схема включения, характеристики, datasheet, аналоги

Согласно техническим характеристикам микросхема lm7812 является линейным стабилизатором положительной полярности с простой схемой включения. Его корпус имеет всего три внешних вывода, поэтому многие путают его с обычным транзистором, но на самом деле это более сложное полупроводниковое устройство.

Относится к широко известной во всем мире серии интегральных микросхем 78xx. Символы «lm» в начале маркировки в настоящее время обозначают её основного производителя — Texas Instruments. Первые две цифры «78» указывают на положительную полярность, а следующие за ними «12» на поддерживаемое напряжение стабилизации – 12В.

Цоколевка

Распиновка LM7812 следующая. Этот стабилизатор производится преимущественно в пластиковом корпусе ТО-220. Металлические выводы, если смотреть слева на право, имеют назначение: input (вход), ground (земля), output (выход). Очень редко, но встречаются идентичные изделия в упаковке ТО-263.

Стоит учитывать, что металлическая подложка у всех рассмотренных корпусов физически соединена с выводом «Ground».

Трехвыводные стабилизаторы

Для многих неответственных использований оптимальным выбором будет обычный 3-выводный стабилизатор. У него имеется всего 3 наружных вывода. Он имеет заводскую настройку на фиксированное напряжение. Серия 7800 – это представители стабилизаторов этого типа. В последних двух цифрах указывается напряжение. Об одном из этой серии, мы уже рассказывали ранее ()

На рисунке изображено, как просто выполнить стабилизатор, к примеру, на 5 вольт, применив одну схему. Емкость, подключенная параллельно выходу, оптимизирует процессы перехода и задерживает сопротивление выхода на низком уровне при повышенных частотах. Если прибор находится далеко от фильтра, то нужно использовать вспомогательный конденсатор входа. Серия 7800 производится в металлических и пластиковых корпусах.

Технические характеристики

7812 ещё называют регулятором с фиксированным напряжением в 12 В. При этом на вход микросхемы должно подаваться питание на 2-3 В больше, чем на выходе, иначе на нём не будет заявленных 12 В. Максимальный выходной ток может достигать 1,5 А с применением хорошего радиатора. Устройство технологически защищено: от теплового пробоя, короткого замыкания и превышения режимов безопасной работы (SOA). Что делает его практически «неубиваемым».

Максимальные параметры

Максимальными значениями характеристик для LM7812 считаются:

• предельное напряжение на входе микросхемы не более 35 В;
• сила тока на выходе до 1.5 А;
• температура кристалла при работе может достигать +150 ОС;
• температура хранения от -65 до +150 ОС;
• допустимый нагрев припоя не более +230ОС, с интервалом до 10 сек.

Рассеиваемая мощность ограничена внутренней защитой (Internally limited), корпусным исполнением изделия и применением теплоотвода.

При расчёте максимальной рассеиваемой мощности работающего устройства применяют стандартную формулу PDmax = (TJmax — ТА) / θJA. Где TJmax – предельная температура кристалла, а ТА – предполагаемая для окружающего воздуха. θJA – это тепловое сопротивление к внешней среде, которое напрямую зависит от корпусного исполнения.

Например, для распространенных устройств в пластиковых ТО-220 θJA=54ОC/Вт. В случае использования радиатора, необходимо учитывать величину теплового сопротивления кристалла (θJC), которая составляет порядка 4ОC/Вт для такого корпуса.

Электрические параметры

Несмотря на то, что рассеиваемая мощность не приводится производителями в даташит вместе с максимальными параметрами, её рекомендованное значение прослеживается в электрических характеристиках LM7812. В столбце «условия тестирования» указана допустимая величина PD не более 15 Вт, при изменении напряжения на входе до 27 В и токе на выходе до 1 А. Температура кристалла, при этом, должна находится в диапазоне от 0 до +125ОС.

Данные представленные в этой таблице получены путем тестирования с двумя сглаживающими конденсаторами на входе (до 0,22 мкФ) и выходе (до 0,1 мкФ).

lm7812 стабилизатор 12 В

Стабилизатор напряжения 7812 изменяет напряжение величиной до 20 В в 12 В. Этот прибор часто использовался для создания стабильного напряжения работы устройств низкого напряжения: усилителя звука, микроконтроллеров, осветительных ламп.

На входной каскад можно подключить нестабильную величину напряжения, и даже переменное значение. LM 7812 является стабилизатором, входящим в серию микросхем 78хх. Они отличаются лишь напряжением выхода, остальные параметры остаются прежними.

Для лучшего отвода тепла прикрепляют охлаждающий радиатор к корпусу стабилизатора. Его можно снять от старых устройств с платы. Вместо радиатора можно использовать жесть от банок, нарезав ее полосками, и просверлив в них отверстия для крепления на винт.

Источник: ostabilizatore.ru

Схема включения

Сама по себе LM7812 представляет собой схему стабилизации напряжения и подключения к ней устройство обычно осуществляется только для этого. По сути, кроме неё для выполнения этой функции больше ничего не требуется. Начинающие радиолюбители применяют её в своих разработках без дополнительной обвязки и она в них работает, но это не совсем правильное решение.

Желательно следовать рекомендациям производителей, которые приводят схему включения 7812 с использованием двух конденсаторов на 25 В и более. Их необходимо паять как можно ближе к контактам, для более устойчивой работы микросхемы. При этом на входе необходима емкость больше, чем на выходе. Несоблюдении этого правила приводит к нестабильности выходного напряжения при резком изменении в нагрузке. Кроме того, такая емкостная обвязка выполняет защитные функции от самовозбуждения.

В паспорте заявлено, что на выходе допускается вообще не устанавливать сглаживающий конденсатор. Это возможно благодаря тому, что роль силового регулирующего элемента внутри серии 78xx выполняет эмиттерный повторитель на транзисторе Дарлингтона. Но как показывает практика, небольшую емкость все же ставят для лучшего подавления выходных высокочастотных пульсаций.

Пример работы подобной схемы можно посмотреть в небольшом видеоролике.

L7812cv стабилизатор тока схема

_________________ Меня зовут Денис

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

_________________ Мудрость(Опыт и выдержка) приходит с годами. Все Ваши беды и проблемы, от недостатка знаний. Умный и у дурака научится, а дураку и .. Алберт Ейнштейн не поможет и ВВП не спасет. и МЧС опаздает и таки теперь Дураки и Толерасты умирают по пятницам!

Смотрите также

Комментарии 13

Схема все еще работает да?! Диоды тоже живы? )))

Стабилизатор не будет сильно греется при работе? Желательно какой нибудь маленький радиатор поставить от компьютера (южный мост или как там еще нижний мост)

От всплесков не защитит. Диодов не вижу.

