7805-voltage regulator ແມ່ນຫນຶ່ງໃນລະບົບຄວບຄຸມເສັ້ນທີ່ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດສໍາລັບການສ້າງແຫຼ່ງທີ່ຫມັ້ນຄົງ +5 V. ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີໃນເລື່ອງຄວາມງ່າຍດາຍ, ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ການປົກປ້ອງທີ່ສ້າງຂຶ້ນ, ມັນຍັງເປັນທາງເລືອກທີ່ໄວ້ວາງໃຈໄດ້. ຈາກ board microcontroller ຈົນ ເຖິງ ຫມວດ sensor, 7805 ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ມີ ປະສິດທິພາບ ທີ່ ສະ ຫມ່ໍາສະ ເຫມີ ໃນ ໂຄງການ ສຶກສາ ແລະ ເຄື່ອງ ເອ ເລັກ ໂທຣນິກ ມື ອາຊີບ.
ຄ1. 7805 voltage regulator ແມ່ນຫຍັງ?
ຄ2. ລັກສະນະເດັ່ນຂອງ 7805 Voltage Regulator
ຄ3. 7805 ລາຍລະອຽດເຕັກນິກຂອງ Voltage Regulator
ຄ4. 7805 Voltage Regulator Pinout
ຄ5. ປົກກະຕິ 5 V Supply ໂດຍໃຊ້ 7805
ຄ6. ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ 7805 Voltage Regulator
ຄ7. ຄໍານຶງເຖິງຄວາມຮ້ອນແລະປະສິດທິພາບ
ຄ8. ການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງຄວບຄຸມแรงดัน 7805
ຄ9. ພາຍໃນຫມວດ IC ຄວບຄຸມแรงดัน 7805
ຄ10. ข้อดีແລະข้อเสียຂອງ 7805 Voltage Regulator
ຄ11. ຄວາມຜິດພາດທົ່ວໄປທີ່ຕ້ອງຫຼີກລ່ຽງໃນ 7805 Voltage Regulator
ຄ12. ການ ທົດ ສອບ ແລະ ການ ແກ້ ໄຂ 7805 Voltage Regulator
ຄ13. 7805 ທາງເລືອກສໍາລັບປະສິດທິພາບສູງ
ຄ14. ສະຫລຸບ
ຄ15. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
7805 Voltage Regulator ແມ່ນຫຍັງ?
7805 ເປັນ ເຄື່ອງ ຄວບ ຄຸມ linear ທີ່ ສົ່ງ +5 V ຈາກ volt input ທີ່ ສູງ ກວ່າ. ມັນເປັນຂອງຄອບຄົວ 78xx ເຊິ່ງ "xx" ຫມາຍເຖິງแรงดันທີ່ຄວບຄຸມ. ມີພຽງແຕ່ສາມ pin (IN, GND, OUT), ມັນງ່າຍທີ່ຈະລວມເຂົ້າກັບຫມວດໂດຍບໍ່ຕ້ອງຮຽກຮ້ອງການອອກແບບທີ່ກ້າວຫນ້າ. ຄວາມ ໂດ່ ງດັງ ຂອງ ມັນ ມາ ຈາກ ຄວາມ ແຂງ ແກ່ນ, ບໍ່ ມີ ລາຄາ ແພງ, ແລະ ຜະລິດ ໂດຍ ບໍ ລິ ສັດ semiconductor ໃຫຍ່ ເກືອບ ທຸກ ແຫ່ງ, ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ຜູ້ ຂາຍ ຈະ ສາມາດ ໃຊ້ ໄດ້ ໃນ ລະ ຫວ່າງ ຜູ້ ຂາຍ.
ສ່ວນ ຫລາຍ ແລ້ວ ມັນ ຈະ ມີ ຢູ່ ໃນ ແພັກເກດ TO-220 ສໍາລັບ ການ ອອກ ແບບ ຜ່ານ ຮູ, ແຕ່ ທາງ ເລືອກ ທີ່ ຕິດ ຢູ່ ເທິງ ຜິວ ຫນັງ ດັ່ງ ເຊັ່ນ SOT-223 ແລະ D²PAK (TO-263) ກໍ ມີ ໄວ້ ໃຫ້ ສໍາລັບ PCB ນ້ອຍໆ. ໃນຂະນະທີ່ 7805 ຖືກອອກແບບສໍາລັບລົດໄຟ +5 V, ອຸປະກອນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງເຊັ່ນ 7806 (+6 V), 7809 (+9 V) ແລະ 7905 (–5 V) ໄດ້ຂະຫຍາຍຄອບຄົວດຽວກັນ. ເຄື່ອງຄວບຄຸມທີ່ປັບປ່ຽນໄດ້ເຊັ່ນ LM317 ຮັບໃຊ້ເມື່ອຈໍາເປັນຕ້ອງມີแรงดันທີ່ບໍ່ເປັນມາດຕະຖານ.
