Regulador de Tensão 7805 e Família 78xx: Guia Completo
Há mais de 50 anos no mercado e ainda onipresente em bancadas, PCBs e projetos maker do mundo inteiro: o regulador 7805 converte qualquer tensão entre 7 V e 35 V em 5 V estabilizados com apenas três pinos e dois capacitores. Simples, robusto e com proteção de sobrecorrente e temperatura embutidas — é difícil bater o custo-benefício deste clássico.
Neste guia completo da Mamute Eletrônica, você vai aprender a usar o 7805 corretamente: pinagem, circuito típico, cálculo de potência e dissipador, toda a família 78xx e quando faz sentido substituir o linear por um conversor chaveado.
⚡ Como Funciona um Regulador Linear?
Um regulador linear atua como um resistor variável em série com a carga. Internamente, um amplificador de erro compara a tensão de saída com uma referência precisa (≈ 5 V no 7805) e ajusta continuamente a queda no transistor série para manter Vout estável independentemente de variações em Vin ou na corrente de carga.
A diferença de tensão entre entrada e saída é integralmente dissipada como calor no CI — daí a necessidade de dissipador em aplicações de maior corrente. A eficiência depende diretamente da relação Vout/Vin:
📊 Eficiência e potência dissipada
Eficiência (%) = Vout / Vin × 100%Exemplo: Vin = 9 V · Vout = 5 V · Iout = 500 mA
→ Eficiência = 5 / 9 × 100% = 55,6%
→ Potência dissipada = (9 − 5) × 0,5 = 2 W viram calor no CI
→ Potência entregue à carga = 5 × 0,5 = 2,5 W
Comparação: um buck converter na mesma condição: eficiência ~88%, PD ≈ 0,34 W
📌 Pinagem — TO-220, TO-92 e SMD
TO-220 (encapsulamento mais comum)
Posicione o componente com a face plana e marcação voltada para você e os pinos apontando para baixo:
7 V a 35 V
Pino central
5,0 V ± 4%
A aba metálica do TO-220 é internamente conectada ao pino 2 (GND). Isso significa que o dissipador de alumínio pode ser fixado diretamente ao chassis metálico — sem bucha isolante — desde que o GND do circuito coincida com o potencial do chassis.
Variantes de encapsulamento disponíveis
| Pacote | Iout máximo | Característica |
|---|---|---|
| TO-220 | 1,5 A | Mais comum · aba para dissipador externo · pinos PTH |
| TO-220FP | 1,5 A | Fullpack isolado — aba sem contato elétrico com os pinos |
| TO-92 | 100 mA | LM78L05 — corpo pequeno, sem dissipador, baixa corrente |
| D-PAK (TO-252) | 1,5 A | SMD · pad térmico soldado na PCB · compacto |
| D2PAK (TO-263) | 2,0 A | SMD maior · melhor dissipação térmica · corrente extra |
| SOT-223 | 500 mA | SMD compacto · 4 pinos (pad GND exposto) · fácil de soldar |
📋 Especificações Principais — LM7805
| Parâmetro | Valor / Faixa | Observação prática |
|---|---|---|
| Tensão de saída (Vout) | 5,0 V ± 4% | 4,8 V a 5,2 V garantido pelo datasheet |
| Tensão de entrada (Vin) | 7 V a 35 V | Recomendado até 25 V para melhor dissipação |
| Corrente de saída máxima | 1,0 A contínuo · 1,5 A pico | Com dissipador e pasta térmica adequados |
| Tensão de dropout | ~2,0 V | Vin mínimo = Vout + 2 V = 7 V |
| Corrente de quiescência (IQ) | 5–8 mA | Consumo do CI mesmo sem carga na saída |
| Regulação de linha | ±4 mV/V de Vin | Variação de Vout por variação de Vin |
| Regulação de carga | ±12 mV típico | Variação de Vout entre carga zero e máxima |
| Ripple rejection | 70 dB típico | Supressão do ripple da fonte retificadora |
| Temperatura de junção máxima (Tj) | 125 °C | Acima disso: shutdown térmico automático ativa |
| θJC — junção para case (TO-220) | 5 °C/W | Resistência térmica interna do CI |
| θJA — junção para ar (TO-220 livre) | 65 °C/W | Sem dissipador, convecção natural |
| Proteções integradas | Thermal shutdown · Current limiting · SOA | Automáticas — sem componentes externos necessários |
🔌 Circuito Típico de Aplicação
O 7805 precisa de apenas dois capacitores externos para funcionar de forma estável e segura. O datasheet especifica valores mínimos:
⚡ Circuito mínimo — 7805 → 5 V / 1 A
+Vin ──┬──[C1 0,33µF]──┬── [IN · 7805 · OUT] ──┬──[C2 0,1µF]──┬── +5V saída
│ │ │ │
GND ──┴───────────────┴────────── [GND] ────────────────────┴─────────────────┴── GND
C1 (entrada): 0,33 µF cerâmico — necessário quando o 7805 está longe do filtro da fonte
C2 (saída): 0,1 µF cerâmico — estabilidade e resposta transitória
Recomendado: adicionar 10–47 µF eletrolítico em paralelo com C1 e C2 para menor ripple
Diodo de proteção (recomendado com cap grande na saída)
🛡️ Proteção contra corrente reversa
Quando a entrada é desligada bruscamente com cap grande na saída, o cap pode forçarcorrente reversa pelo transistor interno do 7805 — causando dano permanente.