Если просто стабилизатор поставить в разрыв к фонарю заднего хода без кондёров, он разьве не будет выполнять свою функцию ?

Почитайте коменты к этому посту www. drive2.ru/b/339900/ Там все написанно.

я когда пересвет приборки делал, тоже прочитал эту статью и сделал такие же стабилизаторы напряжения. а потом уже прочитал что нужны стабилизаторы тока. но переделывать не стал. и так год просветили диоды и ни один не заморгал, надеюсь и до сих пор светят

Хрен знает когда приборку пересвечивал и без всяких стабилизаторов. Работает до сих пор исправно. Но в приборку можно влезть без проблем и переделать сгоревший диод, а в фары влезть напряжней будет.

Проще закажи стабы на лмках. У нас такие по 19 грн в поднебесной чуть дешевле. И будет счастье))

Да все работает отлично.

Глазки НЕ будут жить долго и счастливо, в корне все не правильно. Светодиодам (ЛЕД) нужен стабилизатор тока, а не напряжения, если его нет, простейший — резистор, на ленте маленькая черная такая точка. Для нормальной работы стабилизатора перепад напряжения (вход-выход) должен быть минимум 2В, лучше 4-5В. В данном случае на входе стоит диод, спад напряжения на котором минимум 0,5В, максимум 0,8-0,9В. Т.е. даже на заведенной работа под вопросом, а под нагрузкой тем более. Минимум уберите этот диод. О правильном подключении ЛЕД читает тут — www.drive2.ru/l/3638069/

Глазки НЕ будут жить долго и счастливо, в корне все не правильно. Светодиодам (ЛЕД) нужен стабилизатор тока, а не напряжения, если его нет, простейший — резистор, на ленте маленькая черная такая точка. Для нормальной работы стабилизатора перепад напряжения (вход-выход) должен быть минимум 2В, лучше 4-5В. В данном случае на входе стоит диод, спад напряжения на котором минимум 0,5В, максимум 0,8-0,9В. Т.е. даже на заведенной работа под вопросом, а под нагрузкой тем более. Минимум уберите этот диод. О правильном подключении ЛЕД читает тут — www.drive2.ru/l/3638069/

Прочитал я пост. Что то я не понял. Почему у меня не будет все работать исправно. Я установил ленту уже с резистором ( на полоске маленькая такая точка ) . Значит ток уже под диоды стабилизируется. А для правильной работы диодной ленты надо 12 вольт. Так мой стабилизатор напряжения справляется исправно. Съедает свои 2 вольта и выдает 12 вольт. По фото видно. Так почему же глазки не будут жить долго и счастливо ? Зарание спасибо за ответ.

При полной нагрузке напряжение в сети мение 14В. А при не полной порядка 14.3 максимум. Все это на грани работы стабилизатора. А диод дает спад (я уже писал), нигде в мануалах не видел схему с включением такого диода, поэтому его снять. С ним грань еще уже. Такой стабилизатор нужно питать минимум 16В для нормальной работы. С другой стороны, если написано 12В на ленте, это не значит 12.0В и точка. Поэтому 14В нормально будет.

Ka7812 характеристики схема подключения

Добрый вечер, любители светодиодов. Хочу предложить вам ещё одну простую схему стабилизатора светодиодов, схема собрана на микросхеме L7812 навесным монтажом и отлично подходит для питания как светодиодных лент, так и отдельных светодиодов в автомобиле. Итак, скажу для незнающих для чего она служит… в бортовой сети автомобиля рабочее питание составляет от 13 до 15 Вольт, а бывает и больше, а вот светодиоды рассчитаны на 12 вольт.

Поэтому приходится ставить стабилизатор, который на выходе всегда держит 12 вольт, не зависимо сколько у нас в борт сети автомобиля. Конечно можно подключить и без стабилизатора, но в этом случаи светодиоды прослужат не долго из-за перепадов напряжения автомобиля.

И так, список необходимых компонентов:

• Микросхема L7812
• Конденсатор 330мкф16вольт
• Конденсатор 100мкф16 вольт
• Диод на 1 ампер (1N4001, например, или аналогичный диод Шотки)
• Провода
• Термоусадка 3мм

Вот микросхема крупным планом. Отрезаем ей ногу как на фотографии.

Затем немного добавляем припоя как на фотографии.

Теперь припаиваем к ножкам конденсаторы и диод как на фотографии. При пайке конденсаторов учитывайте полярность, у микросхемы минус посередине.

Теперь лудим провода и одеваем на плюсы термоусадку.

Припаиваем провода как на фотографии

И одеваем термоусадку. Сжать ее можно зажигалкой или феном. Сам я пользуюсь феном паяльной станции. Очень удобно.

Теперь смотрим на расположение проводов относительно микросхемы. Слева вход питания, справа выход к ленте/лампочке.

Подаем питание и хлопаем в ладошки.

На входе мой блок питания выдает 12,3 вольта. На выходе получается 11.10 вольт. При запущенном двигателе в бортовой сети напряжение 13-16 вольт, что обеспечивает 12 вольт на выходе.

Стабилизатор напряжения – важнейший радиоэлемент современных радиоэлектронных устройств. Он обеспечивает постоянное напряжение на выходе цепи, которое почти не зависит от нагрузки.

Тема: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Домашняя страница
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

Сообщение от bbest

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.

д.

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

Сообщение от derrik

У богатых людей большая библиотека. У бедных людей большой телевизор.(с) Дэн Кеннеди.

«Мистер Андерсон, зачем, зачем Вы каждый день ходите на работу ?»(с) матрица

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Домашняя страница
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

Сообщение от bbest

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

Осцилографа не было под рукой, померял аудиокартой. На выходе конденсатор Panasonic FK 10uf 35v без нагрузки

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.

д.

Сообщение от bbest

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

Сообщение от bbest

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Домашняя страница
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

Сообщение от dortonyan

ОСовские 142ЕН5А в корпусе 4116.4-3 тем не менее весьма и весьма. правда не дешевы нынче

———- Добавлено в 01:10 ———- Предыдущее сообщение в 01:06 ———-

а из современных клонов мне больше всего нравятся MC7805C производства Onsemi соотношение цена/качество непревзойденное

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Домашняя страница
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.

д.

Сообщение от Electrovoicer

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Домашняя страница
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

Сообщение от bbest

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Домашняя страница
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

Сообщение от Electrovoicer

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

Сообщение от Yurgen

• Просмотр профиля
• Сообщения форума
• Созданные темы

Re: Линейные стабилизаторы 7809, 7812 и т.д.