ລັກສະນະຂອງ 7805 Voltage Regulator
• ການນໍາໃຊ້ທີ່ງ່າຍໆ: ພຽງແຕ່ຕ້ອງການ capacitors input ແລະ output ນ້ອຍໆເພື່ອຄວາມຫມັ້ນຄົງ.
• ການຂັບໄລ່ກະແສທີ່ເຫມາະສົມ: ອຸປະກອນ ~1 A ຕໍ່ເນື່ອງ; ເຖິງ 1.5 A peak ທີ່ ມີ heatsinking ທີ່ ເຫມາະ ສົມ.
• ການປົກປ້ອງທີ່ສ້າງຂຶ້ນ: ການຈໍາກັດກະແສ, ການປິດຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການຊົດເຊີຍໃນເຂດທີ່ປອດໄພຖືກລວມເຂົ້າກັນ.
• ຄວາມອົດທົນຕໍ່ຄວາມຜິດພາດ: ຢູ່ລອດຈາກສາຍສັ້ນ, ນ້ໍາຫນັກເກີນໄປ ແລະ ອຸນຫະພູມສູງເກີນໄປ.
• Moderate dropout: ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ, ~2 V, ດັ່ງນັ້ນ input ຕ້ອງຢູ່ ≥7 V.
• ອຸນຫະພູມການດໍາເນີນງານທີ່ກວ້າງຂວາງ: ຖືກອອກແບບສໍາລັບຂອບເຂດການຄ້າແລະອຸດສະຫະກໍາ, ເຖິງ ~ 125 °C ຂຶ້ນກັບແພັກເກດ.
7805 ລາຍລະອຽດເຕັກນິກຂອງຜູ້ຄວບຄຸມแรงดัน
| พารามิเตอร์ | ຄຸນຄ່າ / ຂອບເຂດ | ບັນທຶກ |
|---|---|---|
| แรงดันອອກ | 5 V (fixed) ±4% ປົກກະຕິ | ຜູ້ຂາຍບາງຄົນຮັບປະກັນ ±2% |
| Input Voltage (ແນະນໍາ) | 7–25 V | ອະນຸຍາດໃຫ້ອອກໂຮງຮຽນ + ripple headroom |
| Input Voltage (ສູງສຸດ) | 25–35 V (ສະເພາະຜູ້ຂາຍ) | ສູງສຸດແທ້ໆ, ກວດເບິ່ງ datasheet |
| ກະ ແສ ອອກ | \~1 A ຕໍ່ເນື່ອງ | ຈໍາກັດຄວາມຮ້ອນ, ເພິ່ງພາອາໄສແພັກເກດ |
| ກະ ແສ ມິດ ງຽບ | \~5 mA | ນ້ໍາ ລໍຖ້າ ຫນ້ອຍ ຫນຶ່ງ |
| Dropout Voltage | \~2 V | ຕ່ໍາກວ່າເມື່ອມີພາລະຫນັກນ້ອຍ, ສູງກວ່າທີ່ 1 A |
| Capacitors (Bypass) | 0.33 μF (IN), 0.1 μF (ອອກ) | ວາງໄວ້ໃກ້ໆກັບເຂັມຄວບຄຸມ |
| ການຄວບຄຸມແຖວ | 3–7 mV/V ປົກກະຕິ | ການປ່ຽນແປງ Vout ຕໍ່ບາດກ້າວ Vin |
| ການຄວບຄຸມພາລະ | 25–50 mV (0–1 ກ) | ການປ່ຽນແປງໃນ Vout ຈາກ no-load ໄປເປັນເຕັມພາລະ |
| PSRR | \~62–70 dB @ 100 Hz | ການປະຕິເສດຢ່າງແຮງກ້າຂອງຄື້ນ/ສຽງດັງ |
| Output Ripple / Noise | \~40–80 μV rms | ຕ່ໍາກວ່າອຸປະກອນ switch-mode ສ່ວນຫຼາຍ |
7805 Voltage Regulator Pinout
| ເຂັມ | ຊື່ | ຄໍາອະທິບາຍ |
|---|---|---|
| 1 | ໃນ | input DC ທີ່ບໍ່ມີການຄວບຄຸມ (≥7 V) |
| 2 | GND | ເສັ້ນທາງກັບຄືນພື້ນດິນ |
| 3 | ອອກ | ຄວບຄຸມ +5 V output |
ປົກກະຕິ 5 V Supply ໂດຍໃຊ້ 7805
ໂສ້ຄວບຄຸມມາດຕະຖານ 12 V-to-5 V ມັກຈະມີລັກສະນະດັ່ງນີ້:
• Step-Down Transformer – ລົດໄຟຟ້າ AC (110/220 V) ໃຫ້ປອດໄພກວ່າ ~12 V AC.
• Bridge Rectifier - ປ່ຽນ AC ເປັນ DC ໂດຍ ໃຊ້ ສີ່ diodes.
• Bulk Filter Capacitor – capacitor electrolytic ຂະຫນາດໃຫຍ່ (ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ 1000 μF / 25 V) ເຮັດໃຫ້ waveform ທີ່ແກ້ໄຂໃຫ້ເປັນ DC ທີ່ຫມັ້ນຄົງກວ່າ.
