🔌 مدار تغذیه ۵ ولت (5V Power Supply): از رگولاتور ۷۸۰۵ تا LM2596

آردوینو، سنسورها و بیشتر آی‌سی‌های منطقی با ۵ ولت کار می‌کنند، ولی چیزی که در دستت است معمولاً یک باتری کتابی ۹ ولت، یک آداپتور ۱۲ ولت یا پک باتری یک ماشین اسباب‌بازی است. وصل کردن مستقیم این‌ها یعنی قطعه‌ی سوخته، و ولتاژ کمتر از حد یعنی مداری که بی‌دلیل ریست می‌شود. راه‌حل یک مدار تغذیه ۵ ولت است: مداری که ولتاژ بالاتر را می‌گیرد و یک ۵ ولت ثابت و تمیز تحویل می‌دهد. در این راهنما مدار کلاسیک با رگولاتور 7805 را قطعه‌به‌قطعه می‌بندیم، گرمایش را با فرمول حساب می‌کنیم، آن را با مبدل سوییچینگ LM2596 مقایسه می‌کنیم، می‌بینیم چرا مقسم ولتاژ جواب نمی‌دهد و یاد می‌گیریم آردوینو را چطور امن تغذیه کنیم.

مدار تغذیه ۵ ولت دقیقاً چه کار می‌کند؟

مدار تغذیه 5 ولت یا منبع تغذیه 5 ولت (5V Power Supply Circuit) در اصل یک مدار کاهنده ولتاژ است و سه کار می‌کند: کاهش ولتاژ (Step-Down) از ۹ یا ۱۲ ولت به ۵ ولت، تثبیت (Regulation) تا با ضعیف شدن باتری یا بالا و پایین رفتن مصرف، خروجی همان ۵ ولت بماند، و صاف کردن (Filtering) تا نویز ورودی به خروجی نرسد. بلوک‌دیاگرام یک منبع کامل از برق شهر این است: ترانسفورماتور ← یکسوساز ← خازن صافی ← رگولاتور ← خازن خروجی ← مصرف‌کننده. وقتی ورودی‌ات باتری یا آداپتور آماده است، کار از «رگولاتور» شروع می‌شود؛ همان بخشی که این‌جا می‌سازیم. بخش ترانس و یکسوساز را آخر مقاله فقط به‌صورت تئوری توضیح می‌دهیم.

قطعه‌های مدار تغذیه ۵ ولت با 7805

نسخه‌ی سوییچینگ همین مدار به‌جای 7805 از مبدل کاهنده LM2596 (Buck Converter) استفاده می‌کند که پایین‌تر سراغش می‌رویم.

نقشه‌ی مدار رگولاتور 7805، سیم به سیم

این همان مدار رگولاتور 7805 (7805 Regulator Circuit) معروف است. پایه‌های 7805 را وقتی نوشته‌ی روی بدنه رو به توست، از چپ به راست بشمار: IN (ورودی)، GND (زمین، پایه‌ی وسط) و OUT (خروجی ۵ ولت). زبانه‌ی فلزی پشتش هم به GND وصل است.

+9V --->|---+----[IN  7805  OUT]---+--------+------ +5V
      1N4007|           |GND       |        |
           === 0.33uF   |   0.1uF ===      === 10uF (+)
            |           |          |        |
-9V --------+-----------+----------+--------+------ GND

دو نکته‌ای که مبتدی‌ها جا می‌اندازند: خازن‌ها باید نزدیک پایه‌های رگولاتور باشند، و GND ورودی و خروجی یک نقطه‌ی مشترک است؛ رگولاتور بدون GND نمی‌تواند ۵ ولت را «اندازه» بگیرد. جریان LED نشانگر با قانون اهم: (۵ − ۲) ÷ ۱۰۰۰ = ۳ میلی‌آمپر.

