - 0.2%
• Температурный диапазон - от -25 до 125°C

Внутри корпуса TO-220 находится схема, состоящая из 17 транзисторов, образующих схему стабилизации напряжения с обратной связью. 7805 имеет защиту от короткого замыкания и встроенный тепловой предохранитель.

Основные преимущества 7805:

• Простота схемы
• Высокая надежность
• Низкая стоимость
• Широкая доступность

К недостаткам можно отнести:

• Невысокий КПД
• Требует установки радиатора при больших токах
• Нестабильность при большом перепаде входного напряжения

Микросхема 7805 применяется в схемах источников питания, зарядных устройствах, для стабилизации напряжения в устройствах на микроконтроллерах и других цифровых схемах.

Распиновка 7805

7805 имеет 3 вывода в корпусе TO-220:

1. Input (вход) - подача входного напряжения 7-25В
2. Ground (общий) - подключение к общей точке схемы
3. Output (выход) - выдача стабилизированного напряжения 5В

При монтаже важно соблюдать полярность - на вход подается положительное напряжение относительно общей точки. Иногда встречаются варианты 7805 в пластиковом корпусе TO-92 с такой же распиновкой.

На корпусе присутствуют маркировки:

• 7805 - номинальное выходное напряжение 5В
• L - low power - маломощный вариант (Iout max = 100мА)
• C - commercial grade - стандартный вариант (Iout max = 1A)

Типовые ошибки при подключении 7805:

• Неправильная полярность подключения вход/выход
• Подача напряжения выше допустимого
• Недостаточное охлаждение при больших токах

Принцип работы 7805

В упрощенном виде схема 7805 состоит из следующих основных блоков:

• Входной фильтр для сглаживания пульсаций входного напряжения
• Схема регулировки и стабилизации выходного напряжения
• Выходной фильтр для подавления помех
• Защита от перегрузки по току
• Тепловая защита

Стабилизатор сравнивает выходное напряжение с опорным, полученным от стабилитрона. При отклонении выходного напряжения происходит усиление ошибки и коррекция выходного сигнала за счет обратной связи.

При превышении максимального тока 1А вступает в действие токовая защита - происходит автоматическое отключение выхода стабилизатора. После снижения нагрузки работоспособность восстанавливается.

Также 7805 имеет встроенную термозащиту. При перегреве свыше 125°C блокируется выход стабилизатора. Для предотвращения перегрева при больших токах требуется установка радиатора.

Типовая схема включения 7805

Для работы 7805 необходимо минимальное количество внешних компонентов:

• Сглаживающие конденсаторы на входе и выходе
• Радиатор (при больших токах)
• Диоды защиты от перенапряжения

На вход устанавливается электролитический конденсатор емкостью не менее 100 мкФ. На выходе необходим керамический конденсатор 0.1-0.33 мкФ.

Для отвода тепла при токе более 0.5А рекомендуется установить радиатор. Для защиты от перенапряжений и неправильной полярности используются диоды 1N4007.

Возможны различные схемы включения 7805 с дополнительными усовершенствованиями - добавлением фильтров, защиты от перенапряжений, индикации.

Грамотно спроектированная схема включения позволит обеспечить надежную работу стабилизатора 7805.

Правила эксплуатации 7805

Для надежной работы 7805 необходимо соблюдать следующие правила эксплуатации:

• Входное напряжение должно быть в диапазоне от 7 до 25В
• Ток нагрузки не должен превышать максимально допустимый 1A
• При токах более 500 мА необходимо установить радиатор для охлаждения
• Температура окружающей среды должна быть от -25 до 125°C
• Необходимо применять схемы защиты от перенапряжений и токовых перегрузок

Несоблюдение этих правил может привести к выходу стабилизатора из строя и преждевременному отказу.

Проверка и измерения 7805

Для проверки 7805 необходимо:

1. Визуально убедиться в отсутствии механических повреждений
2. Прозвонить мультиметром выводы на отсутствие обрывов и коротких замыканий
3. Проверить выходное напряжение 5В в рабочем режиме
4. Замерить ток потребления под нагрузкой
5. Убедиться в непревышении допустимой температуры при работе

При обнаружении отклонений от нормы следует найти и устранить неисправность или заменить стабилизатор.

Примеры применения 7805

Рассмотрим несколько типовых схем применения стабилизатора 7805:

• Источник питания для микроконтроллеров и цифровых микросхем
• Зарядное устройство для аккумуляторов телефонов и планшетов
• Стабилизатор напряжения для усилителя
• Преобразователь напряжения 12В в 5В

Благодаря простоте и надежности 7805 часто используется в любительских конструкциях.

7805 схема включения цоколевка

При монтаже 7805 нужно обратить внимание на правильность подключения в соответствии с цоколевкой:

1. Вход (input) - подача входного напряжения
2. Общий (ground) - подключение к общей точке схемы
3. Выход (output) - выдача стабилизированного 5В напряжения

Ошибки в цоколевке могут привести к выходу стабилизатора из строя и неправильной работе всей схемы.

Аналоги и заменители 7805

Существуют микросхемы-аналоги 7805 от других производителей:

• КР142ЕН5, КР1142ЕН5 (Россия)
• LM7805 (TI, USA)
• MC7805, MC7905 (ON Semiconductor, USA)
• UA7805 (Fairchild, USA)

Они имеют сходные характеристики и могут заменять 7805 в схемах. Но при этом нужно учитывать возможные отличия в корпусе, выводах и допустимых параметрах.