• 7805 Regulator IC – ຄວບຄຸມ DC ທີ່ສະດວກສະບາຍ ແລະ clamps voltage ຢ່າງຖືກຕ້ອງທີ່ +5 V.
• Bypass Capacitors – 0.33 μF ceramic capacitor ທີ່input ແລະ 0.1 μF ທີ່ຜົນອອກປ້ອງກັນການສັ່ນສະເທືອນແລະປັບປຸງການຕອບສະຫນອງຊົ່ວຄາວ.
• ສ່ວນປະກອບການປົກປ້ອງ – Fuse ສໍາລັບຄວາມປອດໄພເກີນໄປ, diode reverse-polarity ຂ້າມ IN / OUT ເພື່ອປ້ອງກັນການປ່ອຍອອກເມື່ອinput ລົ້ມລົງ, ແລະ ທາງເລືອກ surge suppressor ສໍາລັບ spikes mains.
ການຈັດຕັ້ງນີ້ເຫັນໄດ້ໃນboard Arduino, module sensor ແລະລະບົບນ້ອຍໆທີ່ຝັງໄວ້. ຍົກຕົວຢ່າງ, Arduino UNO ທີ່ໃຊ້ເຄື່ອງ adapter ຝາ 12 V ໃຊ້ພາຍໃນ 7805 ເພື່ອໃຫ້ມີລົດໄຟ 5 V ທີ່ຄວບຄຸມສໍາລັບຫມວດ logic ແລະ ອຸປະກອນຕ່າງໆ.
ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ 7805 Voltage Regulator
ພາຍໃນ, 7805 ລວມເອົາສາມຊອບສໍາຄັນ: ອ້າງອີງ 5 V, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍຄວາມຜິດພາດ ແລະ series pass transistor. ເຄື່ອງຂະຫຍາຍຄວາມຜິດພາດຈະກວດເບິ່ງຜົນອອກຕໍ່ກັບຂໍ້ອ້າງອີງແລະປັບປ່ຽນການນໍາພາຂອງທາດຜ່ານ.
• ເມື່ອຜົນອອກຫລຸດລົງ: pass transistor ຖືກຂັບໄລ່ແຮງຂຶ້ນ, ອະນຸຍາດໃຫ້ກະແສໄຫຼຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ຍົກລະດັບแรงดันກັບຄືນໄປ 5 V.
• ເມື່ອຜົນຜະລິດສູງຂຶ້ນ: ຄວາມຕ້ານທານທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງ transistor ຈະເພີ່ມຂຶ້ນ, ລົດກະແສໄຟຟ້າແລະດຶງแรงดันລົງ.
ລະບົບຕອບສະຫນອງທີ່ປິດນີ້ຮັກສາຜົນຜະລິດທີ່ຫມັ້ນຄົງ +5 V ພ້ອມກັບການຄວບຄຸມສາຍແລະພາລະຫນັກທີ່ດີ, ໃນຂະນະດຽວກັນກໍລົດສຽງດັງເມື່ອສົມທຽບກັບອຸປະກອນທີ່ບໍ່ມີການຄວບຄຸມ.
ການ ແລກປ່ຽນ ແມ່ນ ບໍ່ ມີ ປະສິດທິພາບ: แรงดัน ເກີນ ໄປ ຈະ ຫາຍ ໄປ ເປັນ ຄວາມ ຮ້ອນ. ການ ສູນ ເສຍ ພະລັງ ແມ່ນ ມາ ຈາກ :
Ploss = (Vin − 5) × Iout
ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ 7805 ງ່າຍແລະໄວ້ວາງໃຈໄດ້ ແຕ່ມີປະສິດທິພາບຫນ້ອຍລົງເມື່ອแรงดันอินพุตສູງກວ່າ 5 V ຫຼືເມື່ອສະຫນອງກະແສທີ່ສູງກວ່າ.
ຄໍານຶງເຖິງຄວາມຮ້ອນແລະປະສິດທິພາບ
7805 ຄວບຄຸມแรงดันໂດຍການລະບາຍພະລັງງານເກີນໄປເປັນຄວາມຮ້ອນ. ພະລັງ ທີ່ ສູນ ເສຍ ໄປ ຄື:
Pheat = (Vin − 5) × Iout
ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ການຈັດການຄວາມຮ້ອນເປັນປັດໄຈສໍາຄັນໃນການອອກແບບ ໂດຍສະເພາະເມື່ອแรงดันอินพุตສູງກວ່າ 5 V ຫຼືກະແສນ້ໍາຫນັກສໍາຄັນ.
ຄ່າຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນ
• ແພັກເກດ TO-220: RθJA ≈ 50–65 °C/W (ບໍ່ມີ heatsink), RθJC ≈ 5 °C/W.
• ແພັກເກດ SOT-223: RθJA ≈ 90–110 °C/W (ການແຜ່ຄວາມຮ້ອນຈໍາກັດ).
• ດ້ວຍ heatsink: RθJA ສາມາດປັບປຸງໄດ້ເຖິງ 10-20 °C/W ຂຶ້ນກັບຂະຫນາດ ແລະ ການຫລັ່ງໄຫຼຂອງອາກາດ.