خازن‌ها و دیود برای چه هستند؟

دیتاشیت 7805 خازن حدود ۰.۳۳ میکروفاراد در ورودی و ۰.۱ میکروفاراد در خروجی پیشنهاد می‌کند. خازن ورودی اثر سیم‌های بلند باتری را خنثی می‌کند؛ بدون آن، مدار داخلی رگولاتور ممکن است نوسان کند. خازن خروجی وقتی مصرف ناگهان بالا می‌رود (مثلاً یک رله وصل می‌شود)، لحظه‌های اول را از ذخیره‌ی خودش می‌دهد تا رگولاتور فرصت جواب دادن داشته باشد (کاربرد خازن در مدار). دیود سری هم جلوی آسیب باتری برعکس را می‌گیرد (مدار محافظ قطبیت (Polarity Protection))؛ هزینه‌اش حدود ۰.۷ ولت افت است و باتری ۹ ولت تازه بعد از آن هنوز حدود ۸.۳ ولت به IN می‌رساند.

رگولاتور 7805 چطور کار می‌کند؟

داخل 7805 سه بخش اصلی هست: یک ولتاژ مرجع دقیق، یک تقویت‌کننده‌ی خطا (Error Amplifier) و یک ترانزیستور عبوری (Pass Transistor) که بین IN و OUT نشسته. قدم‌به‌قدم:

1. تقویت‌کننده‌ی خطا مدام خروجی را با ولتاژ مرجع مقایسه می‌کند.
2. اگر خروجی کمی از ۵ ولت پایین‌تر برود (مثلاً چون مصرف بالا رفته)، ترانزیستور عبوری را بیشتر باز می‌کند.
3. اگر خروجی بالاتر برود (مثلاً چون آداپتور ولتاژ بیشتری داده)، ترانزیستور را کمی می‌بندد.
4. این حلقه‌ی بازخورد (Feedback) پیوسته کار می‌کند و خروجی تقریباً روی ۵ ولت قفل می‌ماند.

به زبان ساده، ترانزیستور عبوری یک مقاومت متغیر خودکار است. ولتاژ اضافه روی همین مقاومت می‌افتد و به گرما تبدیل می‌شود. برای همین به 7805 «رگولاتور خطی (Linear Regulator)» می‌گویند. دو عدد مهم از همین ساختار بیرون می‌آید:

• ولتاژ افت (Dropout): ترانزیستور عبوری حدود ۲ ولت فاصله لازم دارد؛ پس ورودی باید دست‌کم حدود ۷ ولت باشد. با ۶ ولت ورودی، خروجی حدود ۴ ولت می‌شود، نه ۵.
• جریان مصرفی خود رگولاتور (Quiescent Current): حدود ۵ میلی‌آمپر، حتی وقتی هیچ باری وصل نیست. برای مداری که ماه‌ها با باتری روشن می‌ماند، همین ۵ میلی‌آمپر مهم است.

7805 حفاظت داخلی هم دارد: با جریان یا گرمای بیش از حد، خودش را محدود یا خاموش می‌کند. اگر مدارت هر چند دقیقه قطع و وصل می‌شود، احتمالاً رگولاتور از گرما خاموش شده.

فرمول کلیدی: گرمای رگولاتور

جریانی که از خروجی می‌کشی تقریباً همان جریانی است که از ورودی وارد می‌شود. پس توان تلف‌شده روی 7805 این است:

P = (V_in − V_out) × I

و بازده (Efficiency) تقریباً V_out ÷ V_in است. سه مثال عددی:

مثال ۱: باتری ۹ ولت و یک آردوینو با چند LED

فرض کن مدارت (یک آردوینو اونو، دو سنسور و چند LED) حدود ۱۵۰ میلی‌آمپر می‌کشد.

• گرما: P = (۹ − ۵) × ۰.۱۵ = ۰.۶ وات
• بازده: ۵ ÷ ۹ ≈ ۵۶٪؛ یعنی تقریباً نصف انرژی باتری گرما می‌شود.

