LM7805電圧レギュレータはどのように機能しますか？
回答:
電圧レギュレータは、フィードバック制御ループを介して「剛性」を実現します。「剛性」とは、負荷電流の大きな変化が電圧の小さな変化を引き起こすことを意味します。
スイッチングレギュレータとリニアレギュレータの両方には、制御ループ（歴史的にアナログ...新しいスイッチャーの一部はデジタル制御ループを使用）が含まれており、負荷電流の変化や入力電圧の変化がある場合でも出力電圧が一定になるように回路のパラメーターを調整します。
リニアレギュレータでは、回路パラメータはパストランジスタ駆動回路です（NPN / PNPパワートランジスタのベース電流、MOSFETのゲート電圧を生成します）。
スイッチングレギュレータでは、回路パラメータはスイッチング素子のデューティサイクルです。
そのため、規制当局がどのように機能するかについて詳しく知りたい場合、理解する必要がある2つの領域があります。
- トポロジー設計（必要な電流/電圧などの制限を達成）
- 制御ループ調整+安定性
電圧調整器には、制御ループ内で、要求に応じて多少導通できるトランジスタがあります。そのため、可変抵抗器に少し似ています。
この回路図は、ほとんどのリニアレギュレータが構築される基本原理を示しています。
ツェナーダイオードは6.2Vバージョンであるため、「フィードバック」とマークされたノードはQ1を導通させるために約6.8Vを必要とします。R1 + R2は出力電圧を2で割るので、出力は13.6Vになります。
出力電圧が上昇すると、Q1が導通を開始してQ2のベースを引き下げ、Q2が出力に供給する電流を減らし、その電圧が再び低下します。
出力電圧が13.6Vの設定電圧を下回ると、Q1がオフになり、R3を介して入力電圧がQ2に十分な電流を与え、出力電圧が再び上昇します。
そのため、Q1は出力が13.6Vのままであることを確認します。
これは非常に基本的な設定であり、安定性とライン調整は最適ではありません。統合された電圧レギュレータは、（温度）安定性の向上、電流制限、および過熱保護のために追加のコンポーネントを追加します。
これは、理論を理解するための優れた方法です。線形レギュレーターはトランジスターを使用してインライン抵抗として電圧を降圧します（トランジスターは可変抵抗としてモデル化できます）。この方法は非常に低ノイズですが、一般に電力効率は良くありません。
ウィキペディアのページには、それらについて学ぶために半分悪くないです。スイッチングレギュレータは、電圧を変化させて連続電流を流すインダクタを利用して、チャージポンプのような方法を使用します。
基本的にははい。出力電圧が一定になるように抵抗が変化するパストランジスタがあります。それは可変抵抗器のようなものですが、ポテンショメータではありません：
（ソース：techitoutuk.com）
抵抗の量はフィードバック増幅器によって制御されます。電源電圧または負荷抵抗の変化に関係なく、出力の電圧が一定になるように抵抗を調整します。
この簡略化された回路は役立ちますか？
この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図
内部の詳細は基本的に上記であり、データシートで公開されています。実際の7805回路図で一般的な回路を認識できず、複雑な内部回路の詳細を把握できない場合、ここで詳細を説明するのはあまりにも複雑すぎると思います。
他の回答やコメントにはすでに多数のリンクが記載されていますが、これでうまくいくはずです。
BitrexはLM7805の内部機能について説明しました。現実とはかけ離れていると思います。それがどのように機能するかを学ぶなら、ロバート・ウィドラーによるhttp://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=snva512&fileType=pdfを読むことをお勧めします。そして、緑のボックスに電圧リファレンスがあり、赤のボックスが始動回路とサーマルシャットダウンとして識別され、紫のボックスのZdiodeがSOA保護などとして識別されます。