78xx-regulaattoripiiri


7805.png
Kuva 1. 7805-regulaattori (TO-220)

Toimintaperiaate

78xx-sarjan regulaattorit ovat lineaarisia vakiojännitelähteitä. Ideana on, että mikropiiri
kytketään vakavoimattomaan jännitelähteesee (jännite vaihtelee) ja ulostulosta saataisiin
vakiojännite, esim. 5 V. Ulostulojännite saadaan korvaamalla merkintä xx jännitearvolla,
esim. 7805 on 5 voltin ja 7812 12 V ulostulolla. Piirii pyrkii pitämään ulostulojännitteen
samana kuormituksesta riippumatta säätämällä (reguloimalla) takaisinkytkennän avulla
omaa resistanssiaan.
78xx_kytkis1.GIF
Kuva 2. Regulaattorin napojen kytkentä (1 = input, 2 = ground, 3 = output)

Rajoitukset

  • piiri ei voi nostaa jännitettä, vaan aiheuttaa aina jännitehäviön, ts. sisäänmenojännitteen
    tulee olla vähintään n. 2 V ulostuloa korkeampi
  • maksimi sisäänmenojännite on 35 V (paitsi 7824:llä 40 V)
  • maksimivirta 1 A (TO-220, saatavissa eri koteloinneilla)

Häviöt

Koska jännitteen säätely tapahtuu resistanssin avulla, tehohäviö regulaattorissa on
regulaattorin yli olevan jännitteen ja sen läpi kulkevan virran tulo.

Jos sisään menee 12 V ja ulos tulee 5 V, 1A virralla syntyy 7 W tehohäviö regulaattoriin.
Parempaan hyötysuhteeseen päästäisiin hakkurilla.

Kytkentäesimerkki

Regulaattorin datalehdellä suositellaan käyttämään kondensaattoreita suodatukseen. Ne
helpottavat regulaattorin toimintaa, koska ne hidastavat jännitemuutoksia ja antavat
siten regulaattorille enemmän aikaa säätää ulostulojännite kohdalleen. Luonnollisesti
sisääntulopuolen täytyy kyetä syöttämään regulaattorin tarvitsema minimijännite ja virta.

V1: 12 voltin vaihtojännitelähde
V2: 12 V vaihtojännite tasasuunnattuna
V3: tasasuunnattu jännite varastointikondensaattorilla
V4: 5V reguloitu ulostulojännite (piiri 7805)

kytkis.PNG
Kuva 3. Regulaattorin käyttö AC/DC-muuntimessa

Vertaa jännitteitä V3 ja V4: V3 on regulaattorin sisäänmeno, V4 ulostulo.
Katso myös AC-DC-muunnin, diodisilta, muuntajat