ຄໍາແນະນໍາກ່ຽວກັບ Heatsinking
• ຕິດ ຢູ່ ກັບ aluminium heatsink ຫລື ໂລຫະ ເພື່ອ ການ ກະຈາຍ ທີ່ ດີກວ່າ.
• ໃຊ້ ນ້ໍາມັນ ຮ້ອນ ຫລື ແຜ່ນ ປ້ອງ ກັນ ເພື່ອ ຫລຸດຜ່ອນ ຄວາມ ຕ້ານທານ ຂອງ interface.
• ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າອາກາດໄຫຼອອກຢ່າງເຫມາະສົມຖ້າການລະບາຍອາກາດເກີນກວ່າ ~5 W.
ຕົວຢ່າງທີ່ເຮັດວຽກ
ສໍາລັບ Vin = 12 V, Iout = 0.5 A:
ເຂົ້າສາລີ = (12 − 5) × 0.5=3.5 W
• ບໍ່ມີ heatsink (RθJA = 50 °C/W): Tj rise ≈ 175 °C → ບໍ່ປອດໄພ.
• ດ້ວຍ heatsink (RθJA = 15 °C/W): Tj rise ≈ 52 °C → ປອດ ໄພ ໃນ ອຸນຫະພູມ ຫ້ອງ.
ຕົວຢ່າງປະສິດທິພາບ
• Vin = 9 V, Iout = 500 mA → ປະສິດທິພາບ ≈ 5/9 = 56%.
• Vin = 12 V, Iout = 500 mA → ປະສິດທິພາບ ≈ 5/12 = 42%.
ດັ່ງນັ້ນ, 7805 ເຮັດວຽກໄດ້ດີທີ່ສຸດສໍາລັບກະແສຕໍ່າເຖິງປານກາງ ແລະ ເມື່ອ Vin ໃກ້ 5 V. ສໍາລັບພະລັງທີ່ສູງກວ່າ ຫຼື ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງການເຂົ້າ-ອອກທີ່ໃຫຍ່, ຈະດີກວ່າ regulator switching ເພື່ອປະສິດທິພາບ.
ການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງຄວບຄຸມแรงดัน 7805
7805 ຍັງ ເປັນ ທີ່ ນິຍົມ ຊົມ ຊອບ ເພາະ ຄວາມ ລຽບ ງ່າຍ ແລະ ປະສິດທິພາບ ທີ່ ແຂງ ແກ່ນ ໃນ ລະບົບ ພະລັງ ຕ່ໍາ. ກໍລະນີການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປລວມເຖິງ:
• Powering Microcontroller Boards – ໃຫ້ຮາວ 5 V ທີ່ຫມັ້ນຄົງສໍາລັບລະບົບເຊັ່ນ Arduino, STM32, AVR ແລະ PIC development boards. ມັນ ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ທີ່ ຫມັ້ນຄົງ ແມ່ນ ແຕ່ ເມື່ອ ອຸປະກອນ input ມາ ຈາກ ຝາ ຫລື ແຫລ່ງ ທີ່ ບໍ່ ມີ ການ ຄວບ ຄຸມ.
• Analog ແລະ Sensor Circuits – ໃຊ້ເພື່ອສະຫນອງ op-amps, ADCs ແລະ sensor ທີ່ຖືກຕ້ອງບ່ອນທີ່ຄວາມສະອາດ ແລະ ຄື້ນຕໍ່າເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບຄວາມຖືກຕ້ອງ.
• Driving Peripheral Modules – ສະຫນັບສະຫນູນພາລະຫນັກນ້ອຍໆເຊັ່ນ relays, LCD module ແລະ wireless transceivers ທີ່ຕ້ອງການອຸປະກອນ 5 V ທີ່ໄວ້ໃຈໄດ້.
• ລະບົບໄຟຟ້າ – ເຫມາະສົມກັບຫມໍ້ໄຟຟ້າ ≥7 V (ເຊັ່ນ 9 V ຫຼື 12 V) ບ່ອນທີ່ມີການດຶງກະແສໄຟຟ້າພໍດີ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດໃນຫມວດກະເປົ໋າຫຼືລະບົບສໍາຮອງ.
• ການ ປ່ຽນ ໃຈ ເຫລື້ອມ ໃສ ໃນ ຫ້ອງ ທົດ ລອງ ແລະ ການ ສຶກ ສາ - ທໍາ ມະ ດາ ໃນ ການ ຈັດ ຕັ້ງ ຕັ່ງ ບ່ອນ ທີ່ ແຫລ່ງ 12 V ຖືກ ຄວບ ຄຸມ ລົງ ເຖິງ 5 V ສໍາ ລັບ ການ ສ້າງ ແບບ ແຜນ ແລະ ໂຄງ ການ ຂອງ ນັກ ສຶກ ສາ.