در دیتاشیت‌ها، مقاومت حرارتی بدنه‌ی TO-220 بدون هیت‌سینک در هوای آزاد تقریباً ۵۰ تا ۶۵ درجه به‌ازای هر وات آمده (بسته به سازنده). با عدد ۶۰، دمای رگولاتور حدود ۰.۶ × ۶۰ = ۳۶ درجه بالای دمای اتاق می‌رود: گرم، ولی سالم.

مثال ۲: آداپتور ۱۲ ولت و نیم آمپر

حالا یک نوار LED یا چند سروو کوچک داری که روی هم ۵۰۰ میلی‌آمپر می‌کشند و از آداپتور ۱۲ ولت استفاده می‌کنی.

• گرما: P = (۱۲ − ۵) × ۰.۵ = ۳.۵ وات
• افزایش دما بدون هیت‌سینک: ۳.۵ × ۶۰ ≈ ۲۱۰ درجه؛ خیلی قبل از این، حفاظت حرارتی رگولاتور را خاموش می‌کند.

راه‌حل: هیت‌سینک، آداپتور با ولتاژ کمتر (۷.۵ یا ۹ ولت) یا مبدل سوییچینگ. قاعده‌ی سرانگشتی: بالای حدود ۱ وات، به هیت‌سینک فکر کن.

مثال ۳: عمر باتری

باتری کتابی قلیایی حدود ۵۰۰ میلی‌آمپرساعت ظرفیت دارد. با بار ۱۰۰ میلی‌آمپری، 7805 حدود ۱۰۵ میلی‌آمپر از باتری می‌کشد (۵ میلی‌آمپر سهم خودش) و باتری روی کاغذ ۵۰۰ ÷ ۱۰۵ ≈ ۴.۸ ساعت دوام می‌آورد؛ در عمل کمتر، چون ولتاژش زودتر به زیر ۷ ولت می‌رسد. با ماشین‌حساب عمر باتری برای مدار خودت حساب کن.

چرا با مقسم ولتاژ نمی‌شود ۵ ولت ساخت؟

سؤال همیشگی: «دو مقاومت سری بگذارم و ۵ ولت را از وسطش بگیرم؛ رگولاتور برای چه؟» مقسم ولتاژ (Voltage Divider) فقط وقتی درست کار می‌کند که از نقطه‌ی وسطش تقریباً جریانی کشیده نشود. ببین چه می‌شود:

1. با باتری ۹ ولت، R1 = ۸۰۰ اهم و R2 = ۱ کیلواهم، بدون بار: V = ۹ × ۱۰۰۰ ÷ ۱۸۰۰ = ۵ ولت. عالی به نظر می‌رسد.
2. حالا آردوینو را وصل کن. آردوینویی که ۵۰ میلی‌آمپر می‌کشد از دید مدار مثل یک مقاومت ۵ ÷ ۰.۰۵ = ۱۰۰ اهم است که با R2 موازی می‌شود: ۱۰۰۰ ∥ ۱۰۰ ≈ ۹۱ اهم.
3. ولتاژ جدید: ۹ × ۹۱ ÷ (۸۰۰ + ۹۱) ≈ ۰.۹ ولت! آردوینو حتی روشن هم نمی‌شود.

اگر مقاومت‌ها را خیلی کوچک کنی تا بار رویشان اثر نگذارد، همیشه جریان زیادی هدر می‌دهی؛ و با ضعیف شدن باتری خروجی هم پایین می‌آید، چون مقسم بازخورد ندارد. مقسم ولتاژ برای سیگنال است (خواندن سنسور یا اندازه گرفتن ولتاژ باتری)، نه برای تغذیه. با ماشین‌حساب مقسم ولتاژ عددها را عوض کن و در مدار تقسیم ولتاژ (Voltage Divider) با مولتی‌متر ببین.

مدار تغذیه با LM2596: مبدل کاهنده‌ی سوییچینگ

LM2596 به‌جای «سوزاندن» ولتاژ اضافه، ورودی را با یک کلید الکترونیکی حدود ۱۵۰ هزار بار در ثانیه قطع و وصل می‌کند. یک سیم‌پیچ (سلف، Inductor)، یک دیود شاتکی و یک خازن، پالس‌ها را صاف می‌کنند. اسم این ساختار مبدل باک (Buck Converter) است و ماژول‌های آماده‌ی آبی‌رنگ LM2596 Buck Converter همه‌ی این قطعه‌ها را دارند.

