7805が煙を吹いて壊れました。

質問

7805が煙を吹いて壊れました。
車に電圧をつけようと、秋月電子の1000円LED電圧計に、分圧抵抗と5Vレギュレーターを組み合わせた部品を１つにまとめてダッシュボード上に設置し、通電したところ、レギュレータが煙を吹いて壊れました。
他の電装品は問題ないこと、事前の、バッテリーでのテストでは問題なかったことから、温度が高すぎたのではないかと疑っています。ちなみに、ダッシュボード上の温度は65度以上あったようです。
ヒートシンクは小さいながらつけました。屋内で、バッテリー単体でのテストでは、ほんのり暖かくなる程度でした。
電圧計の消費電力は60mAとのこと。
壊れた7805（TA7805S）を見ると、入力側のピンの近くが膨らんでいます。

この程度の温度で壊れる可能性はあるのでしょうか。
そして温度が問題なのだとすれば、どういう解決策がありますか？

回答No.9

anachrockt · ベストアンサー

7800シリーズは1970年代に出たICで、ものすごく古いICです。
古い知識がものをゆうICですね。
7805には加熱保護回路が入っていて、温度で壊れる可能性はものすごく低いです。
ヒートシンクを付けずに負荷を重くしていけば、百数十度で出力が遮断されます。
古い人なら普通は経験しているはずですけど、変ですね。
壊れた原因は、過電圧（サージ）か逆電圧でしょう。
こんな回路でやれば大丈夫でしょう。
図の抵抗は「セメント抵抗５０Ω５Ｗ」
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-03995/
コンデンサは「電源用電解コンデンサ　４７０μＦ　３５Ｖ １０５℃」
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02719/
ダイオードは「汎用整流用ダイオード　１Ｎ４００７　１０００Ｖ １Ａ（２０本入）」か
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00934/
「整流用ショットキーダイオード １Ｓ４　４０Ｖ１Ａ」
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00127/

お礼

ありがとうございます！
やり直しは来週以降になると思いますが、回路図、活用させていただきます。

回答No.8

inara1

＞１箇所、ピンヘッダで結線しているところがあって、そこを逆刺にしていたのではないか
それならすぐ確かめられますね。この種の質問は解決するまで長引くことが多いのですが、今回は意外にあっさり解決かもしれませんね。また困ったときは質問してください。

お礼

ありがとうございました！

回答No.7

mrclimber

No6です

(1)　規格表の定格値はメーカーは壊れる値として発表しています、バラツキ等を考慮して実際では定格の1/3～1/2位で使用します。
(2)　最大定格は必ず壊れる。

ですから定格1Wの３端子は0.5W以下で使えば問題ないです。（もちろん0.5Wの熱は放熱しなければ成りません）

重要な事・・・
いまこの回路に5V３端子を通して12Vを供給したとします、回路電流は60mA（考えを楽にする為に３端子には電流が流れないと仮定します、と言うか回路電流に比べて無視出来る程小さいとします）

バッテリーから供給される電力は12V*60mA=720mWです

回路の消費電力は5V*60mA=300mW

３端子が消費する電力は720mW-300mW=420mWとなります。
３端子の定格はあくまでもこの３端子が消費する電力を指しています。

蛇足ですが・・・
スイッチングレギュレータは交流でないと動作しないと思います。
一度交流に変換すれば使えなくはないですね。

理解して頂けたでしょうか？

返事の書き方は新しく回答欄を作って良いのでしょうか？
不慣れなモノで申し訳ございません。

お礼

どうもありがとうございます。

なお、スイッチングレギュレーターは、こういうものなら使えるかと思ったんです。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-02043/
これはこれで、サイズが大きくなるので、ちょっと躊躇してしまいますが。

回答No.6

mrclimber

今晩は、若い頃電気が好きで色々遊びました。
少し古い知識かも知れませんが参考になればと、書かせて頂きます。

耐圧オーバー、熱暴走ではないでしょうか・・・？

(1)　回路の事は詳しく解りませんが車での使用（条件の良い時で12V～16V位まで変動します）と言う事。
(2)　室温65℃と言う事。
(3)　消費電流60mA　（『消費電力』と書いて有りますが・・・、LED点灯という事ですから60mAの方が適切と考えました）