ພາຍໃນຫມວດ IC ຄວບຄຸມแรงดัน 7805
IC ຄວບຄຸມแรงดัน 7805 ຖືກອອກແບບເພື່ອໃຫ້ຜົນຜະລິດ 5V ທີ່ຫມັ້ນຄົງຈາກแรงดันอินพุตທີ່ສູງກວ່າ. ການອອກແບບພາຍໃນຂອງມັນລວມເອົາການຄວບຄຸມ, ການຕອບສະຫນອງ ແລະ ລັກສະນະຄວາມປອດໄພ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຫນຶ່ງໃນລະບົບຄວບຄຸມแรงดันທີ່ໄວ້ໃຈໄດ້ທີ່ສຸດທີ່ໃຊ້ໃນເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກ.
ການຄວບຄຸມຫຼັກ (Q16 – Pass Transistor)
Q16 ຈັດການກະແສໄຟຟ້າລະຫວ່າງอินพุตແລະຜົນອອກ. ມັນເຮັດວຽກຮ່ວມກັບຫມວດອ້າງອີງ bandgap (ພາກສີເຫລືອງ) ເຊິ່ງໃຫ້แรงดันອ້າງອີງທີ່ຫມັ້ນຄົງເຊິ່ງບໍ່ປ່ຽນແປງຕາມອຸນຫະພູມ.
ຄໍາຕອບ ແລະ ການແກ້ໄຂຄວາມຜິດພາດ
ສ່ວນຫນ້ອຍຫນຶ່ງຂອງຜົນຜະລິດຖືກສົ່ງຄືນຜ່ານ Q1 ແລະ Q6. ຖ້າแรงดันສູງຫຼືຕໍ່າເກີນໄປ ມັນຈະສ້າງສັນຍານຜິດພາດ. ສັນຍານນີ້ຖືກຂະຫຍາຍໂດຍເຄື່ອງຂະຫຍາຍຄວາມຜິດພາດ (ພາກຫມາກກ້ຽງ) ແລະໃຊ້ເພື່ອປັບ Q16 ໂດຍຮັກສາຜົນອອກໃຫ້ລ໊ອກຢູ່ 5V.
ຫມວດເລີ່ມຕົ້ນ (ພາກສີຂຽວ)
ຫມວດນີ້ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການອ້າງອີງ bandgap ຈະເປີດຢ່າງຖືກຕ້ອງເມື່ອເປີດເຄື່ອງຄວບຄຸມ. ຖ້າ ປາດ ສະ ຈາກ ມັນ, IC ອາດ ບໍ່ ສາມາດ ເລີ່ມຕົ້ນ ໄດ້. ເມື່ອເຮັດວຽກແລ້ວ, ມັນຈະເຮັດໃຫ້ຂັ້ນຕອນການຄວບຄຸມມີຄວາມຫມັ້ນຄົງ.
ການປົກປ້ອງທີ່ສ້າງຂຶ້ນ
7805 ມີ ລັກສະນະ ຄວາມ ປອດ ໄພ ຫລາຍ ຢ່າງ:
• Q13 ປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນເກີນໄປ.
• Q19 ປ້ອງກັນแรงดันอินพุตຫຼາຍເກີນໄປ.
• Q14 ຈໍາກັດກະແສໄຟຟ້າ.
ຫມວດປ້ອງກັນເຫຼົ່ານີ້ຈະຫລຸດຜ່ອນຫຼືປິດຜົນອອກເມື່ອຈໍາເປັນ, ປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ທັງ IC ແລະ ອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່.
Voltage Divider (ພາກສີຟ້າ)
ເຄື່ອງແບ່ງຈະຫລຸດຈໍານວນລົງເພື່ອປຽບທຽບພາຍໃນ. ສິ່ງນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ຜູ້ຄວບຄຸມສາມາດປັບປ່ຽນໄດ້ດີແລະຮັກສາຜົນຜະລິດໃຫ້ຫມັ້ນຄົງພາຍໃຕ້ພາລະຫນັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
ข้อดีແລະข้อเสียຂອງ 7805 Voltage Regulator
| ข้อดี | ຂໍ້ບົກພ່ອງ |
|---|---|
| ງ່າຍ ທີ່ ຈະ ໃຊ້ - ຮຽກ ຮ້ອງ ພຽງ ແຕ່ ສອງ ສາມ capacitors ພາຍ ນອກ ເທົ່າ ນັ້ນ; ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງປັບປ່ຽນຫຼືປັບປ່ຽນ. | ປະສິດທິພາບຕ່ໍາທີ່ Vin ສູງ – แรงดันอินพุตເກີນໄປຈະຫາຍໄປເປັນຄວາມຮ້ອນ, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຫລຸດລົງ. |
| ການປົກປ້ອງທີ່ສ້າງຂຶ້ນ – ສາຍສັ້ນ, ການປິດຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການຈໍາກັດກະແສເຮັດໃຫ້ການດໍາເນີນງານປອດໄພຫຼາຍຂຶ້ນ. | ການທ້າທາຍຄວາມຮ້ອນ – ສ້າງຄວາມຮ້ອນຫຼາຍໃນກະແສທີ່ສູງກວ່າ, ສ່ວນຫຼາຍຕ້ອງມີ heatsink. |
| ຜະລິດຕະພັນທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ສຽງດັງຕ່ໍາ – ໃຫ້ຮາວ 5 V ທີ່ສະອາດ ເຫມາະສົມກັບຫມວດ logic ແລະ analog. | Fixed Output Voltage – ຈໍາກັດທີ່ +5 V, ບໍ່ເຫມາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງแรงดันທີ່ປ່ຽນແປງ. |
| ລາຄາ ແພງ ແລະ ເຂົ້າ ເຖິງ ໄດ້ - ບໍ່ ມີ ລາຄາ ແພງ, ມີ ຢູ່ ທົ່ວ ໄປ ແລະ ຜະລິດ ໃນ ຫລາຍໆ ແພັກເກດ. | Dropout Voltage (\~2 V) – ຕ້ອງການຢ່າງຫນ້ອຍ \~7 V input ເພື່ອຄວບຄຸມຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບແຫຼ່ງໄຟຟ້າຕໍ່າ. |
| ການອອກແບບທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ – ມີປະຫວັດທີ່ພິສູດໃນຜະລິດຕະພັນຜູ້ໃຊ້ແລະອຸດສະຫະກໍາ. | ຂໍ້ຈໍາກັດໃນປະຈຸບັນ – ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຈະສະຫນອງ\~1 A; ພາລະຫນັກທີ່ສູງກວ່າຕ້ອງມີຜູ້ຄວບຄຸມການປ່ຽນແປງ. |
ຄວາມຜິດພາດທົ່ວໄປທີ່ຕ້ອງຫຼີກລ່ຽງໃນ 7805 Voltage Regulator
• ການຕັດ Bypass Capacitors: capacitors ceramic ຂະຫນາດນ້ອຍ (0.33 μF at input, 0.1 μF at output) ເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອປ້ອງກັນການສັ່ນສະເທືອນ. ການຂ້າມມັນມັກຈະນໍາໄປສູ່ຜົນຜະລິດທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງຫຼືມີສຽງດັງ.
• ການສະຫນອງแรงดันอินพุตຕໍ່າເກີນໄປ: ເນື່ອງຈາກ 7805 ຕ້ອງໃຊ້ຢ່າງຫນ້ອຍ ~7 V ເພື່ອຄວບຄຸມ, ການໃຫ້ອາຫານພຽງແຕ່ 6-6.5 V ເຮັດໃຫ້ມີການຄວບຄຸມບໍ່ດີ ແລະ ຜົນຜະລິດທີ່ປ່ຽນແປງ.
• ບໍ່ເອົາໃຈໃສ່ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ: ພາຍໃຕ້ພາລະຫນັກຫຼື Vin ສູງ, regulator ສາມາດຮ້ອນເກີນໄປແລະເຂົ້າສູ່ການປິດຄວາມຮ້ອນ, ຫຼືແມ່ນແຕ່ລົ້ມລະລາຍຖ້າບໍ່ມີການໃຊ້ heatsink.
• Undersizing the Input Filter Capacitor: capacitor ຂະຫນາດນ້ອຍບໍ່ສາມາດແກ້ໄຂ DC ໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄື້ນທີ່ລົດຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະສາມາດລົບກວນຫມວດທີ່ຮູ້ສຶກໄວ.
• ການຕິດຕໍ່ພື້ນດິນບໍ່ດີ: ການໃຊ້ຮອຍພື້ນດິນທີ່ຍາວຫຼືບາງຈະເຮັດໃຫ້ສຽງດັງແລະแรงดันຫລຸດລົງ. ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ມີ ການ ຕິດ ຕໍ່ ກັບ ພື້ນ ດິນ ທີ່ ຫມັ້ນຄົງ ໃກ້ ກັບ ເຂັມ ຂັດ ຂອງ regulator.
ການທົດສອບ ແລະ ການແກ້ໄຂບັນຫາ 7805 Voltage Regulator
• ກວດສອບ Input Voltage: ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າ regulator ມີຢ່າງຫນ້ອຍ 7 V ພາຍໃຕ້ພາລະຫນັກ. ຖ້າ Vin ຫລຸດ ລົງ ຕ່ໍາ ກວ່າ ລະ ດັບ ນີ້, 7805 ຈະ ບໍ່ ສາມາດ ຄວບ ຄຸມ ໄດ້ ຢ່າງ ຖືກຕ້ອງ.
• ວັດແທກ Output Voltage: ດ້ວຍ multimeter, ໃຫ້ກວດເບິ່ງວ່າຜົນອອກໃກ້ກັບ +5 V. ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ສໍາຄັນອາດບົ່ງບອກເຖິງຄວາມຮ້ອນເກີນໄປ, ຄວາມຮ້ອນເກີນໄປ ຫຼື ຄວາມຜິດພາດຂອງຜູ້ຄວບຄຸມ.
