Esta placa usa o 7805, o regulador de três terminais mais comum da bancada, para transformar qualquer fonte contínua de 9 a 15 V — uma fonte de parede velha, uma bateria de moto, um transformador retificado — em 5 V estáveis, com um LED que avisa quando há tensão na saída e um diodo que impede a placa de queimar se você inverter os fios da entrada. Serve para alimentar Arduino, ESP, display ou sensor na bancada, e é o bloco que mais aparece dentro de aparelho de consumo. Nível: iniciante — dez componentes, nenhum ajuste.

O circuito não é invenção nossa: o núcleo é a Standard Application da página 1 do datasheet MC7800/D Rev. 29 (novembro de 2021) da onsemi, fabricante do CI; a proteção de entrada vem da figura 5, página 2, da nota SR005AN/D Rev. 1 da mesma onsemi, “Linear Regulator Protection Circuitry”. Tudo aqui foi conferido no ngspice.

Conteúdo da Página

O que você vai precisar

Ref. Componente Valor Especificação Qtd.
U1 Regulador de tensão positiva 7805 TO-220, 1 A (MC7805CT, L7805CV, KA7805 — equivalentes) 1
D1 Diodo retificador 1N4007 1 A / 1000 V, DO-41 1
D2 LED vermelho difuso 5 mm tipo Kingbright WP7113ID, 10 mA 1
R1 Resistor de filme 330 Ω 1/4 W, 5% 1
C1 Capacitor eletrolítico 10 µF 25 V, radial 1
C2 Capacitor cerâmico 330 nF 50 V (ou 0,33 µF de poliéster) 1
C3 Capacitor cerâmico 100 nF 50 V 1
C4 Capacitor eletrolítico 10 µF 16 V, radial 1
J1, J2 Borne de parafuso 2 vias passo 5,08 mm 2
— Dissipador para TO-220 ≥ 5 °C/W com parafuso M3 e pasta térmica 1

Some uns dez reais no balcão. O dissipador não é opcional — mais adiante você vê, em número, o que acontece sem ele.

Como funciona

A proteção de entrada (D1). A nota SR005AN é direta na página 3: reguladores de estrutura NPN, como o 7805, não têm proteção contra polaridade invertida dentro do chip e dependem de um diodo de bloqueio, um MOV ou um fusível do lado de fora. O D1 em série é esse diodo — em operação normal conduz, com os fios trocados bloqueia e nada acontece. O preço é a queda dele, que a nota também lembra: o diodo soma VD ao mínimo de entrada e dissipa (IOUT + IQ) × VD. Com 200 mA saindo, o 1N4007 cai 0,829 V e esquenta 176 mW.

Os capacitores. Na entrada o datasheet pede 0,33 µF ou mais ligado direto nos terminais, com pernas curtas: é o C2, com o C1 de 10 µF como reservatório (a figura 11 da página 19 mostra ≥ 10 µF ali). Na saída, o mesmo datasheet diz que o capacitor melhora a resposta a transientes e que valores menores que 0,1 µF podem causar instabilidade — daí o C3 de 100 nF, o piso indicado, mais o C4 de 10 µF.

O regulador. Pinagem do TO-220, com as letras de frente: 1 = entrada, 2 = terra, 3 = saída, e a aba metálica é ligada ao pino 2 — o dissipador fica no potencial de terra. Por dentro o CI traz as três proteções que a SR005AN descreve: desligamento térmico acima de 150 °C de junção, limitação da corrente de curto e compensação de área segura — por isso um 7805 em curto normalmente só fica ligando e desligando, em vez de explodir.

O LED indicador. Um resistor e um LED na saída, com a conta de sempre:

R1 = (VOUT − VF) / IF = (5 − 1,9) / 0,010 = 310 Ω → 330 Ω comercial

O VF de 1,9 V a 10 mA é o típico do datasheet do LED (Kingbright WP7113ID, spec DSAF0012 Rev. V.14A, 1º de agosto de 2026). Com os 330 Ω comerciais a simulação devolve 9,45 mA, bem dentro dos 30 mA máximos do componente.

