|
Типовые проблемы с электроникой (1)
Техничка
Подпишитесь на автора
ПодписатьсяНе хочу
114
Вопросы вроде ‘дисплей загорается только при подключении по USB’ и ‘почему не греет стол’, пожалуй, так же часты, как и ‘помогите выбрать из двух зол’ и ‘почему не печатает’. Надо один раз это дело подробно описать, чтобы потом однострочно ссылаться.Получили ответ от тех. поддержки китайской компании Huawei, одна из строк — ‘Китайское электричество до конца не изучено…’На самом деле, нет. В нашем случае — изучено достаточно неплохо. В моем личном косячном хит-параде на пальме первенства сидит линейный стабилизатор AMS1117-5.0.
Сгоревший стабилизатор на Arduino
Проблема характерна для бюджетного и чрезвычайно распространенного варианта электроники — Arduino Mega + RAMPS. Причина — предельный режим работы цепи питания Arduino. Дело в том, что эта цепь рассчитана на то, чтобы ‘кормить’ сам чип ATmega 2560, мост USB UART и оставить немного запаса на простенькую периферию.Папа работает трансформатором. Получает 220, отдает 127, а на остальные гудит.Аксакалы помнят, зачем 127. Но тут у нас другая ситуация. Линейный стабилизатор AMS1117-5.0 получает 12 вольт, выдает 5. А на семь вольт он не гудит, а греется. И при навешивании на него все большего количества потребителей, он, вроде, должен справляться — до превышения допустимого тока еще далеко. Только тут надо смотреть на рассеиваемую мощность. А она, когда требуется уронить 7В, очень серьезна. И да, и перегрев, и выход из строя. Кстати, нередко бедный стабилизатор быстро, решительно уничтожают, пытаясь решить другую проблему, описанную ниже.
Симптомы выхода из строя стабилизатора очень просты. При включении питания дисплей принтера не подает признаков жизни. Что-то начинает рисовать только при подключении по USB. Почему так? Да потому что на Arduino Mega есть цепь, которая при наличии питания от USB переключается на него. Иначе мы бы ничего не смогли сделать с голой ‘ардуиной’, подключенной к компьютеру.
Что делать? Возможны варианты.
То, что обведено — это другая история. Сейчас важен приклеенный на двухсторонний скотч зеленый преобразователь.
- Просто заменить AMS1117-5.0. Чтобы аккуратно удалить это дело с платы, понадобится либо термовоздушная паяльная станция, либо хорошие кусачки и мощный паяльник (откусываем ноги, прогреваем корпусной вывод, удаляем, ликвидируем остатки выводов). Неоднократно слышал о том, что простая замена стабилизатора помогает, объяснить это могу разве что тем, что китайцы ставят на свои ‘меги’ какую-то галимую отбраковку.
- Заменить AMS1117-5.0 на дубовый LM7805 (КР142ЕН5А). Удалить AMS как в п.1, подпаять провода, а к ним — уже ‘кренку’, для большего спокойствия установленную на радиатор (обращаем внимание на то, что цоколевка (порядок выводов) у 7805 другой). Поскольку 7805 в более брутальном корпусе TO-220, она способна ‘погудеть’ на большее количество ватт по сравнению с 1117.
- Использовать внешний пятивольтовый источник. Для этого на RAMPS удаляется диод D1 (через который идет основное питание с RAMPS на ‘мегу’;), и к любой ненужной паре контактов VCC-GND (скажем, колодка для серводвигателей) подцепляется 5В ‘откуда-то’. Это может быть зарядка для мобильника с USB-выходом. Или DC-DС преобразователь. В общем, на откуп фантазии пользователя.
- Заменить Arduino Mega на аналог с модифицированной цепью питания. Такие встречаются, хоть и нечасто, и стоят не очень гуманно. Можно нагуглить как Taurino Power, например.
- Выкинуть весь бутерброд Arduino+RAMPS и использовать ‘моноблочную’ плату, на которой пятивольтовое питание реализовано через стабилизатор 7805 или DC-DC преобразователь.
Импульсный понижающий (DC-DC Step-down) преобразователь.
Интегрированный преобразователь на MKS Gen.
Редкий клон Arduino Mega с нормальным питанием.