• ກວດເບິ່ງອຸນຫະພູມ: ການກວດສອບທີ່ປອດໄພຫຼືອຸນຫະພູມສາມາດສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຮ້ອນເກີນໄປ. ຖ້າແພັກເກດຮ້ອນເກີນໄປ, ໃຫ້ພິຈາລະນາຕື່ມເຄື່ອງ heatsink ຫຼືລົດກະແສນ້ໍາຫນັກ.
• ປຽບທຽບພຶດຕິກໍາທີ່ບໍ່ມີພາລະຫນັກ vs. Load Behavior: ວັດແທກຜົນອອກທັງທີ່ມີແລະບໍ່ມີພາລະຫນັກ. ການຫລຸດแรงดันໃຫຍ່ພາຍໃຕ້ພາລະຫນັກບົ່ງບອກເຖິງການຕອງຂໍ້ມູນບໍ່ພຽງພໍ, ການດຶງກະແສຫຼາຍເກີນໄປ ຫຼືອຸປະກອນເສື່ອມລົງ.
• ແຍກຄວາມຜິດພາດໂດຍການຖອດຖອນພາລະຫນັກ: ຖ້າຜົນຜະລິດຖືກດຶງລົງຫຼືຜູ້ຄວບຄຸມປິດ, ໃຫ້ປິດພາລະຫນັກເພື່ອທົດສອບຜູ້ຄວບຄຸມໂດຍບໍ່ເພິ່ງຕົວເອງ. ຜົນອອກປົກກະຕິ 5 V ທີ່ບໍ່ມີພາລະຫນັກບົ່ງບອກວ່າບັນຫາຢູ່ໃນຫມວດທີ່ເຊື່ອມຕໍ່.
7805 ທາງເລືອກສໍາລັບປະສິດທິພາບສູງ
ເຖິງ ແມ່ນ ວ່າ 7805 ແມ່ນ ລຽບ ງ່າຍ ແລະ ໄວ້ ວາງ ໃຈ ໄດ້, ແຕ່ ທໍາ ມະ ຊາດ ຂອງ ມັນ ຈະ ສູນ ເສຍ ພະລັງ ເປັນ ຄວາມ ຮ້ອນ. ສໍາລັບໂປຣແກຣມທີ່ຕ້ອງການປະສິດທິພາບສູງກວ່າ ຫຼື ໃຊ້ເວລາດົນນານ, ທາງເລືອກມັກຈະເປັນທາງເລືອກທີ່ດີກວ່າ:
ການປ່ຽນເຄື່ອງຄວບຄຸມ Buck (LM2596, XL4015)
Step-down converters ທີ່ບັນລຸປະສິດທິພາບ 80-90% ເຖິງແມ່ນວ່າ Vin ສູງກວ່າ 5 V ກໍຕາມ. ມັນ ເຫມາະ ສົມ ສໍາລັບ ພະລັງ ທີ່ ສູງ ກວ່າ 500 mA ຫລື ເມື່ອ ການ ຫລຸດຜ່ອນ ຄວາມ ຮ້ອນ ເປັນ ສິ່ງ ສໍາຄັນ.
Low Dropout Regulators (LDOs) – ຕົວຢ່າງ: AMS1117-5.0, LT1763
ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຄວບຄຸມກັບ Vin ພຽງແຕ່ ~0.5–1 V ເຫນືອ Vout, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດເມື່ອອຸປະກອນอินพุตໃກ້ກັບ 5 V (ຕົວຢ່າງ: adapters 6 V ຫຼື 2-cell Li-ion packs). ປະສິດທິພາບ ຈະ ດີ ຂຶ້ນ ເມື່ອ Vin-Vout ຍັງ ນ້ອຍ.
ວິທີການປະສົມ
ທໍາອິດຜູ້ຄວບຄຸມສາມາດຫລຸດຂໍ້ມູນສູງ (ຕົວຢ່າງ: 12 V → 6.5 V), ຕິດຕາມດ້ວຍ 7805 ສໍາລັບການຄວບຄຸມສຸດທ້າຍ. ສິ່ງນີ້ລວມເອົາປະສິດທິພາບຂອງການຄວບຄຸມການປ່ຽນແປງກັບຜົນອອກທີ່ມີສຽງດັງຕ່ໍາຂອງລະບົບຄວບຄຸມເສັ້ນ.
Module ທີ່ເຮັດພ້ອມແລ້ວ
board converter buck ທີ່ປະກອບເຂົ້າກັນກ່ອນມີລາຄາບໍ່ແພງ, ຂະຫນາດນ້ອຍ ແລະ ສ່ວນຫຼາຍມີລາຄາບໍ່ຫຼາຍກວ່າ IC ເປົ່າ. ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກແລະໂຄງການ DIY ເພື່ອການປ່ຽນແປງພະລັງງານຢ່າງວ່ອງໄວ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ.
