Mengukur Pentingnya Heatsink Untuk Regulator Tegangan LM7805

Sumber tegangan di dalam sebuah rangkaian elektronika seringkali mengalami fluktuasi, sehingga menyebabkan  tegangan keluaran bernilai tidak tetap pula. Sebuah IC regulator tegangan membantu menjaga agar tegangan keluaran selalu pada nilai konstan. Salah satu IC regulator yang umum digunakan untuk standar tegangan TTL adalah 7805, yang merupakan anggota dari seri regulator tegangan tetap 78xx. Tanda xx mengindikasikan tegangan keluaran yang disediakan. IC7805 menyediakan catu daya teregulasi dengan beda potensial 5 volt

Berikut layout diagram pemasangan kaki – kaki dari pin LM7805

Dalam banyak nasehat ketika merancang sebuah rangkaian elektronika atau menemui sebuah komponen , selalu sering – sering disampaikan untuk membaca datasheet. Hal ini diperlukan untuk memahami karakteristik lebih rinci mengenai komponen yang sedang dihadapi, bahkan jika itu “hanya” sebuah IC regulator tegangan.

Berikut adalah datasheet untuk LM7805

Berdasarkan datasheet, IC LM 7805 memiliki spesifikasi sebagai berikut

• Rentang tegangan masukan 7V- 35V
• Arus maksimal I_{c =} 1A
• Rentang tegangan keluaran   V_{Max=5.2V ,}V_Min=4.8V

Sebagaimana yang tercantum dalam datasheet, terdapat perbedaan signifikan diantara tegangan masukan dengan tegangan keluaran dari regulator. Perbedaan antara masukan dan keluaran ini akan dilepaskan sebagai panas. Selisih yang lebih besar antara masukan dan keluaran akan menyebabkan panas yang didisipasi  akan semakin besar pula. Itulah mengapa tak jarang, IC7805 akan terpasang bersama heatsink, guna menjaga panas yang dihasilkan cepat dilepaskan ke lingkungan dan tidak sampai merusak komponen.

Karena alasan itu, biasanya para perancang hanya membatasi tegangan input pada selisih 2-3 volt dari tegangan keluaran. IC Regulator tegangan 5 volt 7805 biasanya digunakan untuk meregulasi tegangan masukan 7-8 volt.  Jika tegangan masukan lebih dari 9 volt, diperlukan  heatsink, untuk membantu komponen membuang panas.

IC 7805 sangat tidak efisien guna menurunkan tegangan dengan selisih yang terlalu besar, dikarenakan energi yang terbuang juga akan semakin besar. Jika pembaca sedang berencana menggunakan heatsink  untuk IC regulator, hitung terlebih dahulu ukuran heatsink yang akan digunakan. Berikut rumus yang biasa digunakan untuk mengukur berapa heatsink yang sebaiknya digunakan untuk regulator tegangan

misalkan, dirancang sebuah sistem dengan masukan 15 volt dan arus keluaran adalah 5 ampere. Masukkan nilai tersebut kedalam rumus, sehingga menjadi

5 W adalah energi yang dibuat sebagai panas, sehingga diperlukan heatsink yang sesuai untuk melepaskan panas tersebut.

Di sisi lain, energi yang sebenarnya digunakan adalah

Perhatikan,  energi yang terbuang bernilai dua kali lipat jika dibandingkan dengan energi yang digunakan. Lalu bagaimana jika tegangan masukan diubah pada nilai 9 volt dengan beban yang sama.