Bagaimana cara kerja regulator tegangan LM7805?
Jawaban:
Regulator tegangan mencapai "kekakuan" melalui loop kontrol umpan balik, di mana "kekakuan" berarti bahwa perubahan besar dalam arus beban menyebabkan perubahan kecil pada tegangan.
Baik regulator switching maupun linier memiliki loop kontrol (secara historis analog ... beberapa switcher baru menggunakan loop kontrol digital) untuk menyesuaikan beberapa parameter rangkaian sehingga tegangan output tetap konstan dengan adanya perubahan arus beban dan perubahan tegangan input .
Dalam pengatur linier, parameter rangkaian adalah sirkuit penggerak transistor lewati (yang menghasilkan arus basis untuk transistor daya NPN / PNP, tegangan gerbang untuk MOSFET).
Dalam regulator switching, parameter rangkaian adalah siklus tugas elemen switching.
Jadi benar-benar ada dua bidang yang perlu Anda pahami jika Anda ingin masuk ke detail tentang bagaimana regulator bekerja:
- desain topologi (mencapai batas arus / tegangan / dll yang diperlukan)
- kontrol loop tuning + stabilitas
Regulator tegangan memiliki transistor yang dalam loop kontrol dapat melakukan lebih atau kurang, sesuai permintaan, jadi itu sedikit seperti resistor variabel.
Skema ini menunjukkan prinsip dasar di mana sebagian besar regulator linier dibangun:
Dioda zener adalah versi 6.2V, sehingga simpul bertanda "umpan balik" membutuhkan sekitar 6.8V untuk melakukan Q1. R1 + R2 membagi tegangan output dengan 2, sehingga membuat output 13.6V.
Jika tegangan output akan naik, Q1 akan mulai melakukan dan menarik basis Q2 ke bawah, sehingga Q2 memasok lebih sedikit arus ke output dan tegangannya berkurang lagi.
Jika tegangan output akan turun di bawah tegangan yang ditetapkan 13,6V, Q1 mati dan melalui R3 tegangan input akan memberikan Q2 arus yang cukup sehingga tegangan output naik lagi.
Jadi Q1 akan memastikan bahwa output tetap pada 13.6V.
Ini adalah pengaturan yang sangat mendasar, dan stabilitas serta regulasi jalur tidak optimal. Regulator tegangan terintegrasi akan menambah komponen tambahan untuk meningkatkan stabilitas (suhu), pembatasan arus, dan perlindungan panas berlebih.
Ini adalah cara terbaik untuk memahami teorinya. Regulator linier akan menggunakan transistor untuk menurunkan tegangan sebagai resistor inline (transistor dapat dimodelkan sebagai hambatan variabel) dengan umpan balik mengubah resistansi untuk mendapatkan tegangan output yang sangat andal. Metode ini noise yang sangat rendah tetapi tidak hemat daya secara umum.
The wikipedia Halaman tidak setengah buruk untuk belajar tentang mereka. Switching regulator menggunakan metode yang bisa lebih dari sekadar pompa pengisian, memanfaatkan induktor yang mengubah tegangan untuk mendorong arus kontinu.
Intinya ya. Ada pass transistor yang berubah dalam tahanan sehingga tegangan output tetap konstan. Namun, ini seperti resistor variabel, bukan potensiometer:
(sumber: techitoutuk.com )
Jumlah perlawanan dikendalikan oleh penguat umpan balik. Ini menyesuaikan resistansi sehingga tegangan pada output konstan, terlepas dari perubahan tegangan sumber atau resistansi beban.
Apakah rangkaian yang disederhanakan ini membantu?
mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab
Spesifikasi internal pada dasarnya adalah di atas dan diterbitkan dalam lembar data. Jika Anda tidak dapat mengenali rangkaian umum dalam skema 7805 yang sebenarnya, dan mencari tahu detail dari sirkuit internal yang kompleks, maka saya khawatir terlalu rumit untuk dijelaskan di sini.
Ada banyak tautan yang sudah diberikan dalam jawaban dan komentar lain, yang seharusnya membuat Anda baik-baik saja.
Bitrex memberi deskripsi fungsi internal LM7805. Saya pikir itu jauh dari kenyataan. Jika seseorang mau mempelajari cara kerjanya, saya sarankan untuk membaca http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=snva512&fileType=pdf oleh Robert Widlar. Dan Anda akan menemukan Referensi Tegangan di kotak hijau, mengidentifikasi kotak merah sebagai starting circuit dan thermal shutdown, Zdiode di kotak violet sebagai perlindungan SOA dll. Salam Hormat KPK