ການສະຫລຸບ
ເຄື່ອງຄວບຄຸມแรงดัน 7805 ຍັງເປັນທາງແກ້ໄຂທີ່ເກົ່າແກ່ສໍາລັບການສົ່ງໄຟຟ້າ +5 V ທີ່ສະອາດ ແລະ ຫມັ້ນຄົງ. ເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ແມ່ນປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບໂປຣແກຣມທີ່ມີກະແສສູງຫຼືມີຂໍ້ມູນທີ່ກວ້າງຂວາງ, ແຕ່ຄວາມແຂງແກ່ນ, ງ່າຍໃນການນໍາໃຊ້ ແລະ ສຽງດັງຕໍ່າເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການອອກແບບທີ່ມີພະລັງຕ່ໍາຈົນນັບບໍ່ຖ້ວນ. ບໍ່ວ່າຈະເປັນແບບຢ່າງ, ເຄື່ອງມືການສຶກສາ ຫຼື ລະບົບນ້ອຍໆ, 7805 ຍັງເປັນທາງເລືອກທີ່ໄວ້ວາງໃຈໄດ້.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
แรงดันอินพุตສູງສຸດສໍາລັບregulator 7805 ແມ່ນເທົ່າໃດ?
ເຄື່ອງ ຄວບ ຄຸມ 7805 ສ່ວນ ຫລາຍ ສາມາດ ຮັບ ມື ກັບ ການ input ເຖິງ 25 V, ພ້ອມ ດ້ວຍ ບາງ ຮູບ ແບບ ທີ່ ອະນຸຍາດ ໃຫ້ ມີ 30-35 V ສູງ ສຸດ. ເຖິງ ຢ່າງ ໃດ ກໍ ຕາມ, ການ ແລ່ນ ໃກ້ ຂອບ ເຂດ ນີ້ ຈະ ສ້າງ ຄວາມ ຮ້ອນ ຫລາຍ ເກີນ ໄປ, ສະນັ້ນ ຄວນ ຢູ່ ໃນ ໄລຍະ 7-20 V ເພື່ອ ຄວາມ ໄວ້ ວາງ ໃຈ.
7805 ສາມາດໃຊ້ໄດ້ໂດຍບໍ່ມີ capacitors ໄດ້ບໍ?
ຕາມ ເຕັກນິກ ແມ່ນ ແລ້ວ, ແຕ່ ມັນ ບໍ່ ເປັນ ສິ່ງ ທີ່ ແນະນໍາ. ໃບຂໍ້ມູນລະບຸຕົວປະກອບເຂົ້າ (0.33 μF) ແລະ output (0.1 μF) ທີ່ວາງໄວ້ໃກ້ໆກັບເຂັມເພື່ອປ້ອງກັນການສັ່ນສະເທືອນແລະປັບປຸງການຕອບສະຫນອງຊົ່ວຄາວ. ການ ຫລີກ ເວັ້ນຈາກ ມັນ ຈະ ສ່ຽງ ກັບ ຄວາມ ບໍ່ ຫມັ້ນຄົງ ແລະ ສຽງ ດັງ.
ຂ້ອຍຈະຫລຸດຜ່ອນຄວາມຮ້ອນໃນຫມວດຄວບຄຸມ 7805 ໄດ້ແນວໃດ?
ຄວາມ ຮ້ອນ ແມ່ນ ກ່ຽວ ພັນ ກັບ (Vin - 5) × Iout. ເພື່ອຫລຸດຜ່ອນມັນ, ໃຫ້ຫລຸດแรงดันລົງ, ໃຊ້ heatsink, ຫຼືຄູ່ກັບ 7805 ກັບເຄື່ອງຄວບຄຸມກ່ອນການປ່ຽນແປງ. ສໍາລັບພາລະຫນັກ, switching regulators ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າ.
7805 ເຫມາະສົມສໍາລັບໂຄງການທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າບໍ?
ມັນ ສາມາດ ທໍາ ງານ ໄດ້ ຖ້າ ຫາກ ຫມໍ້ ໄຟ ສູງ ກວ່າ 7 V, ແຕ່ ປະສິດທິພາບ ຈະ ບໍ່ ດີ ເພາະ ການ ກະຈາຍ ໄປ ທາງ ເສັ້ນ. ສໍາລັບອຸປະກອນແບບກະເປົ໋າ, regulators low-dropout (LDO) ຫຼື DC-DC buck converters ຕາມປົກກະຕິແລ້ວເປັນທາງເລືອກທີ່ດີກວ່າ.
ເປັນຫຍັງຈຶ່ງໃຊ້ 7805 ແທນທີ່ຈະໃຊ້ buck converter?
ເຖິງແມ່ນວ່າມີປະສິດທິພາບຫນ້ອຍກວ່າ, ແຕ່ 7805 ໃຫ້ສຽງດັງແລະຄື້ນທີ່ຕ່ໍາທີ່ສຸດ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບ sensor analog, ຫມວດສຽງ ແລະ module RF. Buck converters ດີເລີດໃນປະສິດທິພາບ, ແຕ່ຫຼາຍຄັ້ງຕ້ອງມີການກວດສອບເພີ່ມເຕີມເພື່ອບັນລຸຄວາມສະອາດຂອງຜົນຜະລິດທີ່ເທົ່າທຽມກັນ.