TA7805Sの定格は0.5Wでしょうかそれとも1Wでしょうか？
1Wとしてもかなり厳しく室温の高さからするとジャンクション温度はかなり上昇していると思います。

このICの最悪時の消費電力を計算してみると・・・

(16-5)*0.06/5=0.66W　　　となります
もし500mW定格でしたら完全アウトですね、電源を入れてたちまち壊れます。
定格オーバーですから放熱器を付けても逃げられません。

もし1W定格のICでしたら放熱器を付ければ逃げられますね。
ただしどちらにも言えますが最大入力電圧をTA7805Sの定格表で確認して下さい。

もし定格表から逃げられない事が解ったら使用条件に合ったパワートランジスタ等でブーストするのがよいと思います。
記憶では定格のでかい３端子がサンケン辺りで出していたような気がします。

少しでも参考になると嬉しいです。
頑張って下さい。

お礼

ありがとうございます。

7805はTA7805Sで、1Aのものです。（ということは最大5Wですか？）
いずれにせよ、車の電圧から5Vを作るというのは、熱的に大変だということ、理解しました。
次回はスイッチングレギュレーターを試してみます。
その際には、またお世話になるかもしれませんが、よろしくお願いいたします。
どうもありがとうございました。

回答No.5

inara1

写真はダウンロードしてありますのでご心配なく。
添付図のような配線で実験してみたところ問題なく動作しました。Vin を +14V に接続すると 14V の表示に、+5Vに接続すると 5V の表示になりました（10MΩが±5%精度なので表示に誤差はあります）。測定側のGNDと電源側のGNDを接続しても何も変わりません（もともと内部でつながっているので当たり前ですが）。5V－GND間に 3300μF の電解コンデンサをつけても 7805 が発煙することはありませんでした。7805 にはヒートシンクはつけてませんが若干熱くなっている程度でした。ここまではpoti806さんの事前実験と同じなんですね。

写真を見ると 7805 は絶縁タイプなので、L字金具とヒートシンクが接触していても問題なさそうです。+5V側の電解コンデンサが高温で劣化（ショート）したのでしょうかね。電源を切った状態で +5V と GND間 にテスター（抵抗レンジ）を当て、電解コンデンサが導通していないか確かめてみてみてはいかがでしょうか。こちらで 3300μF の電解コンデンサをつけてやってみたところ、最初は10Ω未満で、10秒くらい待つと2kΩ程度の表示になりました（テスターのリード線を逆にしてもほぼ同じ結果）。

三端子レギュレータの出力インピーダンスは十分低いので、+5V側の電解コンデンサは不要だと思います（バッテリー入力なら12V側も特に必要ないと思います）。電解コンデンサをはずして実験してみたらどうなるでしょうか。

お礼

わざわざ配線図まで描いていただき、ありがとうございます！
今日は時間が取れないので、電解コンデンサのチェックだけやりました。
10秒くらいで約4.8KΩ程度でしたので、容量差を考えると適正のようですね。

皆様の挙げていただいたチェックポイントを総合的に勘案すると、
もっと初歩的なところでミスしている気がしてきました。
実は車載にあたって、１箇所、ピンヘッダで結線しているところがあって、
そこを逆刺にしていたのではないかと思い当たりました。
（チェックはしたつもりだったのですが、それ以外に考えられない）
すぐに外してしまったので、検証できないのが残念なのですが。

ともあれ、体系的な知識のない初心者である当方としては大変勉強になりました。
ありがとうございました。

回答No.4

inara1

＞いえ、PM-129「B」の方です。GNDは共用できる（はず）です。
PM-129B は持ってます。これは7805が入ってないので、外付けで7805を付けたわけですね。PM-129Bは買ったまま使ってなかったのですが、箱から出してテスターで見てみたところ、電源GNDと測定GNDは、確かにつながっています。