да, онсеми / ST барахло делает ими разве что лампочки питать. Как-то взял штук 20, так все и выкинул. кроме генерации и нестабильно напряжения они еще уходят в защиту если на выходе появляется минимальнейший обратный потенциал (очень актуально при двуполярном питании). те-же 79е или 78е от KIA этим не страдают. но скажем 78m05 и l78l05, l79l05 STшные прекрасно работают.

они когда генерят в звуковом диапазоне, то даже писк от микросхемы можно услышать

Стабилизаторы напряжения 7805, 7808, 7809, 7812

Оформи бесплатно карту и получи 500 ₽ от AudioGeek

Ни для кого не секрет, как собрать блок питания на стабилизаторах 7805, 7809, 7812 и тд. Но не все знают, что на этих же стабилизаторах можно собрать приличный источник тока. Схема источника тока и стала героем этой статьи.

Так выглядит стандартная схема стабилизатора напряжения на микросхемах серии 78xx. Эти микросхемы настолько популярны, что их выпускает каждая, уважающая себя контора. Обычно в разговоре или на схеме даже опускают первые буквы, характеризующие производителя, указывая просто 7815. Ибо нефиг захламлять схему и сразу ясно, что речь о стабилизаторе напряжения.

Для тех, кто мало знаком с подобными стабилизаторами небольшое видео по сборке «на коленках»:

Стабилизаторы семейства LM

В нашей статье мы рассмотрим стабилизаторы напряжения семейства LM78ХХ. Серия 78ХХ выпускается в металлических корпусах ТО-3 (слева) и в пластмассовых корпусах ТО-220 (справа). Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля (общий) и вывод.

Вместо «ХХ» изготовители указывают напряжение стабилизации, которое нам будет выдавать этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 — 15 Вольт. Все очень просто.

Точность тока и выходное напряжение

При этом нестабильность тока покоя составляет Δ I d = 0.5мА. Эта величина определяет точность установки выходного тока. Так же точность задания величины выходного тока определяется точностью сопротивления R*. Лучше использовать резистор, точностью не хуже 1%.

Определенное удобство тут представляет тот факт, что схемы не может выдать напряжение выше заложенного напряжения стабилизации. Например при использовании стабилизатора 7805, напряжение на выходе не сможет превысить 5 вольт. Это бывает критично.

Читать также: Цветовая температура 3000к какой это цвет

Схема подключения

А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.

На схеме мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения конденсаторов, можно, и даже желательно поставить большего номинала. Это требуется для уменьшения пульсаций как по входу, так и по выходу. Кто забыл, что такое пульсации, можно заглянуть в статью как получить из переменного напряжения постоянное.

Автомобиль PDF Руководство, электрические схемы и коды неисправностей DTC

Коды неисправностей автомобиля KIA DTC — Rio, Ceed, Sportage, Picanto, Sorento, Cerato, Spectra, Optima, Opirus, Carnival, Magentis, Бонго

KIA Car Manuals PDF & электрические схемы над страницей — Stonic, Cadenza, Rio, Sorento, Amanti, Borrego, Optima, Forte, Rondo, Sportage, Sedona, Niro, Spectra, Carnival, Ceed, Pro Ceed, Stinger, Venga ; KIA Легковые автомобили EWD с.

На момент основания корейская компания называлась KyungSung Precision Industry . Основным видом деятельности предприятия были индивидуальные автомобили.

Позже, а именно 15 мая 1944 года, родилась корейская компания под названием KIA . Сочетание этих трех загадочных букв несет в себе следующее значение — первый слог KI в слове KIA означает — выйти в свет.Второй слог А означает Азия. Следовательно, значение слова KIA интерпретируется как выход из Азии в весь мир.

История KIA Motors начинается в 1944 году. Компоненты для велосипедной техники компания производила на небольшом предприятии, расположенном на территории современного города Сеул.

Прогнозируя огромное будущее автомобильной промышленности, корейцы с 1960 года уделяют особое внимание производству автомобилей.Первые шаги были сделаны из опыта японских производителей.

В 1961 году компании удалось организовать серийное производство мотоциклов, а в следующем году был разработан первый трехколесный грузовик, но его серийное производство надолго отложили. 12 лет.

В 1976 году корпорация создает несколько дочерних компаний — Kia Service Corp. и Kia Machine Tool Ltd . Последующий рост обусловлен приобретением Asia Motors .

KIA впервые представляет свой дизельный двигатель, а также запускает с конвейера седаны Peugeot 604 и Fiat 132 .

В 1987 году Kia запустила новый Pride , который был основан на платформе Mazda 121 .

В 1997 году Asia была охвачена серьезным экономическим кризисом, и KIA не смогла справиться с ним самостоятельно, что привело к ее банкротству.Год спустя банкрот KIA было куплено Hyundai Motors .

.

Характеристики стабилизаторов

Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал как надо? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. Нас интересуют вот эти характеристики:

Output voltage — выходное напряжение

Input voltage — входное напряжение

Ищем наш 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено.

Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для прецизионной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 — 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может «колыхаться» в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт — это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об охлаждении стабилизатора. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором.

Работа стабилизатора на практике

Давайте рассмотрим нашего подопечного, а именно, стабилизатор LM7805. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 Вольт стабилизированного напряжения.

Соберем его по схеме

Берем нашу Макетную плату и быстренько собираем выше предложенную схемку подключения. Два желтеньких — это конденсаторы, хотя их ставить необязательно.

Итак, провода 1,2 — сюда мы загоняем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.

На Блоке питания мы ставим напряжение в диапазоне 7,5 Вольт и до 20 Вольт. В данном случае я поставил напряжение 8,52 Вольта.

И что же у нас получилось на выходе данного стабилизатора? 5,04 Вольта! Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если будем подавать напряжение в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт. Работает великолепно!

Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, Вы уже догадались, на сколько он вольт.

Собираем его по схеме выше и замеряем входное напряжение. По даташиту можно подавать на него входное напряжение от 14,5 и до 27 Вольт. Задаем 15 Вольт с копейками.

А вот и напряжение на выходе. Блин, каких то 0,3 Вольта не хватает для 12 Вольт. Для радиоаппаратуры, работающей от 12 Вольт это не критично.

Сопротивление нагрузки

В то же время стоит учитывать сопротивление нагрузки. Например если требуется обеспечить 100 мА через нагрузку сопротивлением 100 Ом, то по закону ома получаем напряжение

V= I*R = 0.1 * 100 = 10 Вольт

Такими нехитрыми подсчетами мы получили величину напряжения, которую требуется приложить к нагрузке в 100 Ом, чтобы обеспечить в ней ток в 100мА. Это означает, что для данной задачи рационально поставить стабилизатор 7812 или 7815 на 12вольт и 15 вольт соответственно, дабы иметь запас.