فرمول باک: نسبت وظیفه

در یک مبدل باک ایده‌آل، ولتاژ خروجی تقریباً V_out ≈ D × V_in است که D سهم زمانی وصل بودن کلید (Duty Cycle) است. برای ۱۲ ولت به ۵ ولت: D ≈ ۵ ÷ ۱۲ ≈ ۴۲٪. همین ایده را در PWM و کنترل دور موتور هم می‌بینی.

همان مثال ۱۲ ولت و ۵۰۰ میلی‌آمپر، این بار با LM2596

• توان خروجی: ۵ × ۰.۵ = ۲.۵ وات
• با بازده حدود ۸۵٪، توان ورودی: ۲.۵ ÷ ۰.۸۵ ≈ ۲.۹۴ وات
• گرما: ۲.۹۴ − ۲.۵ ≈ ۰.۴۴ وات (در برابر ۳.۵ وات 7805)
• جریان ورودی: ۲.۹۴ ÷ ۱۲ ≈ ۰.۲۵ آمپر؛ یعنی از آداپتور کمتر از جریان خروجی کشیده می‌شود!

همین عمر باتری را بالا می‌برد: در مثال باتری ۹ ولت با بار ۱۰۰ میلی‌آمپر، جریان باتری حدود ۶۵ میلی‌آمپر می‌شود؛ یعنی روی کاغذ حدود ۷.۵ ساعت به‌جای ۴.۸ ساعت.

سیم‌کشی ماژول LM2596

LM2596 هم کمی فاصله‌ی ولتاژ لازم دارد (ورودی حدود ۱.۵ تا ۲ ولت بیشتر از خروجی) و نویز خروجی‌اش از 7805 بیشتر است؛ برای مدارهای خیلی حساس، بعد از باک یک رگولاتور خطی کم‌افت (LDO) می‌گذارند.

7805 یا LM2596؟ مقایسه

تغذیه‌ی امن آردوینو

آردوینو اونو خودش یک رگولاتور ۵ ولت روی برد دارد، پس همیشه لازم نیست مدار تغذیه‌ی جدا بسازی. ولی باید بدانی هر ورودی چه می‌خواهد:

سه قانون طلایی: موتور، سروو بزرگ و نوار LED را از پایه‌ی 5V آردوینو تغذیه نکن و جریانشان را از مدار تغذیه‌ی جدا بده؛ GND مشترک بگذار، یعنی منفی منبع جدا را به GND آردوینو وصل کن؛ و یادت باشد هر پین آردوینو حدود ۲۰ میلی‌آمپر می‌دهد (حد مطلق ۴۰)، پس برای بار بزرگ‌تر ترانزیستور یا رله لازم است (مدار راه‌انداز رله (Relay Driver)). جزئیات بیشتر در مقاله‌ی تغذیه آردوینو آمده است.

نسخه‌ی آردوینو: نگهبان ولتاژ ورودی رگولاتور

آردوینو جای رگولاتور را نمی‌گیرد، ولی می‌تواند نگهبانش باشد. این مدار ولتاژ باتری ۹ ولت را با یک مقسم ولتاژ ۱۰k/۱۰k می‌خواند (همان کاربرد درست مقسم: سیگنال، نه تغذیه) و وقتی ولتاژ از ۷ ولت پایین‌تر رفت، یعنی 7805 دیگر ۵ ولت کامل نمی‌دهد، LED هشدار را روشن می‌کند. مقسم ولتاژ را نصف می‌کند، پس تا ۱۰ ولت ورودی، پایه‌ی A0 از ۵ ولت بالاتر نمی‌رود.