Solução: 1N4007 com ânodo na saída (pin 3) e cátodo na entrada (pin 1).
Quando Vin cai abaixo de Vout, o diodo conduz e drena o cap de saída pelo caminho seguro.
Custo: R$ 0,10. Vale sempre o investimento quando Cout > 10 µF.
🌡️ Cálculo de Potência e Dissipador Térmico
Dimensionar o dissipador corretamente é a parte mais crítica no uso do 7805. O shutdown térmico protege o CI de danos permanentes, mas o ciclo repetido de calor e resfriamento degrada o componente e causa instabilidade no circuito.
PD = potência dissipada no regulador (W) · VIN = tensão de entrada (V) · VOUT = 5 V · IOUT = corrente de saída (A)
🧮 Exemplo completo de dimensionamento — 9 V → 5 V / 500 mA
1. Calcular PD:PD = (9 − 5) × 0,5 = 2 W
2. Verificar sem dissipador (θJA = 65 °C/W, TA = 25 °C):
TJ = 25 + 2 × 65 = 155 °C ⚠️ Acima do limite de 125 °C → precisa de dissipador!
3. Calcular θSA máximo admissível:
θSA ≤ (125 − 25) / 2 − θJC − θCS = 50 − 5 − 0,5 = 44,5 °C/W máximo
4. Escolher dissipador com θSA ≤ 44,5 °C/W → ex: dissipador K 10 °C/W (folga confortável)
TJ final = 25 + 2 × (5 + 0,5 + 10) = 56 °C ✅ — excelente margem
| Parâmetro térmico | Símbolo | Valor típico (TO-220) | Como reduzir |
|---|---|---|---|
| Junção → Case (CI) | θJC | 5 °C/W | Fixo — definido pelo CI |
| Case → Dissipador | θCS | 0,1–1,5 °C/W | Pasta térmica + superfície plana |
| Dissipador → Ar | θSA | Depende do modelo | Dissipador maior ou ventoinha |
| Junção → Ar (sem dissipador) | θJA | 65 °C/W | Adicionar dissipador |
🗂️ Família 78xx Completa — Tensões de 3 V a 24 V
O 7805 pertence a uma família de reguladores positivos fixos com pinagem idêntica em toda a linha. Basta trocar o componente — não há alteração no circuito externo.
| Modelo | Vout | Vin mínimo | Vin máximo | Aplicação típica |
|---|---|---|---|---|
| LM7803 | 3,0 V | 5,0 V | 35 V | Circuitos de 3 V (LDOs 3,3 V são mais comuns) |
| LM7805 ⭐ | 5,0 V | 7,0 V | 35 V | Microcontroladores, lógica TTL, Arduino, sensores |
| LM7806 | 6,0 V | 8,0 V | 35 V | Motores de 6 V, circuitos com alimentação de chumbo |
| LM7808 | 8,0 V | 10,0 V | 35 V | Par simétrico com LM7908 (±8 V para op-amps) |
| LM7809 | 9,0 V | 11,0 V | 35 V | Substituição de bateria 9 V, pedais de guitarra |
| LM7810 | 10,0 V | 12,0 V | 35 V | Circuitos industriais e de telecomunicações |
| LM7812 ⭐ | 12,0 V | 14,5 V | 35 V | Relés 12 V, motores DC, circuitos de áudio analógico |
| LM7815 | 15,0 V | 17,5 V | 35 V | Par simétrico com LM7915 (±15 V para op-amps de precisão) |
| LM7818 | 18,0 V | 20,5 V | 35 V | Instrumentação e circuitos de medição |
| LM7824 | 24,0 V | 26,5 V | 40 V | Atuadores, válvulas solenóide, instrumentação industrial |
🔄 Família 79xx — Reguladores Negativos
Para fontes simétricas (±5 V, ±12 V, ±15 V) usadas em op-amps, amplificadores de áudio e circuitos de medição de precisão, a família 79xx entrega tensões negativas. Atenção: a pinagem do 79xx é diferente do 78xx!
| Modelo | Vout | Par positivo | Pinagem TO-220 (79xx — diferente!) |
|---|---|---|---|
| LM7905 | −5,0 V | LM7805 | Pin 1 = GND · Pin 2 = INPUT (negativo) · Pin 3 = OUTPUT |
| LM7912 | −12,0 V | LM7812 | Pin 1 = GND · Pin 2 = INPUT (negativo) · Pin 3 = OUTPUT |
| LM7915 | −15,0 V | LM7815 | Pin 1 = GND · Pin 2 = INPUT (negativo) · Pin 3 = OUTPUT |
🔧 LM317 — Regulador Ajustável (Família Relacionada)
O LM317 é o regulador linear ajustável mais popular do mercado — mesmo footprint TO-220, mas a tensão de saída é definida por um divisor resistivo externo entre 1,2 V e 37 V.