А вот обеспечить такой же ток, через резистор в 10кОм уже не выйдет. Для этого необходимо напряжение в 100 вольт, что данные микросхемы уже не умеют.

Как сделать блок питания на 5, 9,12 Вольт

Как же сделать простой и высокостабильный источник питания на 5, на 9 или даже на 12 Вольт? Да очень просто. Для этого Вам нужно прочитать вот эту статейку и поставить на выход стабилизатор на радиаторе! И все! Схема будет приблизительно вот такая для блока питания 5 Вольт:

Два электролитических конденсатора для для устранения пульсаций и высокостабильный блок питания на 5 вольт к вашим услугам! Чтобы получить блок питания на большее напряжение, нам нужно также на выходе трансформатора тоже получить большее напряжение. Стремитесь, чтобы на конденсаторе С1 напряжение было не меньше, чем в даташите на описываемый стабилизатор.

Для того, чтобы стабилизатор напряжения не перегревался, подавайте на вход минимальное напряжение, указанное в даташите. Например, для стабилизатора 7805 это напряжение равно 7,5 Вольт, а для стабилизатора 7812 желательным входным напряжением можно считать напряжение в 14,5 Вольт. Это связано с тем, разницу напряжения, а следовательно и мощность, стабилизатор будет рассеивать на себе.

Как вы помните, формула мощности P=IU, где U — напряжение, а I — сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощность, потребляемая им. А излишняя мощность — это и есть нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и войти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается или вовсе сгореть.

Назначение выводов и принцип работы

По принципу работы все микросхемы серии относятся к линейным регуляторам. Это означает, что входное напряжение распределяется между регулирующим элементом (транзистором) стабилизатора и нагрузкой так, что на нагрузке падает напряжение, которое задается внутренними элементами микросхемы или внешними цепями.

Если входное напряжение увеличивается, транзистор прикрывается, если уменьшается – приоткрывается таким образом, чтобы на выходе напряжение оставалось постоянным. При изменении тока нагрузки стабилизатор отрабатывает так же, поддерживая неизменным напряжение нагрузки.

У этой схемы есть недостатки:

1. Через регулирующий элемент постоянно протекает ток нагрузки, поэтому на нём постоянно рассеивается мощность P=Uрегулятора⋅Iнагрузки. Эта мощность расходуется впустую, и ограничивает КПД системы – он не может быть выше Uнагрузки/ Uрегулятора.
2. Напряжение на входе должно превышать напряжение стабилизации.

Но простота применения, дешевизна прибора перевешивают недостатки, и в диапазоне рабочих токов до 3 А (и даже выше) что-то более сложное применять бессмысленно.

У регуляторов напряжения с фиксированным напряжением, а также у регулируемых стабилизаторов новых разработок (К142ЕН12, К142ЕН18) в трех- и четырехвыводном исполнении выводы обозначаются цифрами 17,8,2. Такое нелогичное сочетание выбрано, очевидно, для соответствия выводов с микросхемами в корпусах DIP. На самом деле такая «дремучая» маркировка сохранилась только в технической документации, а на схемах пользуются обозначениями выводов, соответствующим зарубежным аналогам.

статьи по электронике: Стабилизатор напряжения — Описание работы, схема подключения.

Стабилизатор напряжения — важнейший радиоэлемент современных радиоэлектронных устройств. Он обеспечивает постоянное напряжение на выходе цепи, которое почти не зависит от нагрузки.

Стабилизаторы семейства LM

В нашей статье мы  рассмотрим стабилизаторы напряжения семейства LM78ХХ. Серия 78ХХ выпускается в металлических корпусах  ТО-3 (слева)  и в пластмассовых корпусах ТО-220 (справа). Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля (общий) и вывод.

Вместо «ХХ» изготовители указывают напряжение стабилизации, которое нам будет выдавать этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 — 15 Вольт. Все очень просто.

Схема подключения

А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.

На схеме мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения конденсаторов, можно, и даже желательно поставить большего номинала. Это требуется для уменьшения пульсаций как  по входу, так и по выходу. Кто забыл, что такое пульсации, можно заглянуть в статью как получить из переменного напряжения постоянное.

Характеристики стабилизаторов

Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал как надо? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. Нас интересуют вот эти характеристики:

Output voltage — выходное напряжение

Input voltage — входное  напряжение

Ищем наш 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено.

Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для прецизионной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 — 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может «колыхаться» в диапазоне от 7,5  и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт — это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об  охлаждении стабилизатора. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором.

Работа стабилизатора на практике

Давайте рассмотрим нашего подопечного, а именно, стабилизатор LM7805. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 Вольт стабилизированного напряжения.

Соберем его по схеме

Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, Вы уже догадались, на сколько он вольт.

Собираем его по схеме выше и замеряем входное напряжение. По даташиту можно подавать на него входное напряжение  от 14,5 и до 27 Вольт. Задаем 15 Вольт с копейками.

А вот и напряжение на выходе. Блин, каких то 0,3 Вольта не хватает для 12 Вольт. Для радиоаппаратуры, работающей от 12 Вольт это не критично.

Как сделать блок питания на 5, 9,12  Вольт

Как же сделать простой и высокостабильный источник питания на 5, на 9 или даже на 12 Вольт?  Да очень просто. Для этого Вам нужно прочитать вот эту статейку и поставить на выход стабилизатор на радиаторе! И все! Схема будет приблизительно вот такая для блока питания 5 Вольт:

Два электролитических конденсатора для  для устранения пульсаций и высокостабильный блок питания на 5 вольт к вашим услугам! Чтобы получить блок питания на большее напряжение, нам нужно также на выходе трансформатора тоже получить большее напряжение. Стремитесь, чтобы на конденсаторе С1 напряжение было не меньше, чем в даташите на описываемый  стабилизатор.

Для того, чтобы стабилизатор напряжения не перегревался, подавайте на вход минимальное напряжение, указанное в даташите. Например, для стабилизатора 7805 это напряжение равно 7,5 Вольт,  а для стабилизатора 7812 желательным входным напряжением можно считать напряжение в 14,5 Вольт. Это связано с тем, разницу напряжения, а следовательно и мощность, стабилизатор будет рассеивать на себе.

Как вы помните, формула мощности P=IU, где U — напряжение, а  I — сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощность, потребляемая им. А излишняя мощность — это и есть нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и войти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается или вовсе сгореть.

Заключение

Все большему числу электронных  устройств требуется качественное стабильное питание без всяких скачков напряжения. Сбой того или иного модуля электронной аппаратуры может привести к неожиданным и не очень приятным последствиям.  Используйте же  на здоровье достижения электроники, и не парьтесь по поводу питания своих электронных безделушек.