// نگهبان ولتاژ باتری ورودی رگولاتور 7805
// مقسم 10k/10k روی A0 ولتاژ باتری را نصف می‌کند
const int SENSE = A0;
const int WARN_LED = 13;
const float VREF = 5.0;      // ولتاژ مرجع ADC آردوینو اونو
const float RATIO = 2.0;     // (R1 + R2) / R2 = (10k + 10k) / 10k
const float MIN_VIN = 7.0;   // کمترین ورودی که 7805 با آن 5 ولت کامل می‌دهد

void setup() {
  pinMode(WARN_LED, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int raw = analogRead(SENSE);            // عددی بین 0 و 1023
  float vPin = raw * VREF / 1023.0;       // ولتاژ روی پایه‌ی A0
  float vBattery = vPin * RATIO;          // ولتاژ واقعی باتری

  Serial.print("battery: ");
  Serial.print(vBattery, 2);
  Serial.println(" V");

  if (vBattery < MIN_VIN) {
    digitalWrite(WARN_LED, HIGH);         // هشدار: باتری را عوض کن
    Serial.println("LOW: 7805 can not give 5 V");
  } else {
    digitalWrite(WARN_LED, LOW);
  }
  delay(500);
}

analogRead عددی بین ۰ تا ۱۰۲۳ برمی‌گرداند که متناسب با ۰ تا ۵ ولت روی A0 است؛ ضرب در ۵.۰ ÷ ۱۰۲۳ آن را به ولت تبدیل می‌کند و ضرب در ۲ اثر مقسم را برمی‌گرداند. مثلاً عدد خام ۸۹۰ یعنی ۸۹۰ × ۵ ÷ ۱۰۲۳ ≈ ۴.۳۵ ولت روی پایه و حدود ۸.۷ ولت روی باتری. در شبیه‌ساز، نمونه‌ی مقسم ولتاژ با آردوینو (Voltage divider) نقطه‌ی شروع خوبی است؛ عدد را در سریال مانیتور ببین. اگر ورودی آنالوگ برایت تازه است، آموزش analogRead و درس ولتاژ را تقسیم کن کمکت می‌کنند.

ساختن مدار در شبیه‌ساز تینکرکد فارسی

برای مدار 7805 نمونه‌ی آماده نداریم؛ خودت می‌بندی‌اش. در مود «ساده» (بدون کد) این‌ها را بیاور: یک منبع تغذیه‌ی آزمایشگاهی (Bench Power Supply) که ولتاژش با اسلایدر از ۰ تا ۳۰ ولت عوض می‌شود، یک رگولاتور ۷۸۰۵ (IN به +، GND به −)، دو خازن (ظرفیت در شبیه‌ساز از ۱ تا ۱۰۰۰ میکروفاراد تنظیم می‌شود)، یک مقاومت ۱ کیلو و LED از OUT به GND، و یک مولتی‌متر در حالت V روی OUT و GND.

حالا آزمایش اصلی: ولتاژ منبع را قدم‌به‌قدم بالا ببر. با ۵ ولت ورودی حدود ۳ ولت می‌خوانی، با ۶ ولت حدود ۴ ولت، و از ۷ ولت به بالا خروجی روی ۵.۰۰ ولت می‌ایستد. این همان ولتاژ افت ۲ ولتی است؛ شبیه‌ساز این رفتار و مقاومت داخلی باتری را که زیر بار ولتاژ را پایین می‌کشد مدل می‌کند (درس باتری ضعیف). دمای رگولاتور را نشان نمی‌دهد؛ گرما را با فرمول بالا خودت حساب کن.

بعد 7805 را با LM2596 عوض کن. در شبیه‌ساز پایه‌های ورودی‌اش V+ و V− و پایه‌های خروجی O+ و O− هستند، ولتاژ خروجی با اسلایدر از ۱.۵ تا ۱۲ ولت تنظیم می‌شود و بازده حدود ۸۵٪ مدل شده. یک مولتی‌متر در حالت A را سری با ورودی و یکی را سری با بار بگذار: با ورودی ۱۲ ولت، خروجی ۵ ولت و بار ۱۰۰ میلی‌آمپری، جریان ورودی حدود ۴۹ میلی‌آمپر می‌شود؛ کمتر از نصف جریان خروجی، همان‌طور که فرمول گفت. طرز کار با مولتی‌متر در راهنمای مولتی‌متر آمده است.

