7805 regulador de voltaje
El regulador de voltaje 7805 es un componente popular utilizado para proporcionar una salida constante de 5 V en circuitos electrónicos, lo que garantiza que los dispositivos funcionen sin problemas incluso cuando cambia el voltaje de entrada.Este artículo explica cómo funciona el 7805, su diseño de pin, las partes internas que ayudan a mantener el voltaje y las características de seguridad que incluye.También veremos cómo se usa en dispositivos como cargadores móviles y sistemas que necesitan potencia estable para pequeñas electrónicas.Catalogar
Figura 1: 7805 Regulador de voltaje
Introducción a los reguladores de voltaje
Un regulador de voltaje ayuda a mantener el voltaje de salida estable, incluso cuando cambia el voltaje de entrada o la carga eléctrica varía.Mantener el establo de voltaje es muy útil para asegurarse de que los dispositivos electrónicos funcionen bien y no se dañen por los cambios de voltaje.
Figura 2: Diferentes tipos de reguladores de voltaje
Los reguladores de voltaje funcionan ajustando el flujo de corriente para mantener el voltaje de salida igual, incluso si el voltaje de entrada o la carga cambia.Si el voltaje de entrada sube, el regulador reduce el flujo de corriente y si el voltaje de entrada cae, aumenta el flujo de corriente para mantener el voltaje de salida correcto.
En muchos dispositivos modernos, los reguladores de voltaje están integrados en circuitos integrados (ICS), que son pequeños y confiables.Un regulador IC común es el 7805, que proporciona una salida constante de +5V.Este tipo de regulador a menudo se usa en dispositivos electrónicos que necesitan una fuente de alimentación estable, como computadoras y cargadores de teléfonos móviles.
¿Cuál es el regulador de voltaje 7805?
Figura 3: 7805 Regulador de voltaje
El regulador de voltaje 7805 es un dispositivo de uso común que ayuda a controlar y proporciona una salida constante de 5V en circuitos electrónicos.Pertenece a una familia de reguladores llamada la serie "78xx", donde "xx" se refiere al voltaje de salida.En el caso del 7805, está diseñado para dar un 5V fijo.Este regulador puede tomar un voltaje de entrada de 7 V a 35 V y aún así asegurarse de que la salida permanezca a 5V.
El 7805 funciona bajando el voltaje entrante a los 5V requeridos y eliminando la energía adicional como calor.Se llama regulador "lineal" porque no convierte la energía adicional de manera eficiente, sino que simplemente la quema como calor para reducir el voltaje.Por ejemplo, si proporciona al regulador 12 V, reducirá la salida a 5V, y el resto de la energía (la diferencia entre 12V y 5V) se convierte en calor.
El trabajo principal del 7805 es mantener estable el voltaje de salida, incluso si el voltaje de entrada cambia.Sin embargo, este proceso crea calor, especialmente cuando el voltaje de entrada es mucho más alto que 5V o cuando el circuito necesita más corriente.Para manejar este calor, el 7805 a menudo necesita un disipador de calor o algún otro método de enfriamiento.Sin una forma de enfriarlo, el regulador puede calentarse demasiado, lo que podría afectar lo bien que funciona o hacer que deje de funcionar por completo.
Configuración de PIN del IC 7805
Figura 4: Configuración de PIN del regulador de voltaje 7805
• Pin 1 (entrada): Aquí es donde conectas el voltaje que aún no se ha regulado.El voltaje que ingresa debe ser al menos 2V más alto que la salida de 5V que desea.Entonces, para obtener una salida estable de 5 V, el voltaje de entrada debe ser al menos 7V.
• Pin 2 (tierra): Este pin se conecta al suelo (o voltaje cero) de su circuito.Sirve como punto de referencia para los voltajes de entrada y salida.
• Pin 3 (salida): De aquí es de donde proviene la salida constante de 5V.La salida típicamente está entre 4.8V y 5.2V, pero está destinado a permanecer lo más cerca posible de 5V.
¿Cómo funciona 7805 IC?
Figura 5: Diagrama de circuito que muestra cómo funciona el regulador de voltaje 7805
Dentro del IC, varias partes trabajan juntas para mantener constante el voltaje de salida, incluso si hay cambios en el voltaje o la carga de entrada.Aquí hay una explicación simple de cómo funciona cada parte de la IC para mantener esa salida constante.
Circuito de partida
El circuito de inicio es la primera parte en activarse cuando el 7805 está encendido.Su trabajo es asegurarse de que todas las demás partes internas del IC estén listas para comenzar a trabajar.Una vez que se aplica la energía, este circuito pone todo en movimiento, lo que permite que el 7805 comience a regular el voltaje.
