Jännitteen alentaminen

Tavallinen 7805 - 5 voltin jänniteregulaattori TO-220 -kotelossa: Kun katsot regulaattoria edestäpäin, tekstipuolelta, kintut alaspäin, on vasen jalka sisääntulo, keskijalka/jäähdytysrunko miinus, ja oikea jalka ulostulo. Regulaattorin jännitehäviö on vähintään noin 2 volttia, eli sisääntuloon pitää syöttää vähintään noin 7 volttia, jotta ulostulosta saa 5 volttia. Eli homma toimii 10 voltilla, mutta ei siis alle 7 voltilla.

Virtakesto kiinnitettynä hyvään jäähdytyslevyyn on noin 1,5 ampeeria, kunhan sisääntulojännite ei ole noin yli 15 volttia. Ilman jäähdytyslevyä vähemmän. Voit laskea tehohäviön kaavalla sisääntulojännite miinus 5 volttia kertaa virta. Eli jos sisääntulojännite on esim. 10 volttia, ja virta 1 ampeeri, on regulaattorin tehohäviö 10-5 V x 1 A = 5 V x 1 A = 5 W. Kyseinen regulaattori kestää noin 1 W häviötehon ilman jäähdystyslevyä. Eli oletettavasti tarvitset sille jonkinlaisen jäähdytyslevyn. Myytäville jäähdystysrivoille ilmoitetaan arvo astetta C / W. Jos arvo on esim. 10 astetta C / W, lämpenee jäähdytyslevy 5 watin teholla noin 50 astetta. Jos ympäristölämpötila on 25 astetta, lämpenee jäähdystyslevy siis 5 watin teholla noin 75 asteeseen, joka on ihan sallitun rajoissa 7805-requlaattorille.

Eli tämä kaikki on loppujen lopuksi ihan yksinkertaista matematiikkaa. Vaikkakin monilta amatööriharrastelijoilta tällaiset yksinkertaiset laskelmat jäävät yleensä tekemättä/ymmärtämättä.

Ja vielä loppuhuomautuksena, että tämä kaikki pätee vain lineaariregulaattoriin 7805. On olemassa myös fiksumpia ja hyötysuhteeltaan parempia tapoja jännitteen alentamiseen. Esimerkiksi hakkuriregulaattorit toimivat ihan eri tavalla. Esimerkiksi LM2596-5.0 tekee 7-40 voltin sisääntulojännitteestä 5 volttia kolmen ampeerin virralla ja paljon paremmalla hyötysuhteella, eli paljon pienemmällä hukkalämmöllä. Lisätietoa löytynee esim. googlettamalla.