🧮 LM317 — fórmula de ajuste de tensão
Vout = 1,25 × (1 + R2/R1)R1 fixo em 240 Ω (recomendado pelo datasheet)
Para Vout = 5 V: R2 = R1 × (Vout/1,25 − 1) = 240 × (4 − 1) = 720 Ω → use 680 Ω + trimpot 100 Ω
Para Vout = 12 V: R2 = 240 × (9,6 − 1) = 2064 Ω → use 2 kΩ + trimpot 200 Ω
Pinagem LM317 TO-220: Pin 1 = ADJUST · Pin 2 = OUTPUT · Pin 3 = INPUT
(diferente do 78xx — não são intercambiáveis sem alteração de circuito!)
⚖️ 7805 vs LDO vs Buck Converter
🟢 7805 Linear
- ✅ Circuito mínimo (3 pinos + 2 caps)
- ✅ Baixíssimo ruído — ideal para RF e áudio
- ✅ Sem ripple de chaveamento
- ✅ Preço mais baixo do mercado
- ✅ Zero EMI gerada
- ❌ Dropout ≥ 2 V (Vin mínimo 7 V)
- ❌ Eficiência baixa — calor = perda
- ❌ Precisa de dissipador em >1 W
🔵 LDO (LM1117, AMS1117)
- ✅ Dropout <1,2 V (AMS1117: ~1 V)
- ✅ Disponível em 3,3 V para ESP32/ARM
- ✅ Funciona com Vin próximo de Vout
- ✅ Baixo ruído, circuito simples
- ❌ Custo ligeiramente maior
- ❌ Ainda dissipa calor
- ❌ Iout geralmente ≤ 800 mA (SOT-223)
🟡 Buck (LM2596, MP1584)
- ✅ Eficiência 80–95%
- ✅ Pouco calor mesmo em alta corrente
- ✅ Ideal para bateria — máxima autonomia
- ✅ Suporta grande diferencial Vin−Vout
- ❌ Ripple HF de chaveamento
- ❌ Circuito mais complexo (indutor, caps)
- ❌ Gera EMI — pode interferir em RF
- ❌ Custo maior
| Critério | 7805 Linear | LM1117 LDO | Buck LM2596 |
|---|---|---|---|
| Vin para 5 V | 7–25 V | 6,5–15 V | 7–40 V |
| Eficiência (9 V / 500 mA) | ~56% | ~56% | ~88% |
| Potência dissipada | 2,0 W | 2,0 W | ~0,3 W |
| Ruído de saída | Muito baixo | Muito baixo | Médio (ripple 50–100 mV) |
| Complexidade | Mínima | Mínima | Moderada (indutor + caps) |
| Custo estimado | R$ 0,50–2,00 | R$ 1,00–3,00 | R$ 5,00–20,00 |
| Ideal para | Projetos simples, RF, áudio, baixa corrente | 3,3 V de 5 V, Vin baixo | Bateria, alta corrente, grande ΔV |
✅ Como Usar o 7805 Corretamente — Checklist
- Confirme a tensão de entrada: Vin ≥ Vout + 2 V, sempre. Para 5 V, use Vin ≥ 7 V. Se Vin for 5–6 V, escolha um LDO 5 V com dropout de 1 V ou menos.
- Calcule a potência dissipada: PD = (Vin − 5) × Iout. Se PD > 0,3 W → planeje dissipador. Se PD > 5 W → considere conversor buck.
- Coloque os capacitores de filtro: 0,33 µF cerâmico na entrada e 0,1 µF cerâmico na saída — sempre, sem exceção. Adicione eletrolíticos se houver cargas com picos de corrente.
- Dimensione o dissipador: calcule θSA máximo com a fórmula acima. Use pasta térmica entre o TO-220 e o dissipador para minimizar θCS.
- Identifique a pinagem antes de soldar: IN–GND–OUT da esquerda para a direita, face plana voltada para você. No TO-92, confirme no datasheet do fabricante específico.
- Adicione diodo de proteção (1N4007) se o circuito de saída tiver capacitores > 10 µF — evita corrente reversa quando a entrada é desligada.
🚀 Conclusão
O 7805 é um clássico por razões concretas: funciona de imediato, custa pouco, protege a carga com shutdown térmico e limitação de corrente automáticos, e tem uma pinagem que não muda há cinco décadas. Para projetos simples que precisam de 5 V estabilizados a partir de uma fonte não regulada, ele ainda é a escolha mais rápida, econômica e confiável.
O ponto de atenção é sempre a gestão térmica — calcule a potência dissipada antes de ligar. Um 7805 que entra em shutdown térmico repetidamente não vai queimar imediatamente, mas o estresse térmico cíclico reduz a vida útil e causa instabilidade no projeto. Com dissipador e pasta térmica corretos, esse componente trabalha frio por décadas.
Tem dúvidas sobre qual regulador usar ou como dimensionar o dissipador do seu projeto? Deixe nos comentários — a equipe da Mamute Eletrônica está aqui para ajudar! 🦣⚡
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