Generador de corriente
El generador actual gestiona la cantidad de corriente que fluye dentro del IC.Esta parte asegura que los otros componentes internos obtengan la cantidad correcta de corriente para funcionar correctamente.Ayuda al IC a adaptarse a diferentes situaciones, como cuando la carga en el IC cambia, por lo que puede continuar ofreciendo un rendimiento estable.
Voltaje de referencia (diodo Zener)
Figura 6: símbolo de diodo zener
El 7805 usa un diodo Zener para crear un voltaje de referencia constante.Este voltaje de referencia actúa como una guía que usa el IC para asegurarse de que el voltaje de salida permanezca a 5V.El diodo Zener se elige porque puede mantener un voltaje consistente, lo que ayuda a la IC a comparar y ajustar el voltaje de salida según sea necesario.
Amplificador de error
El amplificador de error es responsable de verificar constantemente el voltaje de salida.Compara el voltaje de salida real con el voltaje de referencia establecido por el diodo Zener.Si el voltaje de salida no es exactamente 5V, el amplificador de error envía una señal para realizar ajustes.De esta manera, el voltaje de salida se corrige en tiempo real, manteniéndolo estable en condiciones cambiantes.
Elemento de pase de la serie (transistor)
El elemento de aprobación de la serie, generalmente un transistor, controla la cantidad de corriente que va a la salida.Cambia su resistencia en función de las señales que recibe del amplificador de error.Si el voltaje de salida comienza a ir por encima o por debajo de 5V, el transistor ajusta el flujo de corriente para volver al nivel correcto.Mientras hace esto, el transistor también libera energía adicional como calor, por lo que el IC puede calentarse durante el uso.
Circuito de protección térmica
El circuito de protección térmica ayuda a evitar que el IC se caliente demasiado.Si la temperatura del IC se eleva demasiado, lo que puede ocurrir debido al uso pesado o altas temperaturas externas, este circuito intervendrá para reducir la corriente o incluso apagar el IC temporalmente.Esta característica es importante para proteger el IC y asegurarse de que no se dañe por el sobrecalentamiento.
Protección del área de operación segura (SOA)
La protección del área de operación segura (SOA) evita que el 7805 trabaje fuera de sus límites seguros.Esta protección asegura que el IC no esté expuesto a demasiado voltaje o corriente, lo que podría hacer que falle.Si algo sale mal, como un cortocircuito o un aumento repentino en el voltaje de entrada, esta protección limitará la operación del IC para evitar daños.Esta característica ayuda a que el IC dure más y funcione de manera más confiable.
Gestionar el calor en el IC 7805
El manejo del calor en el regulador de voltaje 7805 puede ser un desafío.El 7805 reduce un voltaje de entrada más alto a una salida constante de 5 V, pero cuando el voltaje de entrada es mucho mayor que 5V, el voltaje adicional se convierte en calor.Por ejemplo, si la entrada es de 15V y la corriente es 0.5A, el regulador producirá 5 vatios de calor.Esto puede ser demasiado calor para que el 7805 se maneje sin enfriamiento, lo que puede hacer que se sobrecaliente y falle.
Para reducir el calor, es mejor mantener el voltaje de entrada cerca de 7V, que es el mínimo requerido para la salida estable de 5V.Cuanto más cerca del voltaje de entrada esté a 7V, menos energía en exceso del regulador necesita convertir a calor.Si es necesario un voltaje de entrada más alto, se puede unir un disipador de calor al 7805 para ayudar a enfriarlo extendiendo el calor sobre una superficie más grande.Cuanto más grande sea el disipador de calor, mejor será para disipar el calor y mantener el regulador dentro de un rango de temperatura seguro.
Características del Regulador de voltaje 7805 IC
Componentes externos mínimos
Una de las mejores cosas del 7805 IC es que necesita muy pocas piezas adicionales para funcionar.Por lo general, solo requiere dos condensadores pequeños: uno en el lado de entrada y otro en el lado de salida.Estos condensadores ayudan a mantener el voltaje estable y reducir cualquier cambio repentino o ruido en la potencia.Debido a que el 7805 no necesita muchas piezas adicionales, simplifica el diseño y reduce el costo.Esto lo convierte en una gran opción para muchos proyectos.
Rango de voltaje de entrada amplio
El 7805 puede funcionar con una amplia gama de voltajes de entrada, de 7V a 35V.Esto significa que puede manejar la energía de diferentes fuentes, incluso si el voltaje es más alto o más bajo de lo esperado.Mientras el voltaje de entrada permanezca dentro de este rango, el 7805 dará una salida constante de 5V.Esta flexibilidad lo hace útil para una variedad de situaciones en las que la potencia de entrada puede no ser siempre la misma.