طبقه‌ی ترانس و یکسوساز: فقط تئوری

منبع تغذیه‌ی خطی قدیمی چهار طبقه دارد: ترانسفورماتور کاهنده (Step-Down Transformer) که ۲۲۰ ولت متناوب را به مثلاً ۱۲ ولت متناوب (مؤثر) تبدیل و مدار را از برق شهر جدا می‌کند (ترانسفورماتور)؛ یکسوساز پل دیودی (Bridge Rectifier)، چهار دیود که نیمه‌ی منفی موج را هم برمی‌گردانند؛ خازن صافی (Smoothing Capacitor)، یک الکترولیت بزرگ که فاصله‌ی قله‌ها را پر می‌کند؛ و در آخر رگولاتور 7805.

حساب سرانگشتی، فقط روی کاغذ: ۱۲ ولت مؤثر یعنی قله‌ی ۱۲ × ۱.۴۱ ≈ ۱۷ ولت؛ دو دیود پل حدود ۱.۴ ولت کم می‌کنند و قله‌ی DC حدود ۱۵.۶ ولت می‌شود. برق ایران ۵۰ هرتز است و یکسوساز تمام‌موج آن را به ۱۰۰ ضربان در ثانیه می‌رساند. ریپل خازن صافی تقریباً ΔV ≈ I ÷ (f × C) است؛ با ۰.۵ آمپر و ۲۲۰۰ میکروفاراد: ۰.۵ ÷ (۱۰۰ × ۰.۰۰۲۲) ≈ ۲.۳ ولت. پس ورودی رگولاتور بین حدود ۱۳.۳ و ۱۵.۶ ولت بالا و پایین می‌رود و خروجی ۵ ولت صاف می‌ماند؛ ولی گرمای 7805 حدود (۱۴.۵ − ۵) × ۰.۵ ≈ ۴.۷ وات می‌شود! برای همین آداپتورهای امروزی تقریباً همه سوییچینگ‌اند. اثر خازن صافی را بی‌خطر در مدار صاف کردن تغذیه (Smoothing the Supply) ببین.

انواع مدار تغذیه و رگولاتور (فارسی / انگلیسی)

مثال LM317: با R1 = ۲۴۰ اهم و R2 = ۷۲۰ اهم، خروجی ۱.۲۵ × (۱ + ۳) = ۵ ولت می‌شود. بردهای ESP32 و پیکو ۳.۳ ولتی‌اند و رگولاتورشان روی برد است؛ این بردها در شبیه‌ساز جزو Plus هستند، ولی آردوینو اونو و نانو و همه‌ی قطعه‌های مود ساده رایگان‌اند.

اشتباه‌های رایج

• جابه‌جا بستن پایه‌ها: 7805 از روبه‌رو IN-GND-OUT است؛ رگولاتورهای دیگر (مثل LM317 با ترتیب ADJ-OUT-IN، یا 7905) ترتیب متفاوت دارند. همیشه دیتاشیت را ببین.
• ورودی کمتر از ۷ ولت: چهار باتری قلمی (۶ ولت) برای 7805 کافی نیست؛ خروجی حدود ۴ ولت می‌شود و آردوینو ممکن است عجیب رفتار کند.
• خازن الکترولیت برعکس: پایه‌ی بلند (+) باید به ولتاژ بالاتر برود؛ برعکسش داغ می‌کند و ممکن است باد کند (مدار خازن برعکس (Capacitor backwards)).
• ۹ ولت روی پایه‌ی 5V آردوینو: رگولاتور برد دور زده می‌شود و میکروکنترلر آسیب می‌بیند. ۹ ولت فقط به جک یا VIN.
• موتور روی همان ۵ ولت حساس: موتورها نویز و افت ولتاژ لحظه‌ای می‌سازند که آردوینو را ریست می‌کند؛ موتور را جدا تغذیه کن (مدار کنترل دور موتور (Motor Speed Control)).