Светит, но не греет
— Отдам даром микроволновку крутится, но не греет, выглядит хорошо. Пишите в ЛС.Теперь — ко второй вечной проблеме бюджетного репрапа. Называется ‘не греется стол’. Как правило, возникает при желании попечатать ABS, то есть, прогреть стол хотя бы до 90 градусов. И начинается веселье. Распространенный вариант — когда температура набирается невменяемо долго (100 градусов — более 15 минут). Диагностировать нужно с помощью мультиметра (тестера, ‘цешки’, кому как).— Т.е. курица не разогреется, но накатается вдоволь?
- Измеряем напряжение на клеммах блока питания. При выключенном нагреве стола и при включенном. Если есть заметная разница в единицы вольт (скажем, 12В и 10В), выкидывайте этот блок в помойку (или отложите, вдруг пригодится для менее привередливых потребителей).
- Измеряем напряжение непосредственно на столе. Если, опять же, есть серьезная разница, выкидываем. На этот раз — провода. ‘Правило большого пальца’ (Rule of thumb) — провода на стол должны иметь сечение 2.5 квадратных миллиметра. И да, если у вас стол коммутируется через основную плату (RAMPS, например), провода от БП до нее должны быть соответствующими.
- Если на БП и на столе напряжение одинаковое (ну, с разницей до 0.5В), и при этом нагрев идет еле-еле, выкидываем. Теперь — стол. Если у вас более-менее вменяемый мультиметр, попробуйте померять сопротивление стола. Отключенного от платы. Точнее, сначала закоротите щупы, запомните циферки. А потом уже сопротивление стола. Реальное значение — второе измерение минус первое. Для 12-вольтового стола норма — порядка 1.2 Ом. Если там порядка 2 Ом (повторяюсь, нужно быть уверенным в качестве мультиметра), то это печаль и брак. Раскочегарить такой стол можно, но для этого придется поднимать напряжение блока питания (если на нем есть сответствующая ‘крутилка’;). Увеличение напряжения до 13.5-15В обычно помогает, но если у вас типовой бутерброд Arduino+RAMPS, это прямой путь к уничтожению стабилизатора, о чем написано выше.
- А еще бывает идиотизм. Например, плохо припаянные провода. Или плохо зажатые концы в клеммах. Или плохо пропаянные клеммы. Тут все просто, где плохо — там греется и горит. В буквальном смыслее. Отдельного смачного пинка заслуживают изобретатели новомодных столов с разъемами (шесть штырьков, два средних — термистор, слева два плюса, справа — минусы). Уже не раз видел картину: плюс и минус заведены в разъеме на один штырек (не на пару), разъем оплавлен. Потому что ну ни разу один пин не рассчитан на 10 ампер. Решение — выкидывать. Пины со стола, подпаивать туда нормальный провод. Если у вас принтер с Y- столом (‘прюша’, дрыгостол), то нужно будет озаботиться фиксацией провода, чтобы он не переламывался в месте, близком к точке пайки.
Мосфет — это тип транзистора. Транзистор — это такая деталь с тремя ногами, если за одну дернуть, то он начинает через две оставшиеся пропускать ток. Совсем на пальцах. Но поскольку он не идеален, то току через эти две ноги создается определенное сопротивление. Измеряется оно единицами и десятками миллиом. И при относительно большом сопротивлении мосфет, коммутирующий стол, гудит. Ну, то есть, греется. Вплоть до самоотпаивания от платы. Тут опять большой привет разработчикам RAMPS, они туда поставили далеко не лучший вариант, хоть и дешевый. Радостные китайцы под копирку шпарят. А потом начинается колхоз с выносом мосфета на проводах, присобачиванием к нему радиаторов. Варианты тут тоже есть…
Вот эта зараза.
- Заменить мосфет сразу. Например, на IRL2203. Да, просто выкинуть (который раз это слово уже употребляется?) STP55NF06L и заменить.
- Использовать для коммутации стола твердотельное реле постоянного тока (тип DD). Выбирайте ‘низковольтное’, с напряжением коммутации до 60В. Те, которые коммутируют большее напряжение, могут быть основаны на мосфете с относительно высоким сопротивлением, в итоге, греться будут как кипятильник.
- Использовать для коммутации стола электромагнитное автомобильное реле. Не забыть его снабдить диодом во встречном включении (катод к плюсу обмотки, анод к минусу). Щелкает, да и контакты могут подгорать.