＞1MΩまでの抵抗しか入手できなかった
分圧回路というのはそういうことでしたか。

PM-129Bなら、電源電圧（＞12V）を7805で5Vに安定化すれば、電源GNDと測定GNDは共用できるはずすね。なぜ7805が壊れたのでしょうかね。ちょっと考える時間を下さい。平日は仕事なので頻繁にお答えできないかもしれませんが。

PM-129Bを使った回路の全体がどのようなものか質問文に添付できませんか？それが分かれば原因を特定しやすいと思います。

回答No.3

inara1

LED電圧計というのは、PM129E（http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-01055/）のほうですね。
でも、マニュアル（http://akizukidenshi.com/download/pm-129e.pdf）に書いてあるように、DC9V設定で使う場合（PM129Eはこれに該当）場合、電源GNDと測定GNDは接続してはいけないようです。

補足

いえ、PM-129「B」の方です。
こちらは入力5Vですが、GNDは共用できる（はず）です。

分圧の部分も、9.9MΩの抵抗が入手できれば基板に入れる必要はないんですが、
1MΩまでの抵抗しか入手できなかったもので、ずらっと抵抗を並べて作りました。

回答No.2

inara1

秋月電子の1000円LED電圧計のいうのは添付図のようなものでしょうか（だとしたら三端子レギュレータが入っているので電源電圧が大きくなっても問題ないと思います）。そして、煙を吹いた 7805 はこのキットに内蔵されているものでしょうか。添付図の電圧計の場合、キットの説明書に書いてあるように、「外付け回路の電源との共通化はできません」が、それは大丈夫でしょうか。

「分圧抵抗と5Vレギュレーターを組み合わせた部品を」というのがどういうものかわかりませんが、配線が添付図のようになっていて、その図の赤線の部分のように、「電源のGND」と「測定端子の－側」をつないでいませんか？

「屋内でのバッテリー単体でのテスト」というのは、煙を吹いたときの配線と同じなのでしょうか？それとも、添付図のような配線でなく、電圧計単体で動作確認したのでしょうか？

民生用の電子部品は通常、0℃～70℃の温度範囲で動作します（キット組立て時のハンダ付けで加熱しすぎて劣化していなければ）。

補足

すいません、こっちじゃなくて、上の方の言われているものに近い、
PM-129Bという完成品です。

配線はテストと同じなんですが、電源コネクタは別になってます。
一応テスターで極性テストはしたんですが、言われてみればこのあたりも怪しいですね。

回答No.1

kenta58e2

レギュレータ回りの回路をどうされていたのかが、文章ではわかりませんが…

車にもよりますし、電源をどこから引っ張ったかにもよりますので一概には言えませんが、私も車用のつもりで作った電圧変換回路をすっ飛ばした事は何度か有るのですが、バッテリーや１２Ｖの安定化電源では何ともなくても、車に付けるとすっ飛ぶことはあります。

私の失敗例では、ひとつは電圧を１２Ｖと思い込んだ事。
エンジンが回ると、電源を引っ張ってくる回線によっては１６Ｖくらい電圧が出る事があります。7805クラスだと元電圧が上がれば上がるほどレギュレータでの電力消費が増えるので、かなりの放熱をするか、それ以前にかなりきっちりと電圧降下をしておかないとマズイです。
市販の電源装置が結構「厳めしい」理由が、この失敗でよくわかりました。

もう一つは、私の車が安物だからかもですが、こいつも電源を取る位置によって、かなりの「脈流」が乗る事。１２Ｖのバッテリー電源用の参考回路だと、この脈流＝交流成分が悪さして、局部的に部品に過電流が流れてレギュレータがパンクした…とおぼしきミスもなんどかやっちゃいました。

温度の事もありますが、まずは上のような対策がどうだったかな…と、ちょっと気になりました。

補足

レギュレータ周りは、入出力に、平滑化用35V/1000μF電解コンデンサ、発振防止用0.1μセラミックコンデンサを入れた、教科書どおりの構成のつもりです。
電圧はテスタ読みで14~15Vくらい。車からはヒューズボックスから取ってます。

わかりやすい体験談、参考になります。
「脈流」について、勉強してみます。
（整流ダイオードって、外から規格値がさっぱり読めないんで、使い慣れてないんです）