نکته‌های ایمنی

• به رگولاتوری که مدتی زیر بار کار کرده دست نزن؛ می‌تواند خیلی داغ باشد.
• دو سر باتری را هیچ‌وقت مستقیم به هم وصل نکن؛ حتی باتری ۹ ولت هم در اتصال کوتاه داغ می‌شود و باتری لیتیومی (LiPo) می‌تواند آتش بگیرد. مدار اتصال کوتاه (A dead short) را بی‌خطر در شبیه‌ساز ببین.
• خازن الکترولیت را با ولتاژ کاری بالاتر از ولتاژ مدار انتخاب کن؛ برای ۱۲ ولت دست‌کم خازن ۱۶ یا ۲۵ ولتی.
• هر کاری با برق شهر را به برق‌کار متخصص بسپار. قانون‌های ساده را در ایمنی در الکترونیک مرور کن.

اگر پروژه‌ات در شبیه‌ساز ووکوی هم بی‌دلیل ریست می‌شود، بخش تغذیه‌ی مقاله‌ی ۱۵ علت رایج کار نکردن کد آردوینو را بخوان.

سؤال‌های رایج

رگولاتور 7805 حداقل چند ولت ورودی می‌خواهد؟

حدود ۷ ولت؛ یعنی دست‌کم ۲ ولت بیشتر از خروجی ۵ ولت. با ورودی کمتر، خروجی تقریباً برابر ورودی منهای ۲ ولت می‌شود، مثلاً با ۶ ولت حدود ۴ ولت. حداکثر ورودی ۳۵ ولت است، ولی هرچه ورودی بالاتر باشد گرما بیشتر می‌شود.

چرا رگولاتور 7805 داغ می‌شود؟

چون ولتاژ اضافه را به گرما تبدیل می‌کند. توان تلف‌شده برابر است با ولتاژ ورودی منهای ۵، ضرب در جریان. مثلاً با ۱۲ ولت و ۵۰۰ میلی‌آمپر حدود ۳.۵ وات گرما تولید می‌شود که بدون هیت‌سینک خیلی زیاد است. راه‌حل: ولتاژ ورودی کمتر، هیت‌سینک یا مبدل سوییچینگ مثل LM2596.

می‌توانم با دو مقاومت (مقسم ولتاژ) ۵ ولت بسازم؟

برای تغذیه نه. مقسم ولتاژ فقط وقتی ۵ ولت می‌دهد که تقریباً جریانی از آن کشیده نشود. به محض این‌که آردوینو یا هر مصرف‌کننده‌ای وصل شود، ولتاژ به‌شدت افت می‌کند. مقسم برای خواندن سیگنال و اندازه‌گیری ولتاژ مناسب است، نه برای تغذیه.

برای تغذیه آردوینو 7805 بهتر است یا LM2596؟

اگر جریان کم است (زیر حدود ۲۰۰ میلی‌آمپر) و ورودی ۷ تا ۹ ولت، 7805 ساده و کم‌نویز است. اگر جریان زیاد است، ورودی ۱۲ ولت یا بیشتر است یا عمر باتری مهم است، LM2596 با بازده حدود ۸۵ درصد خیلی بهتر است. فقط خروجی LM2596 را قبل از وصل کردن آردوینو با مولتی‌متر روی ۵ ولت تنظیم کن.

آیا می‌توانم خودم از برق شهر ۵ ولت بسازم؟

نه؛ ساختن مدار متصل به برق ۲۲۰ ولت برای آموزش و پروژه‌ی مدرسه خطرناک است. از آداپتور آماده، شارژر USB، پاوربانک یا باتری استفاده کن. طبقه‌ی ترانس و یکسوساز را روی کاغذ یاد بگیر و بقیه‌ی مدار را با باتری بساز.

مقاله‌های دیگر