- Заменить хлам на плату с нормальными мосфетами.
- Использовать силиконовую 220-вольтовую грелку. Все хорошо и красиво, твердотельные реле переменного тока (DA) холодные и эффективные, но в полный рост встает вопрос электробезопасности. Убиться можно немного.
Я не представляю, в каком состоянии был гуманоид, придумавший ЭТО.
Винтовой хлам
Даже хорошие провода, плохо зажатые в плохие винтовые клеммы — это беда. Там получается ‘узкое место’, разогрев и оплавление с пиротехническими эффектами. Провода надо либо плотно скручивать и облуживать, либо упаковывать в наконечники НШВИ, обжатые обжимкой, а не плоскогубцами. Или же выпаивать клеммы и подпаивать провода напрямую, но это чревато отрывом дорожек при неудачных телодвижениях. Опять же, можно вынести силовую часть на твердотельное реле, там винтовые зажимы куда более сообразные.
В следующий раз — продолжу. Например, про оторванные провода от шаговых двигателей.
Подпишитесь на автора
ПодписатьсяНе хочу
114
Знакомство с регулятором напряжения 7805, распиновка, работа, применение
Привет, читатели, добро пожаловать в новый пост. Сегодня мы обсудим Введение в 7805. Любой тип источника напряжения не может обеспечить постоянный выходной сигнал, поскольку в цепях источника напряжения существуют колебания. Для получения постоянного напряжения на выходе необходим регулятор напряжения, поддерживающий значение напряжения в постоянной точке. Интегральная схема, используемая для регулирования напряжения, называемая регулятором напряжения.
Существуют различные типы регуляторов напряжения, используемые в электронных схемах в соответствии с приложениями, которые обеспечивают постоянное напряжение для таких проектов, как 7812, в этом посте мы обсудим микросхему 7805. Эта микросхема относится к серии стабилизаторов напряжения 78xx. Это линейные регуляторы напряжения фиксированной серии, и XX в этой серии обозначает значение напряжения, которое обеспечивает определенный ic. Например, 7805 представляет собой регулятор напряжения постоянного тока +5 В, что означает, что на выходе будет пять вольт независимо от входного напряжения. В этом уроке мы рассмотрим различные параметры для 7805, чтобы получить общее представление об этом регуляторе напряжения. Итак, приступим Введение в 7805
Содержание
Введение в 7805
- выход.
- Регуляторы напряжения стали необходимы для электронной техники и схем и являются основной частью схем.
- Число 7805 представляет собой комбинацию двух чисел 78, что означает, что это стабилизатор положительного напряжения, что означает, что любой регулятор напряжения, имеющий 78, будет обеспечивать положительное напряжение, а 05 означает, что выходное напряжение равно пяти вольтам.
- Этот регулятор имеет выходной ток 1,5 ампера. Это приводит к тепловым потерям, поэтому во время работы требуется радиатор
7805 Особенности
- Основные характеристики этого регулятора напряжения объясняются здесь
- Стандартная упаковка этого регулятора: TO-220 и KTE .
- Температура для этого компонента 125C
- Состоит из внутренних цепей защиты от тепловой перегрузки и ограничения тока короткого замыкания
- Его рабочий ток составляет пять миллиампер
- Его входное напряжение составляет от семи до двадцати пяти вольт
- Его вход плюс пять вольт
7805 Распиновка
- Имеет три распиновки, которые перечислены здесь
- В+: это распиновка входного напряжения
- GND — клемма заземления.
- Vo: плюс пять вольт выходной контакт
7805 Проблемы с нагревом IC
- Этот регулятор напряжения сталкивается с тепловыми потерями во время работы, так как его значение тока составляет 1,5 А. Он теряет большую мощность. Чтобы свести к минимуму потери мощности, в цепях требуется радиатор, но для использования радиатора для этого компонента необходимы надлежащие измерения.