Где купить стабилизатор напряжения

Купить дешево эти интегральные стабилизаторы можно сразу целым набором на Алиэкспрессе по этой ссылке. Здесь есть абсолютно любые значения даже для отрицательного напряжения.

А в видео можете посмотреть как сделать самый простой стабилизатор на LM 317:

Источник питания

— Использование конденсаторов в схеме регулятора напряжения с использованием 7805 и 7812?

\$\начало группы\$

Я новичок в электронике, поэтому мне не хватает базовых знаний в области электроники.

Я нашел эту схему создания регулируемого источника питания 5 В и 12 В постоянного тока из переменного тока. Диаграмма ниже:

Вот что я знаю о схеме:

• J1 может преобразовывать переменное напряжение с помощью трансформатора напряжения
• Диодный мост преобразует переменный ток в постоянный, но преобразованный постоянный ток волнообразный
• С1 (электролитический конденсатор) и С2 (керамический конденсатор) используются для сглаживания волнообразного постоянного тока
• LM7805 и 7812 — регуляторы, используемые для обеспечения постоянного напряжения 5 В/12 В для выхода J2/J3
. Резисторы
• R1/R2 используются для ограничения тока светодиодов D1/D2. Если загорелись оба светодиода, мы знаем, что во всей цепи есть ток.

У меня есть несколько вопросов:

1. Правильно или неправильно то, что я сказал выше?
2. Для чего нужны конденсаторы С3, С4, С5, С6? Они используются для сглаживания постоянного тока, чтобы сделать выходной постоянный ток более стабильным? В чем разница в использовании электролитических конденсаторов и керамических конденсаторов в этой схеме?

• блок питания
• конденсатор
• регулятор напряжения
• схема
• выпрямитель

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

В основном правильно, за исключением того, что J1 является разъемом, как сказал jwh.

Для чего нужны конденсаторы С3, С4, С5, С6?

Как обычно, вы можете думать об этом во временной области или в частотной области:

Во временной области: регуляторы напряжения не реагируют мгновенно на изменение тока нагрузки. Поэтому, если ток нагрузки быстро увеличивается, выходное напряжение будет падать на короткое время, пока регулятор не подтянется. Выходные конденсаторы обеспечивают кратковременное хранение, чтобы свести к минимуму это.

Частотный диапазон: выходной импеданс стабилизатора напряжения выглядит индуктивным, поскольку он возрастает с увеличением частоты. Чтобы получить низкий выходной импеданс (чтобы свести к минимуму изменение Vout при изменении тока нагрузки) в широкой полосе частот, добавляются конденсаторы, которые обеспечивают низкий импеданс на высокой частоте.

Эти конденсаторы также важны для стабильности: всегда проверяйте таблицу данных, некоторые регуляторы будут колебаться с неправильными конденсаторами.

Однако регуляторы серии 78xx непривередливы.

Если между регулятором и нагрузкой есть длинные провода, это увеличит индуктивность, поэтому напряжение питания на нагрузке будет больше зависеть от тока нагрузки. Таким образом, мы добавляем развязывающие конденсаторы близко к нагрузке. В этом случае эти развязывающие колпачки отвечают за поддержание низкого импеданса питания и накопление некоторой энергии для быстрых изменений тока нагрузки, а колпачки, расположенные рядом с регулятором, больше отвечают за поддержание его стабильности.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Правильно или неправильно то, что я сказал выше?

В основном, за исключением заявления о J1. J обычно обозначает разъем, и это не трансформатор или другое устройство, которое изменяет входное напряжение сети переменного тока. Эта часть схемы не показана, и, вероятно, для этой схемы требуется некоторое входное напряжение переменного тока, например 15 В переменного тока.

Для чего нужны конденсаторы С3, С4, С5, С6? Они используются для сглаживания из постоянного тока, сделать выходной постоянный ток более стабилизированным? В чем разница в использовании электролитических конденсаторов и керамических конденсаторов в этом схематично?

Эти конденсаторы на стороне выхода помогают поддерживать выходное напряжение при различных условиях нагрузки. Так же, как и входные боковые заглушки, они обеспечивают фильтрацию.

Электролитические колпачки лучше работают на низких частотах, а керамические колпачки лучше работают на высоких частотах. Таким образом, комбинируя их, вы получаете разумное покрытие различных нагрузок, некоторые из которых могут включать переключающие устройства, предъявляющие более высокие требования к частоте питания.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Помимо предотвращения колебаний, как упоминалось в других ответах, выходные конденсаторы также значительно подавляют шум в линиях питания: опорные напряжения в таких схемах, как 7805 и 7812, шумные, и этот шум усиливается вместе с опорным напряжением для достижения выходного напряжения. Площадь чипа не дает достаточно места для добавления сглаживающих конденсаторов для подавления шума опорного источника. Вместо этого вы ставите конденсатор на выходе. Это работает достаточно хорошо, потому что линейный регулятор действует как источник тока, но не как приемник, поэтому он не перекачивает ток туда и обратно в соответствии с шумом источника опорного напряжения.

Для двигателей и других нагрузок и логических цепей такой шум на линиях питания не имеет большого значения. Для аудио и измерительных цепей это может быть довольно вредным.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Как сделать выпрямитель и простой источник питания

Выпрямитель — это устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное. Это одна из самых распространенных деталей в электроприборах, начиная от фена и заканчивая всеми типами блоков питания с выходным напряжением постоянного тока. Существуют разные схемы выпрямителей и каждая из них в определенной степени справляется со своей задачей. В этой статье мы поговорим о том, как сделать однофазный выпрямитель, и зачем он нужен.

Определение

Выпрямитель — это устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Слово «постоянное» не совсем корректно, дело в том, что на выходе выпрямителя, в цепи синусоидального переменного напряжения, в любом случае будет нестабилизированное пульсирующее напряжение. Простыми словами: константа по знаку, но переменная по величине.

Выпрямители бывают двух типов:

• Полуволна . Он выпрямляет только одну полуволну входного напряжения. Характеризуется сильными пульсациями и пониженным относительно входного напряжения.

• Раз в два года . Соответственно выпрямляются две полуволны. Пульсации ниже, напряжение выше, чем на входе выпрямителя — это две основные характеристики.

Что означает стабилизированное и нестабилизированное напряжение?

Стабилизированное – это напряжение, которое не изменяется по величине независимо ни от нагрузки, ни от скачков входного напряжения. Для трансформаторных источников питания это особенно важно, так как выходное напряжение зависит от входного напряжения и отличается от него временами трансформации.

Нестабилизированное напряжение — изменяется в зависимости от скачков напряжения в питающей сети и характеристик нагрузки. При таком блоке питания из-за просадки может произойти некорректная работа подключенных устройств или их полная неработоспособность и выход из строя.