Esquema elétrico da fonte regulada de 5 V com 7805, diodo de bloqueio 1N4007, capacitores de entrada e saída e LED indicador
Esquema redesenhado conforme a Standard Application do datasheet MC7800/D Rev. 29 da onsemi, com o diodo de bloqueio da figura 5 da nota SR005AN/D da mesma onsemi. Desenho nosso; nenhuma figura dos documentos foi copiada.
Dois reguladores de tensão de três terminais em encapsulamento TO-220 espetados em uma protoboard
Dois reguladores de três terminais em TO-220, numa protoboard. O da esquerda traz a marcação L7805ACV, da STMicroelectronics — o mesmo 7805 de outro fabricante, com a mesma pinagem. Foto: JailsonBR, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

A placa de circuito impresso

Para quem quer sair da protoboard: a placa abaixo foi desenhada no KiCad a partir do mesmo esquema, com os encapsulamentos reais dos componentes da lista, em face única (62 × 39 mm), trilhas de 0,8 mm e folga de 0,4 mm — medidas que aguentam a transferência térmica em casa. As ligações foram conferidas pino a pino contra o datasheet e o roteamento fechou com 57 trilhas, nenhuma via, nenhum jumper e nenhuma ligação pendente.

Placa de circuito impresso da fonte de 5 V com 7805, vista de cima, com a serigrafia dos componentes e as trilhas de cobre da face de baixo
Vista de cima: a serigrafia com a posição de cada componente e, em azul, as trilhas de cobre da face de baixo.
Lado do cobre da placa da fonte de 5 V com 7805
O lado do cobre, como você vê a placa virada. Para transferir, use o PDF em escala 1:1 abaixo, que já sai do jeito certo para a impressão.

Arquivos da placa:

Montagem

  1. Os menores primeiro: R1, depois D1. No D1 a faixa prateada é o catodo e fica virada para o lado do regulador.
  2. Os cerâmicos C2 e C3 não têm polaridade. Solde com as pernas curtas, o mais perto possível dos pinos do CI — é literalmente o que o datasheet pede.
  3. Os eletrolíticos C1 e C4 têm: perna comprida e quadradinho da serigrafia são o positivo. No LED D2, perna curta e chanfro do corpo são o catodo e vão para o terra — o chanfro está na serigrafia.
  4. O U1 e o dissipador. Parafuse o 7805 no dissipador antes de soldar, com um fio de pasta térmica. Como a aba é o terra, se o dissipador encostar em algo que seja no terra, nunca na entrada.
  5. Os bornes por último, e confira em continuidade se não sobrou ponte entre trilhas.

Tensões esperadas

Com 12 V na entrada e 200 mA de carga:

Ponto de medida Valor esperado
J1 pino 1 (entrada da placa) 12,00 V
Pino 1 do U1 (depois do D1) 11,17 V
Queda sobre o D1 0,83 V
Pino 2 do U1 e aba metálica 0 V (terra)
Pino 3 do U1 e J2 pino 1 (saída) 5,00 V
Junção R1–LED (anodo do LED) 1,88 V
Corrente no LED 9,4 mA
Corrente total puxada da fonte 212,7 mA
Ondulação na saída (com 2 V de 120 Hz na entrada) 0,14 mV — rejeição de 83 dB

Medido em simulação; na bancada aceite ±10%. O subcircuito do 7805 é comportamental — a onsemi não publica modelo SPICE do MC7800 — e propaga os números garantidos da tabela elétrica da página 3: nas condições de teste do datasheet devolveu 4,9992 V de saída, 3,200 mA de repouso, 1,294 mV de regulação de carga (1,3 mV típicos) e 83,00 dB de rejeição. Os modelos do 1N4007 e do LED foram ajustados aos datasheets dos dois, com 0,6% de erro em cada.