- Вот формула, которая помогает найти тепло, выделяемое этим регулятором
Произведенное тепло = (Входное напряжение-5) x Ток O/P
- Предположим, что у нас есть входное напряжение 10 вольт и ток 0,3 А на выходе
- Таким образом, после подстановки значений в приведенное выше уравнение мы имеем
- (10-5)x0,3= 1,5 Вт
- Так вот при этих параметрах 1.5Вт мощность будет у этого регулятора потрачена впустую в виде тепла. Таким образом, в соответствии с этим значением мощности мы будем использовать радиатор. Но у вас разные значения входного напряжения, и мощность выходного тока будет другой, поэтому будут использоваться разные значения радиатора
7805 Схема ИС регулятора напряжения
7805 в качестве регулятора постоянного напряжения
- Здесь мы обсудим схему, которая обеспечивает плюс пять вольт на выходе и 7805, работающую в качестве регулятора постоянного напряжения.
- Эта схема имеет керамический конденсатор 33 мкФ на входе и конденсатор 0,1 мкФ на выходе. Входные конденсаторы
- решили проблемы с индуктивностью схемы, а выходной ток удалит импульсы из тока и создаст чистый постоянный ток на выходной стороне.
- На входе какое значение вольт мы подаём будет преобразовано в пять вольт на выходе
7805 в качестве регулятора с регулируемым выходом
- Этот регулятор также имеет функции переменного выходного напряжения, что означает, что при получении постоянного напряжения мы можем получать различные значения напряжения в соответствии с потребностями схемы.
- Здесь вы можете увидеть переменную выходную цепь с двумя сопротивлениями R1 и R2, изменяя значения этого сопротивления, мы можем выбрать выходное напряжение в соответствии с входным напряжением
LM7805 Линейный или импульсный регулятор напряжения
- Регуляторы напряжения бывают двух типов линейные и импульсные регуляторы напряжения. LM7805 — линейный стабилизатор напряжения. Ниже приведены пояснения по некоторым пунктам, которые помогут вам найти разницу между нормами линейного и коммутационного напряжения .
Линейные регуляторы напряжения
- Регуляторы, использующие линейные методы регулирования напряжения, называются линейными регуляторами.
- Их конструкция представляет собой понижающие цепи
- Имеют низкий, средний или высокий КПД
- Их структура менее сложна
- Низкие цены
- Используется для питания маломощных устройств
- Типичными примерами линейных регуляторов являются LM7805, LM317
Импульсные регуляторы напряжения
- Эти регуляторы регулируют напряжение с помощью коммутационных цепей с включенной и выключенной конфигурацией
- Их дизайн — это buck, boost и buck-boost
- Имеют более высокий КПД, чем линейные регуляторы
- Их схемы сложнее линейных
- Они использовались в проектах большой мощности
- Типичный пример: LM3671
7805 как положительный регулятор в отрицательной конфигурации
- На схеме ниже показан положительный регулятор в отрицательной конфигурации 7805
LM7805 Приложения
- Основные области применения LM7805 описаны здесь
- Используется в схемах защиты от обратного смещения
- Используется для схемы защиты от неправильной полярности выхода
- Используется в схеме двойного питания регулируемого
- Часть цепей регулятора тока
- Используется в качестве регулируемого регулятора мощности
- обеспечивает фиксированное напряжение
- Положительный регулятор в отрицательной конфигурации
Это все о регуляторе напряжения 7805, все детали объяснены. Если у вас есть вопросы, задавайте их здесь
Бесплатная сборка SMT ежемесячно
Новые пользователи получают бесплатные купоны на 54 доллара после успешной регистрации на JLCPCB
Автор: Генри
http://www.theengineeringknowledge.comЯ профессиональный инженер, выпускник известного инженерного университета, также имею опыт работы инженером в различных известных отраслях. Я также являюсь автором технического контента, мое хобби — исследовать новые вещи и делиться ими с миром. Через эту платформу я также делюсь своими профессиональными и техническими знаниями со студентами инженерных специальностей.
ИС регулятора напряжения | 7805 распиновка | Схема
Содержание
Введение
ИС регулятора напряжения (интегральная схема) представляет собой электронный компонент, предназначенный для поддержания постоянного уровня напряжения в цепи независимо от изменений входного напряжения или нагрузки.
ИС обычно используется для питания других электронных компонентов в цепи, требующих определенного уровня напряжения, таких как микроконтроллеры, датчики и другие цифровые устройства. ИС VR бывают разных размеров и форм, но обычно они состоят из источника опорного напряжения, усилителя ошибки и проходного элемента (транзистора), который регулирует выходное напряжение.
