Para agregar a lo que otros ya han dicho, debo enfatizar nuevamente que el voltaje de la placa de identificación está asumiendo una carga completa con una carga resistiva. Este es un error muy común para las personas que diseñan fuentes de alimentación por primera vez, e incluso he visto errores similares en equipos comerciales. Cuando se coloca un rectificador y un condensador en la salida del transformador, la corriente de pico es muy alta, por lo que la tensión puede disminuir abajo el voltaje de la placa de identificación. Si observa el voltaje del transformador en un alcance, verá que los picos de la onda sinusoidal se han reducido debido a los fuertes impulsos de corriente que cargan la tapa del filtro.
No sé cuál es la mejor manera de calcular la caída de voltaje. Hasta ahora, mi método preferido es usar la simulación de circuitos. Calculo la impedancia virtual del transformador restando la tensión de descarga (clasificación RMS * regulación del transformador) de la tensión de la placa de identificación. Luego, divido eso por la clasificación de corriente máxima RMS del transformador. Luego puede simular el circuito utilizando una fuente de CA en serie con una resistencia adecuada. La tensión máxima de la fuente de CA debe ser RMS nominal * regulación del transformador * 1.4. Pero también debe tener en cuenta la tolerancia a la tensión de red (+/- 10%), así que multiplique esa cantidad por 0,9 para obtener la tensión mínima en el peor de los casos.
Entonces tiene fuentes adicionales de caída de voltaje: los diodos rectificadores y la ondulación. Por lo general, asumo una caída de tensión máxima de 1 V para un rectificador de silicio (no schottky), por lo que un puente podría perder hasta 2 V. La ondulación puede ser de 1 o 2 voltios de pico a pico (dependiendo del tamaño del capacitor), por lo que hay otros 1-2 voltios desaparecidos. Luego considere el voltaje de caída mínimo de su regulador (3V para un 7805), y tendrá que usar un voltaje de entrada mucho, mucho más alto de lo que podría esperar. Un transformador de 9V AC RMS parece ser adecuado para una fuente de alimentación regulada de 5V teniendo esto en cuenta, utilizando un puente rectificador y un 7805. Un transformador de 6V AC ciertamente no es suficiente (incluso sin una caída de voltaje, ondulación y caída del transformador del rectificador, el la tensión máxima máxima con un -10% de la red eléctrica es de solo 7.6 V).
La tensión de entrada máxima en el peor de los casos será la tensión nominal RMS * regulación del transformador * 1.4 * tolerancia de la red (1.1), y luego menos la caída de tensión mínima de los diodos rectificadores (0.6 V para una rectificador de onda completa, 1.2V para un puente). Su capacitor y regulador necesitan poder manejarlo.
Generalmente calculo la disipación del regulador calculando la caída de voltaje en el transformador. Para hacer eso, multiplico mi corriente de carga RMS (menos que la corriente nominal del transformador) por la impedancia virtual del transformador (calculada anteriormente). Tenga en cuenta que la corriente de carga AC RMS del transformador será aproximadamente el doble de la corriente de salida de CC con un puente rectificador. Una vez calculada la caída de tensión RMS, la resto de la tensión de salida RMS más alta del transformador (tensión nominal RMS * regulación del transformador * tolerancia de la red). Reste la caída de voltaje mínima de los diodos rectificadores (y la mitad del voltaje de ondulación) y luego puede determinar el voltaje de entrada promedio típico para el regulador bajo carga máxima. Reste la tensión de salida del regulador y multiplíquelo por la corriente de carga de CC para determinar la disipación de energía.
Finalmente, calculo el disipador térmico requerido dividiendo el aumento de temperatura permitido por la potencia disipada en el regulador. El aumento de temperatura permitido debe permanecer por debajo de la temperatura máxima de la unión (típicamente 125 ° C) a la temperatura ambiente máxima esperada. Entonces, para un ambiente de 35C, puedes tolerar un aumento de 90C. Luego, reste la unión a la resistencia térmica de la caja de la clasificación C / W calculada del disipador térmico. Para un 7805, la unión a la caja es 5C / W. Luego, debe restar el estuche a la resistencia térmica del disipador de calor, que podría ser de hasta 1.4 C / W si no utiliza pasta térmica. ¡Puede que te sorprenda la cantidad de disipador que necesitas!
Tome estos cálculos con un grano de sal, porque podría estar equivocado. ¡Apreciaría la entrada de cualquier persona con más conocimientos en esta área si hubiera algún error!
Si no tiene acceso a la hoja de datos del transformador, me temo que será más difícil. Tendrá que medir la tensión de alimentación de CA de entrada, la tensión de salida del transformador sin carga y calcular la regulación a partir de eso. He visto algunos transformadores pequeños con una regulación casi tan mala como el 60%, ¡así que no es un factor insignificante!