IC 7805 - Datasheet, Rangkaian, Fungsi & Prinsip Kerja

Pengenalan IC 7805

Salah satu sumber penting penyedia arus DC adalah baterai, sayangnya menggunakan baterai pada rangkaian elektronik sensitif bukan ide yang bagus. Hal ini karena kemampuan baterai terkuras sedikit demi sedikit sehingga akan kehilangan potensinya sebagai penyedia arus DC pada rangkain.

Selain itu, tegangan yang disediakan oleh baterai biasanya 1.2V, 3.7V, 9V dan 12V, tentu bagus jika rangkaian tersebut membutuhkan voltase pada kisaran tersebut. Tetapi, sebagian besar IC TTL bekerja pada logika 5V, oleh karena itu dibutuhkan mekanisme penyedia tegangan 5V yang tetap

Untuk menjawab permasalahan tersebut maka hadirlah IC 7805 sebagai IC pengatur tegangan terintegrasi, IC 7805 merupakan anggota dari seri 78XX. Adapun XX pada seri 78XX menunjukkan tegangan output yang disediakannya, dengan kata lain IC 7805 menujukkan tegangan ouput sebesau +5 V

Catatan Singkat Mengenai IC 7805 Voltage Regulator

IC 7805 adalah IC regulator tegangan linier tiga terminal dengan tegangan output tetap 5V yang berguna dalam berbagai aplikasi. Saat ini, IC Regulator Tegangan 7805 diproduksi oleh Texas Instruments, ON Semiconductor, STMicroelectronics, Diodes, Infineon Technologies, dll.

IC 7805 tersedia dalam beberapa Paket IC seperti TO-220, SOT-223, TO-263 dan TO-3. Dari semua ini, Paket TO-220 adalah yang paling umum digunakan (seperi yang ditunjukkan pada gambar di atas).

Beberapa fitur penting dari IC 7805 adalah sebagai berikut:

IC 7805 dapat menyediakan hingga 1,5 Ampere saat ini (dengan pendingin).
Memiliki fitur pembatas arus internal dan penutupan termal.
Membutuhkan komponen eksternal minimum untuk bekerja maksimal.

Gambar Jenis Paket IC 7805

Diagram Pin IC 7805 Regulator Tegangan

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, IC 7805 adalah perangkat tiga terminal dengan tiga pin yaitu 1. INPUT, 2. GROUND dan 3. OUTPUT. Gambar berikut menunjukkan pin pada IC 7805 dalam Paket To-220.

Detail Pin IC 7805

1. Input : Berfungsi sebagai input tegangan (7V-35V). Pin 1 adalah Pin INPUT. Tegangan positif yang tidak diregulasi diberikan sebagai input ke pin ini.

2. Ground : Berfungsi sebagai ground (0V). Pin 2 adalah Pin GROUND. Biasa untuk Input dan Output.

3. Output : Berfungsi sebagai pengatur output (4.8V-5.2V). Pin 3 adalah Pin OUTPUT. Output yang diatur 5V diambil pada pin IC ini.

Jika kamu perhatikan, ada perbedaan yang signifikan antara tegangan input & tegangan output pada IC regulator tegangan.

Perbedaan antara tegangan input dan output dilepaskan sebagai panas, dengan kata lain semakin besar perbedaan antara tegangan input dan output, semakin banyak panas yang dihasilkan.

Jika regulator tidak memiliki pendingin untuk menghilangkan panas ini, maka IC bisa rusak dan tidak berfungsi. Oleh karena itu, disarankan untuk membatasi tegangan hingga maksimum 2-3 volt di atas tegangan output.

Jadi, kita sekarang memiliki 2 opsi. Apakah tegangan input yang masuk ke regulator pada desain rangkaian dibatasi antara 2-3 volt di atas tegangan output atau menempatkan heatsink/pendingin yang sesuai, yang secara efisien dapat membuang panas.

Prinsip Kerja IC 7805

Skema IC 7805

Jantung dari 7805 IC adalah transistor (Q16) yang mengontrol arus antara input dan output sehingga akan mampu mengendalikan tegangan output. Referensi celah pita (kuning) menjaga tegangan stabil.

Dibutuhkan tegangan output yang diskalakan sebagai input (Q1 dan Q6) dan memberikan sinyal kesalahan (ke Q7) untuk indikasi jika tegangan terlalu tinggi atau rendah. Tugas utama celah pita adalah untuk memberikan referensi yang stabil dan akurat, meskipun suhu chip/kepingan berubah.

Sinyal kesalahan dari referensi celah pita diperkuat oleh penguat kesalahan (oranye). Sinyal yang diperkuat ini mengontrol output transistor melalui Q15. Hal ini akan menutup loop umpan balik negatif yang mengendalikan tegangan output. Sirkuit startup (hijau) menyediakan arus awal ke sirkuit celah pita, sehingga tidak terjebak dalam keadaan "mati".