Capacidad actual
El 7805 puede proporcionar hasta 1.5A de corriente, lo que lo hace útil para dispositivos que necesitan una cantidad moderada de energía, como motores o sensores pequeños.Puede suministrar esta corriente de manera confiable a diferentes piezas electrónicas, pero la corriente real depende de cuánto calor genera el IC y el voltaje de entrada.Si hace demasiado calor o el voltaje de entrada es demasiado bajo, la corriente podría reducirse.Aún así, para la mayoría de los fines, el 7805 puede satisfacer fácilmente las necesidades de energía de muchos dispositivos.
Baja corriente de espera
Cuando el 7805 no proporciona activamente potencia a un dispositivo, utiliza muy poca energía en sí, generalmente alrededor de 5 mA.Esto significa que no desperdicia mucha potencia, lo que es especialmente útil en dispositivos que se ejecutan en baterías.Dado que no drena la energía innecesariamente, ayuda a que los sistemas sean más eficientes, especialmente en diseños donde ahorrar energía es una prioridad.
Protecciones incorporadas
El IC 7805 viene con varias características de seguridad que protegen tanto el IC como los dispositivos que impulsa.Tiene protección térmica, que apaga el IC si hace demasiado calor.También tiene un limitador de corriente incorporado que evita que fluya demasiada corriente, protegiendo el circuito del daño.Finalmente, puede manejar cortocircuitos sin fallar, gracias a sus medidas de seguridad internas.Estas protecciones incorporadas hacen que el 7805 sea una opción confiable para muchos proyectos, incluso en entornos donde las condiciones de energía pueden cambiar inesperadamente.
Beneficios de usar el IC 7805
Fácil de usar
Una de las mayores ventajas del 7805 IC es con qué trabajar con el que es trabajar.Solo necesita unos pocos componentes adicionales, como condensadores, para estabilizar los voltajes de entrada y salida.Esto facilita la configuración, incluso para las personas que recién comienzan en electrónica.El diseño del pasador es fácil de entender: un pin para el voltaje de entrada, uno para tierra y otro para la salida de 5V.Esta simplicidad significa que puede agregar rápidamente el 7805 a un circuito sin necesidad de hacer ajustes complejos o lidiar con configuraciones complicadas.
Características de seguridad
El IC 7805 incluye características de seguridad incorporadas que lo protegen del daño.Una de esas características es la protección térmica, que apaga automáticamente el IC si hace demasiado calor.Esto evita que el IC y otras partes en el circuito se dañen.Esto es especialmente útil en situaciones en las que el circuito puede ponerse demasiado caliente o donde el enfriamiento es una preocupación.Otra característica útil es la protección contra cortocircuitos.Si hay una falla en el circuito que causa un cortocircuito, el 7805 limitará la corriente que fluye a través de ella, protegiendo tanto a sí mismo como al resto del circuito por daños.Estas protecciones hacen que el 7805 sea una opción duradera y confiable para muchos proyectos electrónicos.
Aplicaciones comunes
El IC 7805 se usa ampliamente en circuitos que necesitan una fuente de alimentación estable de 5V.A menudo se encuentra en dispositivos que usan baja potencia, como proyectos de microcontroladores, sistemas integrados y muchos tipos de sensores.Muchos componentes electrónicos, como microprocesadores, pantallas y módulos de comunicación, necesitan un 5V constante para funcionar correctamente.El 7805 IC proporciona esta potencia estable, que ayuda a estos componentes a funcionar sin problemas.Debido a que es fácil de encontrar y funciona bien en una amplia gama de aplicaciones, el IC 7805 es confiable por profesionales y aficionados en sus proyectos.
Aplicaciones del regulador de voltaje 7805
Figura 7: Fuente de alimentación USB de 12V a 5V con 7805 Voltaje Regulador
El regulador de voltaje 7805 es un componente ampliamente utilizado en muchos dispositivos electrónicos.Su trabajo es proporcionar una salida estable de 5V, que es útil para circuitos que necesitan una fuente de alimentación estable.
Por ejemplo, en los cargadores de teléfonos móviles, el 7805 ayuda a mantener el voltaje estable a 5V, incluso si la energía que proviene de la toma de cuentas cambia.Esto es importante para la carga de forma segura que requieren un voltaje consistente.Del mismo modo, se puede encontrar en sistemas de fuente de alimentación ininterrumpida (UPS), donde ayuda a suministrar un voltaje constante a los circuitos que no pueden pagar las interrupciones o las caídas en la potencia.
