了解7805 IC电压调节器

简介

在本教程中，我们将了解最常用的稳压集成电路之一--7805 稳压集成电路。稳压电源对于一些电子设备来说非常重要，因为这些设备采用的半导体材料具有固定的电流和电压率。如果偏离固定速率，设备可能会损坏。

电池是直流电源的重要来源之一。但是，在敏感的电子电路中使用电池并不是一个好主意，因为随着时间的推移，电池最终会耗尽并失去其电势。

此外，电池提供的电压通常为 1.2V、3.7V、9V 和 12V。这对电压要求在这一范围内的电路很有好处。但是，大多数 TTL 集成电路的工作电压为 5V，因此我们需要一种机制来提供稳定的 5V 电源。 

这时，7805 稳压器集成电路就派上用场了。它是 78XX 系列线性稳压器中的一款集成电路，可输出稳压的 5V 电压。

7805 稳压器简介

7805 是一款三端线性稳压器集成电路，具有 5V 固定输出电压，适用于各种应用。目前，德州仪器、安森美半导体、意法半导体、Diodes incorporated、英飞凌科技等公司都生产 7805 稳压器集成电路。

它们有多种集成电路封装，如 TO-220、SOT-223、TO-263 和 TO-3。其中，TO-220 封装是最常用的一种（如上图所示）。

7805 IC 的一些重要特性如下： 

可提供高达 1.5 A 的电流（带散热器）。

具有内部电流限制和热关断功能。

只需极少的外部元件即可实现全部功能。

7805 稳压器集成电路引脚图

如前所述，7805 是一个三端器件，三个引脚分别为 1. 输入、2.接地和 3. 输出。下图显示了采用 To-220 封装的典型 7805 集成电路的引脚。

下表列出了 7805 的引脚说明：

7805 的基本电路 

正如我之前所说，稳压电源是一种工作在直流电压上的设备，即使直流输入电压发生重大变化，它也能始终将输出精确保持在固定电压上。

根据 7805 集成电路的数据表，7805 作为一个完整的稳压器所需的基本电路非常简单。事实上，如果输入电源是未经稳压的直流电压，那么只需要两个电容器（甚至根据不同的实现方式，这两个电容器也不是必须的）。

上述电路显示了 7805 集成电路正常工作所需的所有元件。只有当稳压器集成电路与电源滤波器之间的距离较远时，才需要在输入端附近安装 0.22μF 电容器。此外，输出端附近的 0.1μF 电容是可选项，如果使用，则有助于瞬态响应。

在该电路中，VIN 是 7805 IC 的输入电压，电源可以是电池或非稳压直流电。VOUT 是 7805 IC 的输出，为稳压 5V。

如何从交流电源获得恒定的直流电源？

虽然电池可用作 7805 稳压器集成电路的输入，但我们会遇到一些问题，如电池频繁放电和电池电压水平在一段时间内降低。

使用电池的最佳替代方法是从交流电源提供未经调节但经过整流的直流电压。由于交流电源很容易获得，我们可以设计一个电路，将交流电源转换为直流电，并将其作为 7805 稳压器集成电路的输入。

电路图

下图显示了从交流电源产生稳压 5V 电压的电路图。

所需元件

230V-12V 降压变压器 

桥式整流器（或 4 个 PN 二极管 - 1N4007） 

1A 保险丝 

1000μF 电容器 

7805 稳压器 IC 

0.22μF 电容器 

0.1μF 电容器 

1N4007 二极管 

工作原理

在该电路的帮助下，来自市电的交流电源首先被转换成非稳压直流电，然后再转换成恒定的稳压直流电。电路由变压器、二极管组成的桥式整流器、线性稳压器 7805 和电容器组成。

观察一下，电路的工作可分为两部分。在第一部分，交流电源被转换成非稳压直流电；在第二部分，非稳压直流电被转换成稳压的 5V 直流电。因此，让我们以此为出发点开始讨论工作原理。

首先，将 230 伏变为 12 伏的降压变压器的初级连接到主电源。变压器的次级连接到桥式整流器（可使用专用集成电路或 4 个 1N4007 二极管组合）。

变压器和桥式整流器之间装有一个 1A 的保险丝。这将把电路的电流限制在 1A。桥式整流器整流后的直流电借助 1000μF 电容器进行平滑。

因此，1000μF 电容器的输出是未经调节的 12V 直流电。这就是 7805 稳压器集成电路的输入。然后，7805 IC 将其转换为稳压的 5 伏直流电，并在其输出端输出。

7805 稳压器集成电路的要点 

首先要注意的是，输入电压应始终大于输出电压（至少 2.5V）。

输入电流和输出电流几乎相同。这意味着当输入 7.5V 1A 电源时，输出将为 5V 1A。

剩余的功率以热量的形式耗散，因此 7805 集成电路必须使用下图所示的散热器。