Как работает регулятор напряжения LM7805?

Как работает большинство микросхем регулятора напряжения? Это то же самое, что подключить переменный резистор и вольтметр и поворачивать ручку до тех пор, пока вы не получите желаемое напряжение?

Регуляторы напряжения достигают «жесткости» посредством контура управления с обратной связью, где «жесткость» означает, что большое изменение тока нагрузки вызывает небольшое изменение напряжения.

Как переключающие, так и линейные регуляторы включают в себя контур управления (исторически аналоговый ... некоторые новые коммутаторы используют цифровые контуры управления) для настройки некоторых параметров схемы таким образом, чтобы выходное напряжение оставалось постоянным при наличии изменений тока нагрузки и изменений входного напряжения ,

В линейном регуляторе параметром схемы является схема возбуждения пассивного транзистора (которая генерирует базовый ток для силового транзистора NPN / PNP, напряжение затвора для MOSFET).

В переключающем регуляторе параметром схемы является рабочий цикл переключающего элемента (ов).

Так что на самом деле есть две области, которые вам нужно понять, если вы хотите вникнуть в детали работы регуляторов:

• проект топологии (достижение требуемых пределов тока / напряжения / и т. д.)
• настройка контура управления + стабильность

Регуляторы напряжения имеют транзистор, который в контуре управления может проводить больше или меньше, в зависимости от потребности, так что это немного похоже на переменный резистор.
Эта схема показывает основной принцип, на котором построено большинство линейных регуляторов:

Стабилитрон имеет версию 6,2 В, поэтому узлу с пометкой «обратная связь» требуется около 6,8 В для проведения Q1. R1 + R2 делят выходное напряжение на 2, так что на выходе получается 13,6 В.
Если выходное напряжение повысится, Q1 начнет проводить и потянет основание Q2 вниз, так что Q2 подаст на выход меньший ток, и его напряжение снова уменьшится.
Если выходное напряжение опустится ниже установленного напряжения 13,6 В, Q1 отключится, и через R3 входное напряжение даст Q2 достаточный ток, чтобы выходное напряжение снова увеличилось.
Так что Q1 позаботится о том, чтобы выход оставался на уровне 13,6 В.

Это очень базовая настройка, и стабильность и линейное регулирование не оптимальны. Встроенные регуляторы напряжения добавят дополнительные компоненты для повышенной (температурной) стабильности, ограничения тока и защиты от перегрева.

Это отличный способ понять теорию. Линейный регулятор будет использовать транзистор для понижения напряжения в качестве встроенного резистора (транзистор может быть смоделирован как переменное сопротивление) с обратной связью, изменяющей его сопротивление для получения очень надежного выходного напряжения. Этот метод очень малошумный, но в целом не энергоэффективный.

Страница Википедии не так уж и плоха, чтобы узнать о них. Импульсные регуляторы используют метод, который может быть больше как зарядный насос, используя преимущества индукторов, изменяющих напряжение для проталкивания постоянного тока.

По сути, да. Существует проходной транзистор, который меняет сопротивление, так что выходное напряжение остается постоянным. Это как переменный резистор, но не потенциометр:

_{(источник: techitoutuk.com )}

Величина сопротивления контролируется усилителем обратной связи. Он регулирует сопротивление таким образом, чтобы напряжение на выходе было постоянным, независимо от изменений напряжения источника или сопротивления нагрузки.

Эта упрощенная схема помогает?

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Специфика внутренних устройств в основном выше и опубликована в паспортах. Если вы не можете распознать общие схемы в фактической схеме 7805 и выяснить детали сложной внутренней схемы, то я боюсь, что это слишком сложно, чтобы детализировать здесь.

В других ответах и ​​комментариях уже даны многочисленные ссылки, которые помогут вам в этом.

Битрекс дал описание внутренней функции LM7805. Я думаю, что это далеко от реальности. Если кто-то узнает, как это работает, я рекомендую прочитать http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=snva512&fileType=pdf Роберта Видлара. И вы найдете ИОН в зеленом поле, определить красную коробку в качестве исходного контура и тепловой защиты, то Zdiode в коробке фиолетовый в качестве защиты SOA и т.д. С наилучшими пожеланиями KPK