En dispositivos como los reproductores de medios portátiles, el voltaje de la batería puede fluctuar a medida que drena, pero el 7805 asegura que los componentes internos aún reciban 5V constantes, protegiendo el dispositivo del daño causado por cambios repentinos en la potencia.Los circuitos de baja potencia, como los de pequeños proyectos electrónicos o dispositivos, también confían en el 7805 para ofrecer un voltaje consistente.Estos circuitos pueden contener piezas sensibles como microcontroladores y sensores, que podrían funcionar mal o dañarse si la potencia no es estable.El 7805 se asegura de que la salida permanezca a 5V, independientemente de lo que sucede con la potencia de entrada.
En algunos casos, el 7805 se puede usar en circuitos que necesitan controlar el flujo de corriente.Aunque está diseñado principalmente para regular el voltaje, cuando se combina con otras partes como resistencias o transistores, también puede ayudar a regular la corriente.A menudo se usa en controles remotos infrarrojos para proporcionar la potencia estable necesaria para enviar señales.Los dispositivos de tiempo, como los cronómetros, también se benefician del 7805. Mantiene que los componentes del reloj interno funcionan correctamente, asegurando que el dispositivo mide el tiempo con precisión al proporcionar un voltaje consistente.
Papel de los condensadores en 7805 circuitos
Figura 8: Circuito de regulación de voltaje con condensadores
Los condensadores son componentes electrónicos pequeños que a menudo se agregan a los circuitos con el regulador de voltaje 7805.Ayudan a que el voltaje sea más suave y reduce el ruido eléctrico no deseado.Sin estos condensadores, la salida del regulador podría tener pequeños cambios en el voltaje, lo que podría afectar el rendimiento de las partes conectadas.
En el lado de entrada del 7805, un condensador con un valor de 0.33 µF se usa típicamente para filtrar cualquier ruido proveniente de la fuente de alimentación.Esto se vuelve especialmente útil si el regulador se coloca a más de 10 pulgadas de distancia de la fuente de alimentación, ya que el ruido eléctrico o los picos pueden ser más comunes en distancias más largas.El condensador absorbe estas fluctuaciones, asegurando que se entrega un voltaje más estable a la entrada del 7805.
En el lado de salida, se agrega un condensador más pequeño, generalmente alrededor de 0.1 µF, para suavizar aún más el voltaje regulado.Aunque el 7805 hace un buen trabajo al estabilizar el voltaje, aún pueden ocurrir algunos cambios menores.Estos cambios podrían ser causados por factores externos u otras partes en el circuito.El condensador de salida ayuda a filtrar estas pequeñas variaciones, asegurando que el voltaje se mantenga lo más estable posible a 5V.Esto proporciona una fuente de alimentación más confiable para dispositivos que son sensibles a los cambios de voltaje, como los microcontroladores u otros componentes digitales que requieren una potencia constante para funcionar correctamente.
Conclusión
El regulador de voltaje 7805 ayuda a mantener la fuente de alimentación estable a 5V, lo que lo hace útil para muchos proyectos electrónicos diferentes.Es fácil de usar, tiene protecciones incorporadas y se puede encontrar en una variedad de dispositivos, desde pequeños dispositivos hasta sistemas más complejos.Al usar el 7805, puede ayudar a garantizar que sus dispositivos funcionen correctamente sin problemas de energía.
Preguntas frecuentes [Preguntas frecuentes]
1. ¿Cuánto voltaje puede manejar 7805?
El regulador de voltaje 7805 puede manejar un voltaje de entrada de hasta 35 V, pero es más seguro y funciona mejor si la entrada permanece entre 7V y 25V.Si el voltaje de entrada es demasiado alto, puede sobrecalentar o dañarse.
2. ¿Cuál es el voltaje de AC en 7805?
El 7805 está diseñado para regular el voltaje de CC, no AC.Debe convertir AC a DC primero usando algo como un rectificador antes de conectarlo al 7805.
3. ¿Puedo usar 7805 sin condensador?
Sí, técnicamente puede usar el 7805 sin condensadores, pero no funcionará tan bien.Los condensadores ayudan a suavizar el voltaje y asegurarse de que la salida se mantenga estable.Por lo general, se coloca un condensador pequeño en la entrada (0.33 µF) y otro en la salida (0.1 µF) para un mejor rendimiento.
4. ¿Cómo reducir 12V a 5V usando 7805?
Para reducir 12V a 5V, conecte la entrada de 12V al pin de entrada del 7805, conecte el pin de tierra al suelo y el 7805 le dará 5V desde su pin de salida.No olvide usar condensadores para ayudar a mantener el voltaje estable.
5. ¿Cuál es el trabajo interno de 7805?
Dentro del 7805, hay pequeñas piezas electrónicas como transistores, resistencias y diodos de referencia que trabajan juntos para mantener el voltaje de salida a 5V.Lo hace convirtiendo el voltaje adicional en calor, por lo que la salida se mantiene estable incluso si el voltaje de entrada o la carga cambia.