Alimentare circuito a 5V con 7805

Quando abbandoniamo il nostro Arduino per passare ad un circuito più efficiente dal punto di vista dei costi e dello spazio occupato, basato sul solo microcontrollore ATMega328, sorge la necessità di alimentare il nostro circuito con un’alimentazione continua a 5V.

Arduino infatti dispone già di tutta la circuiteria per regolare la tensione e portarla a 5V, da un ingresso che può essere tra i 7V e 12V.

Quando decidiamo di montare l’ATMega328 direttamente su un circuito, dobbiamo invece preoccuparci noi di alimentarlo adeguatamente.

Il modo migliore per farlo è quello di utilizzare un regolare di tensione integrato della famiglia 78XX (da qualcuno chiamata anche famiglia 7800). In particolare a noi interessa il 7805, dove lo “05” finale sta ad indicare proprio che erogherà una tensione pari a 5V. Numeri finali diversi indicano tensioni di uscita diverse (7809 per 9V, 7812 per 12V, ecc…).

Il 7805 è un circuito integrato con solo 3 piedini, che potete vedere nella seguente foto.

Piedinatura 78XX

Ma vediamo come utilizzare questo componente in un circuito:

Clicca per ingrandire

Come vedete il circuito è molto semplice.

Leggermente più delicata è la scelta dei valori dei componenti. Vediamoli:

• C1: è un condensatore elettrolitico. Il valore che consiglio è di 100uF per ogni Ampere che il 7805 deve erogare. Se ad esempio il nostro circuito assorbirà 300mA, metteremo un condensatore da 100uF. Se invece sappiamo che il nostro circuito assorbirà 1.5A, allora metteremo un condensatore da almeno 150uF (meglio 200uF). Sulla questione della corrente erogata approfondiremo più avanti in questa guida.
• C2: sono una coppia di condensatori, questa volta di tipo ceramico (talvolta chiamati anche multistrato), il cui valore può essere fisso di 100nF. Occorre posizionarli il più vicino possibile ai pin del 7805. Andrebbero inseriti condensatori dello stesso valore anche tra alimentazione e massa di ogni integrato del nostro circuito, specialmente se questo è un microcontrollore come l’ATMega328.
• C3: altro condensatore elettrolitico, di valore più piccolo di C1. Il suo valore dovrebbe essere compreso tra C1/3 e C1/10. Molto meglio se è vicino a C1/10 ma comunque non dovrebbe mai superare C1/3.
• D1: questo è un diodo di protezione il cui utilizzo generalmente non è strettamente necessario (quindi può essere rimosso dal circuito). E’ però molto consigliato metterlo quando il valore di C3 si avvicina molto a C1/3. Un diodo che potrebbe andare bene è il comunissimo 1N4007.

Se non sapete distinguere “visivamente” un condensatore ceramico da uno elettrolitico, questa immagine vi può aiutare:

Il condensatore di sinistra (A) è di tipo ceramico, mentre quello di destra (B) è elettrolitico.

Parlando di C1, abbiamo accennato alla tensione assorbita dal circuito che è quella che il nostro regolatore di tensione dovrà erogare. Qui dobbiamo prestare attenzione a quale modello specifico di 7805 fa al caso nostro.

Infatti della stessa famiglia, esiste il 7805 e il 78L05 (venduti commercialmente anche come LM7805 e LM78L05).

La differenza tra i due è che il primo può erogare una corrente massima di 1.5A, mentre il secondo di solo 100mA. Prestate attenzione a questo dettaglio quindi, nella scelta del componente giusto.

Tenete presente, infine, che sebbene questa guida faccia riferimento al solo 7805 per ottenere un alimentazione di 5V, questa è valida per qualunque altro integrato della famiglia 78XX (o 7800, chiamatela come volete).