Существует много типов ИС стабилизаторов напряжения, но некоторые из наиболее распространенных:
- Линейные стабилизаторы напряжения: в этих регуляторах используется проходной транзистор для регулировки выходного напряжения, что обеспечивает стабильное выходное напряжение. Линейный регулятор прост в использовании, но он не очень эффективен и выделяет много тепла.
- Импульсные регуляторы напряжения: в этих регуляторах используется переключающий элемент (например, МОП-транзистор) для управления выходным напряжением. Они намного эффективнее линейных стабилизаторов, но более сложны и создают шум в цепи. Регуляторы
- с малым падением напряжения (LDO): эти регуляторы представляют собой тип линейного регулятора, который может обеспечить регулируемое выходное напряжение, очень близкое к входному напряжению. Они идеально подходят для приложений, требующих небольшого падения напряжения, таких как устройства с батарейным питанием.
- Регулируемые регуляторы напряжения: Эти регуляторы позволяют пользователю регулировать выходное напряжение, изменяя сопротивление потенциометра или добавляя внешние компоненты.
Они широко используются в электронных схемах и источниках питания и являются важными компонентами для правильной работы многих электронных устройств.
Часто используемые ИС стабилизаторов напряжения
- Серия LM78xx: это линейные стабилизаторы напряжения, обеспечивающие фиксированное выходное напряжение в диапазоне от 5 В до 24 В. Например, LM7805 обеспечивает фиксированное выходное напряжение 5 В.
- LM317: Линейный стабилизатор напряжения, обеспечивающий регулируемое выходное напряжение в диапазоне от 1,2 В до 37 В.
- LM2940: Линейный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения, обеспечивающий выходное напряжение 5 В, 12 В или 15 В с максимальным падением напряжения 0,5 В.
- LM2675: Импульсный регулятор напряжения, обеспечивающий регулируемое выходное напряжение с высокой эффективностью.
- LM7809: Линейный стабилизатор напряжения, обеспечивающий фиксированное выходное напряжение 9 В.
Микросхема LM7805:
LM7805 — одна из самых популярных микросхем виртуальной реальности, обеспечивающая фиксированное выходное напряжение 5 В. Он широко используется во многих электронных схемах для регулирования напряжения источников питания постоянного тока. Его популярность обусловлена простотой, дешевизной и доступностью. Он является частью серии линейных стабилизаторов напряжения LM78xx, которые широко используются благодаря своим фиксированным выходным напряжениям и простоте использования. Другие популярные микросхемы стабилизаторов напряжения включают LM317 для регулируемого регулирования напряжения и LM259. 6 для регулирования напряжения переключения. Однако популярность ИС может варьироваться в зависимости от конкретного приложения и требований.
Принцип работы микросхемы 7805:
ИС 7805 представляет собой линейный регулятор напряжения, обеспечивающий стабильное выходное напряжение, несмотря на колебания входного напряжения и условий нагрузки. ИС работает по простому принципу отрицательной обратной связи, когда часть выходного напряжения возвращается на вход через сеть делителя напряжения.
Микросхема 7805 содержит три клеммы, а именно вход, землю и выход. Входное напряжение подается на входную клемму, а регулируемое выходное напряжение получается с выходной клеммы. Клемма заземления подключается к земле цепи.
7805 Характеристики микросхемы
ИС 7805 широко используется в электронных схемах, требующих стабильного выходного напряжения 5 В постоянного тока. Это трехконтактное устройство с простой конструкцией, обеспечивающее надежную работу. В этой статье мы обсудим характеристики микросхемы 7805 и то, как они влияют на ее производительность.
Диапазон входного напряжения:
Максимальное входное напряжение для микросхемы 7805 составляет 35 В постоянного тока. Это означает, что входное напряжение не должно превышать это значение, так как это может привести к повреждению ИС. Для обеспечения надежной работы важно убедиться, что входное напряжение находится в пределах этого диапазона.
Диапазон выходного напряжения:
Микросхема регулятора напряжения 7805 обеспечивает постоянное выходное напряжение 5 В постоянного тока, которое регулируется внутренней схемой микросхемы. Выходное напряжение поддерживается на этом уровне, несмотря на изменения входного напряжения и условий нагрузки. Не рекомендуется использовать регулятор напряжения 7805 IC для регулирования напряжения, отличного от 5 В постоянного тока.
