Input stroom het zelfde als output stroom 78xx spanningsregelaar

Een 7805 is geen vermogensomzetter, maar regelt alleen de spanning op z'n uitgang. De stroom die erin loopt, loopt bijna rechtstreeks door naar z'n uitgang. Daarbij vormt ie zelf een soort weerstand waar spanning over valt, net als bij een echte weerstand (U=I.R). Er wordt dus ook vermogen weggestookt in de regelaar.

Bij schakelende regelaars (converters) klopt je verhaal wel.

Op 20 januari 2019 11:14:33 schreef JoostNL:
Hoi,

Domme vraag,

Wanneer ik bijvoorbeeld een LED laat braden op 20mA op de output van een 7805, hoe kan het dat ik op de ingang nog steeds 20mA meet, bij bijvoorbeeld 24volt.

De stroom moet toch dalen wanneer je de spanning verhoogd, bij een regulator?

Bij en serieregeling wordt de niet gebruikte energie opgestookt als warmte.
Stel dat een 7805 20mA levert bij vijf volt en de ingangsspanning is 20 volt, dan is het verschil in spanning 15 volt. Het verstookte vermogen in de regulator is dan 15x 0,02A=0,3 watt. Loopt er echter 1 A door de uitgang, dan loopt dit ook door de ingang en dan wordt er 15 Watt gedissipeerd en moet de 7805 flink gekoeld worden, zoniet dan zal de thermische begrenzing aanspreken.
Het antwoord op de vraag die je stelde is wel van toepassing op een zgn switched regeling. Daar wordt in mootjes "stroom" toegediend aan de belasting. De regeltransistor is geheel geleidend, of geheel gesperd en er wordt dus niets opgestookt in warmte. Afgezien van de verliezen is het ingangsvermogen gelijk aan het geleverde vermogen aan de uitgang. Een schakelende voeding heeft veel voordelen, maar is (zeker ten tijde dat de 78xx ic's uitkwamen) veel ingewikkelder te maken en er is een behoorlijke filtering nodig om dtoring te vermijden, zowel LF als HF.
Schoolvraagje?

Strerker nog, je zult iets meer meten voor de regelaar gezien het ding zelf ook nog wat verbruikt.

Als je enkel een led wilt voeden op 24V heeft een 7805 dus geen voordeel tegenover een simpele weerstand.

Nee, als je verbruikers in serie schakelt, dan loopt er overal dezelfde stroom. Die 7805 is een lineaire regelaar, kun je zien als een intelligente serie-weerstand die zichzelf zo instelt dat er op de uitgang precies 5 Volt overblijft.

Het is wel mogelijk om hoge spanning,weinig stroom om te zetten naar lage spanning meer stroom, maar daar zijn andere technieken voor nodig. Dat gaat niet vanzelf. Kan bijvoorbeeld met een transformator of met een DC/DC converter.

Super bedankt voor jullie Reacties,

Zelf nog even door gezocht op het internet, maar snap nu de theorie er achter.

De switch regulator (buck) die stuurt pulsjes uit en zo laad je dus eigenlijks een condensator op om de spanning te regelen (dus ook de stroom).

Lineair regulator verstookt gewoon alles op in warmte.

Maar wat ik nu zo 123 kan zien, is dat een switch regulator bij laag stroom verbruik (1mA) de efficentie ook erg slecht is. Wanneer je steeds meer stroom gaat verbruiken de efficentie ook beter word?!

Dus het voeden van een IC die maar 1mA verbruikt maakt het eigenlijks niet veel uit welke je kiest.

Precies, het is allemaal afhankelijk van de belastingsstroom en het weg te werken spanningsverschil.

Nu zijn er ook switchers geschikt voor hele kleine stroompjes, dus ook bij kleine belastingen kun je er voordeel aan overhouden.

Jup. Al die regelaars hebben ook een eigen verbruik.

Bij lineaire regelaars is dat vaak gespecificeerd als Quiescent Current. Dus bij een L7805 bijvoorbeeld (max) 6mA. Als er dus níks op de uitgang is aangesloten (behalve de ontkoppelcondensator), dan is de ingangsstroom alsnog 6mA (of iets minder als je geluk hebt). Trek je 10mA uit de uitgang, dan loopt er alsnog 16 mA ingangsstroom. (De 6 mA gaat door de poot die aan GND hangt. Als je die los zou halen, werkt de regelaar niet meer.)

Maar ook schakelende regelaars hebben gewoon een eigen verbruik. Voor niks gaat de zon op. Alleen daar is het vaak iets lastiger aan te rekenen omdat dat eigen verbruik niet constant hoeft te zijn (Kan toenemen bij meer belasting, als er vaker geschakeld wordt en de gate van de schakelfet dus vaker geladen moet worden).

Maar voor batterijgevoede toepassingen, die zuinig moeten zijn, heb je dus regelaars met een laag eigen verbruik nodig. (Die bestaan.)

Efficientie wordt gemeten door uitgaand vermogen te delen door ingaand vermogen. Dus als je dan een schakelende regelaar hebt die zélf 500 mW gebruikt, en je gebruikt aan de uitgang geen vermogen, is dat 0/500 mW = 0.
Gebruik je 500mW, dan is het 500mW / 1W = 50%.
Gebruik je 50W, dan is het 50W/50.5W = 99,1 %

Náást het eigen gebruik zijn er bij schakelende regelaars ook nog verliezen, in b.v. de gelijkrichter, de schakelfet en de spoel. Daarmee wordt het sommetje voor de efficiëntie nog wat uitgebreider, omdat die verliezen toenemen met de belasting aan de uitgang. In bovenstaand rekenvoorbeeldje word er uitgegaan van een ideale regelaar zonder verdere verliezen, wat in de praktijk niet kan.