I mille utilizzi del 7805

Il regolatore di tensione LM7805 è uno dei regolatori più famosi ed economici presenti sul mercato.

La famiglia LM78XX comprende una vasta gamma di componenti, tutti regolatori di tensione, ma con tensioni d'uscita differenti.

Da notare il minimo voltaggio in input di ciascun regolatore, sempre maggiore del valore standard in uscita.

I valori d'ingresso sono compresi tra un minimo di 7.3 V ed un massimo di 35 V .

Concentriamoci sul modello da 5 V in uscita, guardando il suo utilizzo standard, appunto da regolatore di tensione.

Il componente presenta in parallelo, in uscita ed in entrata, due condensatori di filtraggio. 

E' sempre buona norma utilizzarli in qualsiasi applicazione si voglia realizzare.

Regolatore di tensione ad uscita regolabile: diodo

Per poter variare a piacimento l'uscita del nostro regolatore, dobbiamo dapprima capirne il funzionamento più approfonditamente.

Il pin centrale "GND", nello schema classico d'utilizzo sovrastante, è portato a massa.

Questo fa si che il regolatore, all'uscita, fissi la sua tensione di default: 5V.

Se andiamo ad inserire un diodo tra il pin "GND" e massa, ricordo che la tensione minima d'accensione del diodo è 700mV, l'uscita sarà 5.7 V .

Sostanzialmente l'equazione che regola l'uscita è questa:

tensione standard LM78xx + tensione componente tra GND e massa = tensione d'uscita

Questo significa che, se mettiamo due diodi tra "GND" e massa, atterremmo un'uscita di 6.4 V.

Regolatore di tensione ad uscita regolabile: resistenza

Applicando un semplice resistenza tra "GND" e massa, possiamo regolare la tensione d'uscita.

L'LM78XX ha un corrente fissa, Iq = 5mA, che scorre dal piedino "GND" a massa.

Tramite la legge di OHM, con corrente Iq e tensione standard fissate, basterà decidere il valore della resistenza in base al valore ti tensione d'uscita desiderata.

Esempio, prendiamo il modello a 5V, vogliamo una tensione d'uscita di 16 V :

Vy = tensione d'uscita - tensione standard = 16 V - 5 V = 11 V

Calcolo il valore della resistenza necessaria:

R = Vy / Iq = 11 V / 5 mA = 220 ohm  

Regolatore di tensione ad uscita regolabile: partitore di tensione

Un ulteriore modo per regolare la tensione d'uscita, è utilizzando un partitore di tensione.

Il partitore di tensione è un configurazione che permette di variare la tensione d'uscita utilizzando due resistenze. In dettaglio: https://goo.gl/6461lm

Applicando questo principio al nostro LM7805 abbiamo questa configurazione:

La formula riportata sul datasheet è la seguente:

Vxx è la tensione standard.

Si può rimpiazzare la R2 con un potenziometro, per poter regolare la tensione d'uscita manualmente.

Regolatore di tensione a corrente fissa

Ebbe si, il nostro LM78xx può essere utilizzato per imporre una corrente fissa a qualsiasi carico.

Sostanzialmente utilizziamo un regolatore di tensione, per regolare una corrente!

Riferiamoci all'immagine qui sopra,

il nostro 7805 ha una tensione d'uscita standard tra Vout e GND.

Inserendo una resistenza R d'un determinato valore, faremo scorrere su di essa una corrente dettata dalla legge di OHM.

Sommando questa corrente che scorre su R alla corrente Iq ( 5 mA ) avremo la corrente fissa che scorrerà in OUTPUT.

Esempio: vogliamo una corrente costante di 105 mA

corrente su R = 105 mA - 5mA = 100 mA

R = 5 V / 100 mA = 50 ohm

Note finali, capacità ingresso ed uscita

Come potete vedere in diversi schematici in rete, le capacità d'ingresso ed uscita sono differenti.

In linea teorica, le capacità, andrebbero dimensionate per ogni uso, sopratutto in base alla frequenza d'utilizzo. 

Esse infatti fanno da filtri d'ingresso ed uscita.

Tuttavia, per usi non particolarmente "tecnici e specifici", consiglio d'utilizzare le capacità consigliate nel datasheet.