Выходной ток:
Максимальный выходной ток регулятора напряжения 7805 IC составляет 1 А. Это означает, что микросхема может подавать максимальный ток 1 А на нагрузку, подключенную к ее выходу. Однако фактический выходной ток может зависеть от рассеивания тепла и входного напряжения. При проектировании электронных схем важно учитывать максимальный выходной ток ИС, чтобы обеспечить его соответствие текущим требованиям нагрузки.
Падение напряжения:
Падение напряжения — это минимальная разница между входным и выходным напряжениями ИС, необходимая для того, чтобы ИС регулировала выходное напряжение. Для регулятора напряжения 7805 IC типичное падение напряжения составляет 2 В постоянного тока. Это означает, что если входное напряжение падает ниже 7 В постоянного тока, микросхема не сможет отрегулировать выходное напряжение до 5 В постоянного тока. При выборе входного напряжения для микросхемы важно учитывать падение напряжения.
Температурный диапазон:
Регулятор напряжения 7805 IC может работать в диапазоне температур от -40°C до 125°C. При проектировании электронных схем важно учитывать температурный диапазон, чтобы гарантировать, что ИС работает в безопасных рабочих пределах.
Тип корпуса:
Микросхема регулятора напряжения 7805 доступна в различных типах корпусов, таких как TO-220 и SOT-223. Тип корпуса может влиять на рассеивание тепла ИС, поэтому очень важно выбрать соответствующий тип корпуса для приложения.
Заключение:
Регулятор напряжения 7805 IC является популярным компонентом в электронных схемах, требующих стабильного выходного напряжения 5 В постоянного тока. Его характеристики, такие как диапазон входного напряжения, диапазон выходного напряжения, допустимый выходной ток, падение напряжения, диапазон температур и тип корпуса, влияют на его характеристики и должны учитываться при проектировании электронных схем. Поняв характеристики микросхемы регулятора напряжения 7805, разработчики и любители могут эффективно использовать ее в своих проектах и обеспечивать надежную работу.
Схема выводов микросхемы регулятора напряжения 7805:
Схема выводов микросхемы регулятора напряжения 7805 показана ниже:
Входное напряжение подключается к клемме IN, земля подключается к клемме GND, а регулируемое напряжение 5 В постоянного выходной сигнал поступает с клеммы OUT.
Регулятор напряжения 7805 IC Систематическая диаграмма:
Систематическая диаграмма регулятора напряжения 7805 IC показана ниже:
Систематическая диаграмма показывает внутреннюю схему регулятора напряжения, состоящую из резисторов, конденсаторов и проходного транзистора. Входное напряжение подается на сеть делителя напряжения, образованную резисторами R1 и R2. Выход сетевого делителя напряжения равен
по сравнению с опорным напряжением, которое генерируется внутренним опорным напряжением запрещенной зоны ИС. Разница между опорным напряжением и напряжением на сети делителя напряжения усиливается усилителем ошибки и подается на базу проходного транзистора, управляющего выходным напряжением.
Выходное напряжение регулируется до постоянного значения 5 В постоянного тока проходным транзистором, который постоянно регулирует свое сопротивление для поддержания стабильного выходного напряжения, несмотря на изменения входного напряжения и условий нагрузки. Выходное напряжение также фильтруется конденсатором C1 для устранения любых высокочастотных шумов или скачков напряжения.
Применение регулятора напряжения 7805 IC:
Регулятор напряжения 7805 IC широко используется в электронных схемах, требующих стабильного выходного напряжения 5 В постоянного тока, таких как схемы микроконтроллеров, цифровые схемы и аналоговые схемы. Некоторые из распространенных применений микросхемы 7805:
- Блок питания микроконтроллера
- Цифровые логические схемы
- Аудиоусилители
- Зарядные устройства
- Драйверы светодиодов
- Блоки питания цепей датчиков
Часто задаваемые вопросы:
В. Каково максимальное входное напряжение для регулятора напряжения 7805 IC?
A. Максимальное входное напряжение для микросхемы 7805 составляет 35 В постоянного тока .
В. Могу ли я использовать микросхему 7805 для регулирования напряжения, отличного от 5 В постоянного тока?
A.