Quanto o 7805 realmente entrega

Aqui está a parte que quase nenhum tutorial conta. O 7805 é vendido como “1 A” e o CI aguenta 1 A — mas o que limita a placa não é o CI, é o calor. A conta sai dos números do próprio datasheet: resistência térmica junção-ambiente de 65 °C/W para o TO-220 solto ao ar, junção-encapsulamento de 5 °C/W e junção máxima de 150 °C.

PD = (VIN − VOUT) × IOUT + VIN × IQ  |  TJ = TA + θJA × PD

Com 12 V na entrada e 200 mA na saída o regulador dissipa 1,27 W: sem dissipador a junção vai a 108 °C num ambiente de 25 °C — funciona, mas o CI fica escaldante; com dissipador de 5 °C/W ela fica em 39 °C. Puxando 500 mA dos mesmos 12 V sem dissipador a conta dá 3,10 W e 226 °C de junção: o protetor térmico desliga e o CI fica ligando e desligando.

Gráfico da corrente máxima de saída do 7805 em função da tensão de entrada, com e sem dissipador
Quanto o 7805 entrega antes de bater nos 150 °C de junção, calculado com as resistências térmicas do datasheet onsemi MC7800/D e ambiente de 25 °C. Sem dissipador, com 12 V na entrada, o limite real são 307 mA — não 1 A.

Sem dissipador a placa entrega 610 mA com 9 V de entrada, 307 mA com 12 V, 205 mA com 15 V e 153 mA com 18 V. Com dissipador de 5 °C/W o 1 A inteiro fica disponível até quase 17 V. A regra prática: quanto menor a tensão de entrada, mais corrente a mesma placa entrega.

Onde costuma dar errado

  1. Componente invertido. Os candidatos são o D1, os eletrolíticos C1 e C4 e o LED. Diodo e LED invertidos não queimam nada, só não sai tensão — é a causa número um de “montei e não funciona”; eletrolítico invertido estufa.
  2. Oscilação. Chiadeira de alta frequência na saída quase sempre é o C3: ou não foi montado, ou está longe demais dos pinos.
  3. Aquecimento. Aba quente demais para encostar o dedo significa que você está fora do gráfico acima. Duas saídas: baixar a tensão de entrada ou pôr dissipador — aumentar capacitor não resolve calor.
  4. Ruído na saída. A rejeição de 83 dB derruba 2 V de ondulação para 0,14 mV, então ruído sobrando raramente vem da fonte: vem do terra — trilha fina, fio comprido, terra da carga fechando longe. Feche o terra da carga no borne J2.
  5. Alimentação insuficiente. O 7805 precisa de 2,0 V a mais que a saída e o D1 come mais 0,83 V: na simulação a saída sai de regulação abaixo de 7,82 V na entrada. Bateria de 9 V parece suficiente — e é, até cair para 7,5 V, quando o circuito passa a dar defeito intermitente.

Um detalhe que só apareceu na simulação: ao ligar, o regulador entra em limitação de corrente, batendo exatamente nos 2,200 A de pico do datasheet enquanto carrega o C4, e o D1 leva um pulso de 11,5 A por alguns microssegundos para carregar o C1. É o que a nota SR005AN avisa na página 2: o diodo de bloqueio deve ser dimensionado para o surto de partida, não para a corrente de carga. O 1N4007 aguenta (30 A de pico não repetitivo); um 1N4148 não aguentaria.

Variações

Circuito do fabricante, conferido em simulação. Ainda não montamos esta placa na bancada — quando montarmos, o post é atualizado com foto. Se você montar antes, mande a foto para a Saber: a gente publica.

Veja também

Se depois de montar você quiser aprender a rastrear tensões dentro de uma placa de verdade — achar onde cada trilho nasce, onde ele some e por quê — é disso que trata o Mapa da Placa.