3端子レギュレータを測る その1 7805のGND
■3端子レギュレータICは幅広く品種が用意されている
名前のとおり、リード線が3本だけの定電圧レギュレータICです。極性で分けると、
- プラス出力の78xxシリーズ
- マイナス出力の79xxシリーズ
電圧で分けると、
- 3.3V 5V 6V 8V 9V 10V 12V 15V 18V 24Vなど
電流で分けると、
- 1A出力の78xx/79xx
- 100mA出力の78Lxxシリーズ
入出力電圧差で分けると、
- 入出力電圧差が2~3V必要な普通の78/79xxシリーズ
- 入出力電圧差が約0.2V以上あればよい LDOシリーズ
など多品種が販売されています。
●7805を使ってみる前の準備
7805は、最大プラス5Vが1A取り出せる3端子レギュレータICです。1Aというスペックですが、1.5Aの製品もあります。
外形はTO-220です。放熱部(フィン)が金属でむき出しの製品とプラスチックでカバーされているモールド・タイプがあります。
入力は出力に対して3V以上高めが必要です。5V出力なので、8V以上が必要です。多くの入力側はトランスを使います。トランスは電流が流れると電圧が低下します。低下する度合いは、トランスによって異なります。
トランス、ヒューズなどの選び方は、こちらの記事を参照してください。3Aの電源を作っているので、トランスは大型ですが、1Aであれば、1A出力のトランスを使うので、小型にできます。
●7805を実験用電源につなぐ
電子工作では、いろいろな電圧を利用することが多いので、実験用電源を持っていると便利です。中古品だと1万円しません。利用した電源は、菊水電子のModel PAB 32-2です。
電流を流すと、3端子レギュレータ自身が発熱します。最大1Aです。
入力電圧8V - 出力電圧5V = 3V 3V × 1A = 3W |
発生した熱は放熱器で逃がします。次の写真に写っている黒色の放熱器は、3Wに対し十分に大きい形状をしています。
接続図です。電子負荷は、菊水電子のModel PLZ 72Wを使いました。古いため、この装置に表示される電流値はそれほど正確ではありません。GNDに入れた電流計は岩崎通信機のVOAC7602です。
●最初の実験は、GNDへ流れる電流
3端子レギュレータは、名前のとおり、入力電圧の変動、出力電圧の変動があっても、一定の出力電圧を出し続けるデバイスです。変動がどの程度あると正常な出力電圧を出せるかは、データシートに書かれています。
3端子のうち、GND端子は、グラウンドに直結して利用します。この端子を流れる電流を測ります。
通常の使い方では問題になりませんが、製造会社による電流値の違いがありました。参考のために一緒に実験したLDOは入出力に指定のコンデンサをつける必要がありますが、今回の測定では付けていません。途中で異常な電流値になったのは発振したようです。最後のV7805-1000はピン・コンパチブルのDC-DCレギュレータです。
型番 | Vin [V] | グラウンド線に流れる電流 Ignd [mA] |
負荷電流 「mA] |
---|---|---|---|
JRC 7805 |
8 | 3.4 | 0 |
3.8 | 100 | ||
3.7 | 500 | ||
3.8 | 1000 | ||
STMicroelectronics 7805 |
8 | 4.6 | 0 |
4.6 | 100 | ||
4.4 | 500 | ||
3.4 | 1000 | ||
NEC 7805 |
8 | 2.8 | 0 |
2.8 | 100 | ||
2.7 | 500 | ||
2.1 | 1000 | ||
Toshiba TA7805 |
8 | 5.0 | 0 |
4.9 | 100 | ||
4.8 | 500 | ||
3.6 | 1000 | ||
Panasonic 7805 |
8 | 3.7 | 0 |
3.7 | 100 | ||
3.6 | 500 | ||
2.8 | 1000 | ||
NS LM340T5/7805 |
8 | 5.2 | 0 |
5.0 | 100 | ||
4.9 | 500 | ||
3.7 | 1000 | ||
NS LDO LM2940CT-5.0 |
8 | 13.8 | 0 |
15.1 | 100 | ||
16.3 | 500 | ||
84.2 発振? | 1000 | ||
Toshida LDO TA4805S |
8 | 3.1 | 0 |
2.8 | 100 | ||
3.7 | 500 | ||
0 発振? | 1000 | ||
CUI DC-DC V7805-1000 |
8 | 2.9 | 0 |
-30.0 | 100 | ||
-0.14 | 500 | ||
-0.19 | 1000 |
NS;ナショナルセミコンダクター。現在はテキサス・インスツルメンツ。
コラム デバイスの外形
金属ケースの時代、大型のパッケージはTO-3と呼ばれ、プラスチック・パッケージになってもTO3-Pと名称は同じです。
中電力用金属ケースはTO-66ですが、プラスチックになってTO-220が主流になりました。