Выходное напряжение

Основными значениями переменного напряжения являются амплитуда и действующее значение. Когда говорят «в сети 220В» имеют в виду текущее напряжение.

Если говорить об амплитудном значении, то имеется в виду, сколько вольт от нуля до верхней точки полуволны синусоиды.

 

Опуская теорию и ряд формул, можно сказать, что ток напряжения в 1,41 раза меньше амплитуды. Или:

Uа = Uд * √2

Амплитудное напряжение в сети 220В:

220*1,41=310

Схемы

Однополупериодный выпрямитель состоит из одного диода. Он просто не пропускает ответную полуволну. На выходе – напряжение с сильными пульсациями от нуля до амплитудного значения входного напряжения.

Говоря очень простым языком, то в этой схеме половина входного напряжения поступает в нагрузку. Но это не совсем правильно.

Двухполупериодные цепи передают обе полуволны от входа к нагрузке. Выше в статье упоминалось амплитудное значение напряжения, поэтому напряжение на выходе выпрямителя все равно меньше по величине, чем активная переменная на входе.

Но если сгладить пульсации конденсатором, то чем меньше пульсации, тем ближе будет напряжение к амплитуде.

О сглаживании ряби мы поговорим позже. Теперь рассмотрим схему диодного моста .

Их два:

1. Выпрямитель по схеме Гретца или диодный мост;

2. Выпрямитель со средней точкой.

Первая схема более распространена. Состоит из диодного моста – четырех диодов, соединенных между собой «квадратом», к его плечам подключена нагрузка. Мостовой выпрямитель собирается по схеме ниже:

Может подключаться непосредственно к сети 220В, как это делается в современных импульсных блоках питания, или к вторичным обмоткам сетевого (50Гц) трансформатора. По этой схеме , диодные мосты можно собрать из дискретных (отдельных) диодов или использовать готовую сборку диодного моста в едином корпусе.

Вторая цепь представляет собой выпрямитель со средней точкой, который не может быть подключен непосредственно к сети. Смысл его в использовании трансформатора с отводом от середины.

По сути это два однополупериодных выпрямителя, подключенных к концам вторичной обмотки, нагрузка одним контактом подключается к месту соединения диодов, а вторым к отводу от середины обмоток.

Его преимущество перед первой схемой заключается в меньшем количестве полупроводниковых диодов. А недостатком является использование трансформатора со средней точкой или, как его называют, ответвлением от середины. Они менее распространены, чем обычные вторичные трансформаторы без ответвлений.

Сглаживание пульсаций

Пульсации напряжения питания недопустимы для ряда потребителей, например, источников света и аудиоаппаратуры. При этом допустимые пульсации света регламентируются государственными и отраслевыми нормативными документами.

Для сглаживания пульсаций используйте фильтры — параллельно установленный конденсатор, LC-фильтр, разнообразные П- и Г-фильтры. ..

Но самый распространенный и простой вариант — конденсатор, установленный параллельно нагрузке. Недостаток его в том, что для уменьшения пульсаций при очень мощной нагрузке придется ставить конденсаторы очень большой емкости — десятки тысяч микрофарад.

Принцип его действия заключается в том, что конденсатор заряжается, его напряжение достигает амплитуды, после точки максимальной амплитуды напряжение питания начинает уменьшаться, с этого момента нагрузка питается от конденсатора. Конденсатор разряжается в зависимости от сопротивления нагрузки (или эквивалентного ему сопротивления, если он нерезистивный). Чем больше емкость — тем меньше будут пульсации, если сравнивать с конденсатором меньшей емкости, подключенным к той же нагрузке.

Простыми словами: чем медленнее разряжается конденсатор, тем меньше пульсации.

Скорость разряда конденсатора зависит от тока, потребляемого нагрузкой. Его можно определить по формуле постоянной времени:

t = RC

, где R — сопротивление нагрузки, а С — емкость сглаживающего конденсатора.

Таким образом, от полностью заряженного состояния до полностью разряженного конденсатор разряжается за 3-5 т.ч. Заряжается с той же скоростью, если заряд происходит через резистор, так что в нашем случае это не имеет значения.

Отсюда следует, что для достижения приемлемого уровня пульсаций (он определяется требованиями нагрузки на источник питания) необходима емкость, которая будет разряжаться за время, в несколько раз превышающее t. Поскольку сопротивления большинства нагрузок относительно малы, необходима большая емкость, поэтому для сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя используются электролитические конденсаторы, их еще называют полярными или поляризованными.

Обратите внимание, что перепутать полярность электролитического конденсатора крайне не рекомендуется, т. к. это чревато его выходом из строя и даже взрывом. Современные конденсаторы защищены от взрыва — имеют на верхней крышке выштамповку в виде креста, по которому просто треснет корпус. Но из конденсатора пойдет струйка дыма, будет плохо, если попадет в глаза.

Расчет мощности производится исходя из того, какой коэффициент пульсации необходимо обеспечить. Говоря простым языком, коэффициент пульсаций показывает, насколько сильно проседает (пульсирует) напряжение.

Для расчета емкости сглаживающего конденсатора можно воспользоваться приближенной формулой:

С = 3200*In/Un*Kp,

Где In — ток нагрузки, Un — напряжение нагрузки, Kn — коэффициент пульсаций.

Для большинства видов оборудования коэффициент пульсации принимается 0,01-0,001. Дополнительно желательно установить керамический конденсатор как можно большей емкости, для фильтрации высокочастотных помех.

Как сделать блок питания своими руками?

Простейший блок питания постоянного тока состоит из трех элементов:

1. Трансформатор;

2. Диодный мост;

3. Конденсатор.

Если вам нужно получить высокое напряжение, и вы пренебрегаете гальванической развязкой, то можно исключить трансформатор из списка, тогда вы получите постоянное напряжение до 300-310В. Такая схема стоит на входе импульсных блоков питания, например таких, как на вашем компьютере. Недавно мы писали о них большую статью — Как устроен блок питания компьютера.

Это нестабилизированный источник питания постоянного тока со сглаживающим конденсатором. Напряжение на его выходе больше переменного напряжения вторичной обмотки. Это значит, что если у вас трансформатор 220/12 (первичка на 220В, а вторичка на 12В), то на выходе вы получите постоянное 15-17В. Это значение зависит от емкости сглаживающего конденсатора. Данную схему можно использовать для питания любой нагрузки, если для нее это не принципиально, то напряжение может «плавать» при изменении напряжения сети.