Sirkuit berwarna ungu memberikan perlindungan terhadap panas berlebih (Q13), tegangan input berlebihan (Q19), dan arus keluaran yang berlebihan (Q14).

Sirkuit ini mengurangi arus keluaran atau mematikan regulator, melindunginya dari kerusakan jika terjadi kesalahan. Pembagi tegangan (biru) menurunkan tegangan pada pin output untuk digunakan oleh referensi celah pita

Menskalakan Output (Scaling the Ouput)

Pada IC 7805 output berskala memberikan tegangan input (Vin) ke referensi celah pita dan celah pita menyediakan sinyal kesalahan sebagai output.

Rangkaian celah pita pada IC 7805 menghilangkan loop umpan balik yang ada di dalam referensi celah pita tradisional. Sebagai gantinya, seluruh chip menjadi loop umpan balik.

Jika tegangan output benar (5V), maka pembagi tegangan menyediakan 3,75V pada Vin. Setiap perubahan tegangan output merambat melalui Q6 dan R7, menyebabkan tegangan di dasar Q7 naik atau turun.

Perubahan ini diperkuat oleh Q7 dan Q8, menghasilkan output kesalahan. Output kesalahan, pada gilirannya, mengurangi atau meningkatkan arus melalui output transistor. Putaran umpan balik negatif menyesuaikan tegangan output hingga benar.

Rangkaian Dasar IC 7805

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya tentang catu daya yang diatur (regulated power supply) sebagai perangkat yang bekerja pada tegangan DC dan dapat mengontrol output secara akurat pada tegangan tetap sepanjang waktu bahkan jika ada perubahan yang signifikan pada tegangan input DC.

Sesuai dengan datasheet IC 7805, rangkaian dasar yang diperlukan agar IC 7805 berfungsi sebagai regulator lengkap sangat sederhana.

Bahkan, jika suplai input adalah Tegangan DC yang tidak diatur, maka yang kamu butuhkan adalah dua kapasitor (bahkan hal ini bisa tidak wajib tergantung pada implementasinya).

Rangkaian di atas menunjukkan semua komponen yang diperlukan agar IC 7805 berfungsi dengan benar. Kapasitor 0.22μF di dekat input hanya diperlukan jika jarak antara IC regulator dan filter catu daya tinggi. Juga, Kapasitor 0,1μF dekat output adalah opsional dan jika digunakan, membantu dalam respon sementara.

Dalam rangkaian ini, VIN adalah tegangan input ke IC 7805 dan sumbernya didapat dari baterai DC yang tidak diatur. VOUT adalah output dari 7805 IC, yang merupakan 5V yang diatur.

Bagaimana Cara Mendapatkan Catu Daya Konstan DC dari AC?

Meskipun baterai dapat digunakan sebagai input ke IC Regulator Tegangan 7805, kamu akan menghadapi permasalahan tertentu seperti seringnya baterai dilepaskan dan pengurangan tingkat tegangan baterai selama periode waktu tertentu.

Alternatif terbaik untuk menggunakan Baterai adalah dengan menyediakan Tegangan DC yang tidak diatur tetapi diperbaiki dari Sumber AC.

Karena Sumber AC mudah tersedia sebagai suplai utama, kita dapat merancang rangkaian untuk mengubah AC utama ke DC dan menyediakannya sebagai input ke IC regulator tegangan 7805.

Diagram Rangkaian IC 7805 Sumber AC

Gambar berikut menunjukkan diagram rangkaian untuk menghasilkan 5V yang diatur dari sumber AC.

Komponen yang dibutuhkan

Step Down Transformer 230V-12V
Penyearah Jembatan (atau 4 Dioda PN - 1N4007)
Fuse 1A
IC Regulator Tegangan 7805
Kapasitor 1000μF
Kapasitor 0,22μF
Kapasitor 0,1μF
Diode 1N4007

Aplikasi IC 7805

IC 7805 digunakan diberbagai rangkaian elektronik, berikut beberapa fungsi utama IC 7805

Regulator output tetap
Regulator Positif dalam Konfigurasi Negatif
Regulator Output yang Dapat Disesuaikan
Regulator Arus
Regulator tegangan DC yang dapat diatur
Regulator Dual-Supply
Rangkaian Polaritas-Pembalikan-Perlindungan Keluaran
Membalikkan bias proyeksi Sirkuit

IC 7805 juga dapat ditemukan penggunaanya ketika membangun rangkaian untuk induktansi meter, pengisi daya telepon, pemutar CD portabel, ekstensi remote control inframerah dan rangkaian catu daya UPS.

Datasheet IC 7805

Untuk mempelajari lebih lanjut mengenai IC 7805, kamu bisa download datasheet IC 7805 pdf

Itulah pembahasan IC 7805, Semoga bermanfaat

Studi Elektronika