Важно:

Конденсатор имеет две основные характеристики — емкость и напряжение. С подбором емкости разобрались, а вот с подбором напряжения нет. Напряжение на конденсаторе должно превышать не менее половины амплитудного напряжения на выходе выпрямителя. Если фактическое напряжение на обкладках конденсатора превышает номинальное, велика вероятность его выхода из строя.

Старые советские конденсаторы делали с хорошим запасом по напряжению, а сейчас все используют дешевые электролиты из Китая, где запас в лучшем случае небольшой, а в худшем случае не выдерживают заданного номинального напряжения. Поэтому не экономьте на надежности.

Стабилизированный блок питания отличается от предыдущего только наличием стабилизатора напряжения (или тока). Самый простой вариант — использовать L78xx или другие. линейные стабилизаторы, такие как отечественный банк.

Так можно получить любое напряжение, единственное условие при использовании таких стабилизаторов — напряжение на стабилизатор должно превышать стабилизируемое (выходное) значение не менее чем на 1,5В. Учтите, что написано в даташите стабилизатора 12В L7812:

Входное напряжение не должно превышать 35В, для стабилизаторов от 5 до 12В, и 40В для стабилизаторов на 20-24В.

Входное напряжение должно превышать выходное на 2-2,5В.

Тех. для стабилизированного блока питания 12В со стабилизатором серии L7812 необходимо, чтобы выпрямленное напряжение лежало в пределах 14,5-35В, во избежание просадок идеальным решением будет использование трансформатора со вторичной обмоткой на 12В.

А вот выходной ток довольно скромный — всего 1,5А, его можно усилить с помощью проходного транзистора. если у вас есть транзисторы PNP, вы можете использовать эту схему:

Здесь показано только соединение линейного стабилизатора «левой» части схемы с трансформатором и выпрямителем опущено.

Если у вас NPN транзисторы типа КТ803/КТ805/КТ808, то подойдет вот этот:

Стоит отметить, что во второй схеме выходное напряжение будет меньше напряжения стабилизации на 0,6В — это падение на переходе эмиттер-база, подробнее об этом мы писали в статье о биполярных транзисторах. Для компенсации этого падения в схему введен диод Д1.

Возможна параллельная установка двух линейных стабилизаторов, но не обязательно! Из-за возможных отклонений при изготовлении нагрузка будет распределяться неравномерно и из-за этого может сгореть один из них.

Установите и транзистор, и линейный стабилизатор на радиатор, желательно на разные радиаторы. Они очень горячие.

Регулируемые блоки питания

Простейший регулируемый блок питания можно сделать с регулируемым линейным стабилизатором LM317, его ток также до 1,5 А, можно усилить схему проходным транзистором, как описано выше.

Вот более наглядная схема сборки регулируемого блока питания.

Для получения большего тока можно использовать более мощный регулируемый стабилизатор LM350.

 

В последних двух цепях имеется индикатор включения, показывающий наличие напряжения на выходе диодного моста, автоматический выключатель 220В и предохранитель первичной обмотки.

Вот пример регулируемого зарядного устройства с тиристорным регулятором в первичной обмотке, по сути тот же регулируемый блок питания.

Кстати сварочный ток тоже регулируется аналогичной схемой:

Эта статья была выложена ранее: Как сделать простой регулятор тока для сварочного трансформатора

Вывод

В электросети используется выпрямитель Источники питания для получения постоянного тока из переменного тока. Без его участия не получится запитать нагрузку постоянного тока, например, светодиодную ленту или радиоприемник.

Также используется в различных зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, имеется ряд схем с использованием трансформатора с группой отводов от первичной обмотки, которые переключаются гаечным ключом, а во вторичной установлен только диодный мост обмотка. Выключатель устанавливается со стороны высокого напряжения, так как там ток во много раз ниже и его контакты от этого не сгорят.

По схемам из статьи можно собрать простейший блок питания как для постоянной работы с каким-нибудь устройством, так и для проверки своих электронных самоделок.

Схемы не отличаются высоким КПД, но выдают стабилизированное напряжение без особых пульсаций, следует проверить емкость конденсаторов и рассчитать на конкретную нагрузку. Они прекрасно подходят для маломощных усилителей звука и не будут создавать дополнительный фон. Регулируемый блок питания пригодится автолюбителям и электрикам для проверки реле регулятора напряжения генератора.

Регулируемый блок питания используется во всех областях электроники, а если его улучшить защитой от короткого замыкания или стабилизатором тока на двух транзисторах, то получится практически полноценный лабораторный блок питания.

Регуляторы напряжения на ИС

Рис. 2.3.1 Типовые корпуса серии LM78xx

• Изучив этот раздел, вы сможете:
• Распознавание часто используемых I. C. Регуляторы напряжения.
• В отношении регуляторов напряжения серии 78xx:
• • Выберите соответствующие компоненты развязки.
• • Понимание термина «Выпадение».
• • Узнайте о возможных причинах отказа ИС и способах их предотвращения.
• • Понимать методы получения положительных, отрицательных и двойных поставок.

Серия интегральных схем (IC) LM78Xxx

Наличие схем регуляторов в I.C. Форма значительно упростила конструкцию источников питания, и с момента их появления разнообразие конструкций, их мощность и надежность неуклонно улучшались. Регуляторы на интегральных схемах легко доступны с различными номиналами тока и напряжения для шунтирующих или последовательных приложений, а также для полных переключаемых режимов. В настоящее время довольно редко можно найти стабилизаторы в действительно дискретных формах, описанных в модулях блока питания 2.1–2.3, но популярные типы регуляторов 78Xxx (где X указывает подтип, а xx представляет выходное напряжение) используют те же принципы, но с улучшенной схемой. , в интегрированном виде.

Существуют различные диапазоны в нескольких типах упаковки, доступные от многих производителей компонентов, некоторые из которых показаны на рис. 2.4.1. Выбор пакета зависит от требований к пространству и производительности. Типичные диапазоны приведены в таблице 1.

Таблица 1
Диапазон	Выходные напряжения (В ВЫХ )	Максимальный ток	Максимальное входное напряжение	Типичное падение напряжения
LM78Lxx	5,0 В, 6,2 В, 8,2 В, 9,0 В, 12 В, 15 В	100 мА	35В	В ВЫХОД + 1,7 В
LM78Mxx	5В, 12В, 15В	500 мА	35В	В ВЫХОД + 2 В
LM78xx	5,0 В, 5,2 В, 6,0 В, 8,0 В, 8,5 В, 9,0 В, 12,0 В, 15,0 В, 18,0 В, 24,0 В	1А	35 или 40 В в зависимости от типа	В ВЫХОД + 2,5 В

Напряжение отпускания

Одна из важных частей данных, опубликованных в спецификациях линейных ИС. регуляторы — это падение напряжения устройств. С любым линейным стабилизатором, построенным на дискретных компонентах или интегрированным, например, в серии 78, выходное напряжение поддерживается постоянным для различных токов за счет изменения сопротивления регулятора (фактически путем изменения проводимости транзистора, как описано в модуле источников питания). 2.2).

По этой причине должны быть верны две вещи:

1. Выходное напряжение всегда должно быть ниже входного.

2. Чем больше разница между входным и выходным напряжениями (при одинаковом токе) тем больше мощности должно рассеиваться в цепи регулятора, а значит, тем горячее он будет.

Падение напряжения для любого регулятора указывает минимально допустимую разницу между выходным и входным напряжениями, если выходное напряжение должно поддерживаться на правильном уровне. Например, если стабилизатор LM7805 должен обеспечивать 5 В на выходе, входное напряжение должно быть не ниже 5 В + 2,5 В = 7,5 В.

Однако падение напряжения не является абсолютным значением, оно может изменяться примерно на 1 В в зависимости от тока, потребляемого с выхода, и температуры, при которой работает регулятор. Поэтому кажется разумным оставить удобный запас между минимально возможным входным напряжением и минимально допустимым напряжением (выходное напряжение + падение напряжения).

Максимальное входное напряжение, указанное в таблице 1, показывает, что существует большая допустимая разница между максимальным и минимальным входным напряжением, однако следует помнить, что чем выше входное напряжение для данного выхода, тем больше мощности необходимо рассеивать. регулятор. Слишком высокое входное напряжение и мощность тратятся впустую, это отрицательно сказывается на сроке службы батареи в портативном оборудовании и плохо влияет на надежность оборудования с высокой мощностью, поскольку большее количество тепла означает большую вероятность сбоев.

Например, LM7805, выдающий 1 А при напряжении 5 В на нагрузку, означает, что нагрузка потребляет 5 Вт. Если входное напряжение составляет 8 В, ток через регулятор по-прежнему составляет 1 А, что составляет 8 Вт; поэтому регулятор рассеивает 8 Вт — 5 Вт = 3 Вт. Однако, если входное напряжение составляет, например, 20 В, то избыточная мощность, которая должна рассеиваться регулятором, теперь составляет 20 В x 1 А = 20 Вт минус 5 Вт, потребляемые нагрузкой, = 15 Вт.

В современных линейных ИС однако регуляторы, а также защита от перегрузки по току и перенапряжения, как описано в Модуле 2.3 блока питания, имеют дополнительные схемы теплового отключения для предотвращения выхода из строя из-за перегрева, так что, если мощность чрезмерна, а не разрушается ИС, выход будет падает до 0 В, пока микросхема не остынет.

Даже при более разумных входных напряжениях I.Cs регулятора. выделяют значительное количество тепла, поэтому важно, чтобы избыточное тепло эффективно рассеивалось за счет использования соответствующих радиаторов. Критерии использования радиаторов такие же, как и для мощных транзисторов, обсуждаемые в модуле «Усилители» 5. 1.

Серия 78xx дополняется серией 79, в которую входят интегральные схемы. для обычно используемых отрицательных напряжений питания в том же диапазоне характеристик, что и серия 78, но с выходом отрицательного напряжения.

Рис. 2.3.2 Базовая схема блока питания с использованием линейного стабилизатора 7805 I.C.

Уменьшение пульсаций переменного тока

На рис. 2.3.2 показан последовательный регулятор I.C. и его связи. Обратите внимание, что C1 и C2 намного меньше, чем в блоке питания с дискретными компонентами. Большой накопительный конденсатор не требуется, так как регулирующее действие I.C. уменьшит амплитуду любых пульсаций переменного тока (в пределах максимального диапазона входного напряжения) всего до нескольких милливольт на выходе.

Обеспечение стабильности

C2 больше не является традиционным фильтрующим конденсатором, но предназначен для улучшения переходных характеристик, защиты от внезапных изменений в сети или условиях нагрузки, например всплески. Использование этих конденсаторов, которые с показанными значениями будут поляризованными танталовыми конденсаторами, хотя и не обязательно во всех цепях, рекомендуется для обеспечения максимальной стабильности, предотвращая любую тенденцию к переходу I.C. колебаться. Они должны быть установлены как можно ближе к регулятору, а I.C. Заземляющее соединение должно быть подключено к 0 В как можно физически ближе к заземлению нагрузки. Эти проблемы лучше всего решаются, когда регулирующий орган I.C. используется в качестве регулятора «точки нагрузки», а не в качестве основного регулятора для питания всей системы.

Надежность

Использование интегральных схем линейного регулятора. значительно повысил надежность источников питания, но поскольку эти микросхемы часто располагаются на вставных дополнительных панелях системы, существует опасность повреждения микросхемы регулятора. (а также к другим компонентам), если панели вставляются или удаляются, когда основной источник питания все еще находится под напряжением. Это может быть связано либо с тем, что система все еще подключена к сети, либо с тем, что конденсаторы в сети не полностью разряжены.

Причина в том, что при отсоединении или подключении многоконтактных разъемов нет гарантии, в каком порядке будут подключаться или отключаться отдельные контакты, и это может привести к неожиданному короткому замыканию или обрыву цепи, возникающему на мгновение во время процесса подключения или отключения.

Рис. 2.3.3 Защитный диод, используемый с 7805 и большими конденсаторами

В некоторых схемах электролитические конденсаторы могут использоваться для C1 и C2 в качестве альтернативы использованию танталовых или полиэфирных конденсаторов, но в этом случае используемая емкость будет значительно выше, 25 мкФ или более. Однако в схемах, где C2 составляет 100 мкФ или более, существует вероятность того, что при коротком замыкании входа на землю временно (или постоянно из-за неисправности) заряд на C2 вызовет протекание большого тока обратно в I. C. выходной терминал, повредив I.C. Чтобы предотвратить это, диод, такой как 1N4002, может быть подключен к I.C. как показано на рис. 2.3.3, так что, если в какой-то момент входная клемма находится под более низким потенциалом, чем выходная, диод будет проводить любой заряд на выходной клемме на землю, а не пропускать ток через I.C.

Рис. 2.3.4 Влияние соединения заземления разомкнутой цепи на микросхему 7812

может быть отключен за мгновение до входа, как показано на рис. 2.3.4. В таком случае выходная клемма может подняться до уровня напряжения нерегулируемого входа, что может привести к повреждению компонентов, питаемых регулятором. Также, если панель подключена к сети с уже поданным питанием, та же ситуация, когда заземление мгновенно размыкается, что приводит к повреждению микросхемы. похоже.

Поскольку регуляторы напряжения обычно питаются от основного источника питания, они могут быть чувствительны к любым всплескам сетевого напряжения, а также к обратной э.