7805Ct характеристики схема подключения
Трехвыводной стабилизатор напряжения L7805. Микросхема выпускается в двух видах: пластик ТО-220 и металл ТО-3.
Три вывода (слева на право) ввод — минус — выход.
Последних две цифры указывают на стабилизированное напряжение микросхемы: 7805 — 5 вольт, 7806 — 6 вольт, 7824 — 24 вольт.
Схема подключения стабилизатора, распространяется на все микросхемы этой серии:
Принципиальная схема стабилизатора:
Output voltage — выходное напряжение.
Input voltage — входное напряжение.
7805 выдает выходное напряжение 5 Вольт.
Рекомендуемое входное напряжение производители установили 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 аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4.
При большой нагрузке, а эта микросхема способна отдавать мощность порядка 15 Ватт, стабилизатор лучше оснастить радиатором и по возможности с вентилятором.
Более полная схема стабилизатора:
Для того, чтобы стабилизатор не перегревать, нужно придерживаться нужного минимального напряжения на входе микросхемы, то есть если у нас L7805, то на вход подаем 7-8 вольт.
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 нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и войти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается.
Источник: www.arduinoguru.ru
Интегральный стабилизатор 7805: описание, примеры подключения
Устройства, которые входят в схему блока питания, и поддерживают стабильное выходное напряжение, называются стабилизаторами напряжения. Эти устройства рассчитаны на фиксированные значения напряжения выхода: 5, 9 или 12 вольт. Но существуют устройства с наличием регулировки. В них можно установить желаемое напряжение в определенных доступных пределах.
Большинство стабилизаторов предназначены на определенный наибольший ток, который они выдерживают. Если превысить эту величину, то стабилизатор выйдет из строя. Инновационные стабилизаторы оснащены блокировкой по току, обеспечивающей выключение устройства при достижении наибольшего тока в нагрузке и защищены от перегрева. Вместе со стабилизаторами, которые поддерживают положительное значение напряжения, есть и устройства, действующие с отрицательным напряжением. Они применяются в двухполярных блоках питания.
Стабилизатор 7805 изготовлен в корпусе, подобном транзистору. На рисунке видны три вывода. Он рассчитан на напряжение 5 вольт и ток 1 ампер. В корпусе есть отверстие для фиксации стабилизатора к радиатору. Модель 7805 является устройством положительного напряжения.
Зеркальное отображение этого стабилизатора — это его аналог 7905, предназначенный для отрицательного напряжения. На корпусе будет положительное напряжение, на вход поступит отрицательное значение. С выхода снимается -5 В. Чтобы стабилизаторы работали в нормальном режиме, нужно подавать на вход 10 вольт.
Распиновка
Стабилизатор 7805 имеет распиновку, которая показана на рисунке. Общий вывод соединен с корпусом. Во время установки устройства это играет важную роль. Две последние цифры обозначают выдаваемое микросхемой напряжение.
Стабилизаторы для питания микросхем
Рассмотрим методы подключения к питанию цифровых приборов, сделанных самостоятельно, на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует для нормальной работы правильное подключение питания. Блок питания рассчитывается на определенную мощность. На его выходе устанавливается конденсатор значительной величины емкости для выравнивания импульсов напряжения.
Блоки питания без стабилизации, применяемые для роутеров, сотовых телефонов и другой техники, не сочетаются с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих блоков изменяется, и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила являются зарядные блоки для смартфонов с USB портом, на котором выходит 5 В.
Схема работы стабилизатора, сочетающаяся со всеми микросхемами этого типа:
Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема выглядела бы следующим образом:
Для электронных устройств не чувствительных к точности напряжения, такой прибор подойдет. Но для точной аппаратуры нужна качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в интервале 4,75-5,25 В, но нагрузка по току не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в интервале 7,5-20 В. При этом выходное значение будет постоянно равно 5 В. Это является достоинством стабилизаторов.
При возрастании нагрузки, которую может выдать микросхема (до 15 Вт), прибор лучше обеспечить охлаждением вентилятором с установленным радиатором.
Работоспособная схема стабилизатора:
- Наибольший ток 1,5 А.
- Интервал входного напряжения – до 40 вольт.
- Выход – 5 В.
Во избежание перегрева стабилизатора, необходимо поддерживать наименьшее входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.
Лишнюю величину мощности микросхема рассеивает на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем выше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагревание корпуса. В итоге микросхема перегреется и сработает защита, устройство отключится.
Стабилизатор напряжения 5 вольт
Такое устройство имеет отличие от аналогичных приборов в своей простоте и приемлемой стабилизации. В нем использована микросхема К155J1А3. Этот стабилизатор использовался для цифровых устройств.
Устройство состоит из рабочих узлов: запуска, источника образцового напряжения, схемы сравнения, усилителя тока, ключа на транзисторах, накопителя индуктивной энергии с коммутатором на диодах, фильтров входа и выхода.
После подключения питания начинает действовать узел запуска, который выполнен в виде стабилизатора напряжения. На эмиттере транзистора возникает напряжение 4 В. Диод VD3 закрыт. В итоге включается образцовое напряжение и усилитель тока.
Ключ на транзисторах закрыт. На выходе усилителя образуется импульс напряжения, который открывает ключ, пропускающий ток на накопитель энергии. В стабилизаторе включается схема отрицательной связи, устройство переходит в режим работы.
Все применяемые детали тщательно проверяются. Перед установкой на плату резистора, его значение делают равным 3,3 кОм. Стабилизатор вначале подключают на 8 вольт с нагрузкой 10 Ом, далее, при необходимости устанавливают его на 5 вольт.
Источник: ostabilizatore.ru
L7805 схема источника тока
L7805-CV линейный стабилизатор постоянного напряжения
L7805-CV — практически для любого радиолюбителя собрать источник питания со стабилизирующим выходным напряжением на микросхеме 7805 и аналогичных из этой серии, не представляет никакой сложности. Именно об этом линейном регуляторе входного постоянного напряжения пойдет речь в данном материале.
На рисунке выше, представлена типичная схема линейного стабилизатора L7805 с положительной полярностью 5v и номинальным рабочим током 1.5А. Данные микросхемы приобрели такую известность, что за их производство взялись большинство мировых компаний. А вот на снимке ниже, представлена схема немного усовершенствованная, за счет увеличения емкости конденсаторов С1-С2.
Как правило, между радиотехниками и электронщиками этот чип называют сокращенно, не называя впереди стоящих буквенных обозначений указывающих на производителя. Ведь и так понятно для каждого, что это — стабилизатор, последняя цифра, которого указывает его напряжение на выходе.
Кто еще не сталкивался с данными электронными компонентами на практике и мало, что о них знает, то вот вам для наглядности небольшое видео по сборке схемы:
Стабилизатор напряжения 5v! На микросхеме L7805CV
Одно из важных условий — высокое качество компонентов
На самом деле при покупке комплектующих изготовитель играет значительную роль. Когда вы приобретаете любые электронные компоненты, всегда обращайте внимание на бренд детали, а также поинтересуйтесь кто их поставляет. Лично меня устраивает продукция компании «STMicroelectronics», производителя микроэлектронных компонентов.
Безымянные стабилизаторы или от мало известных фирм, как правило всегда стоят дешевле, чем аналогичные от известных брендов. Но и качество таких деталей не всегда на должном уровне, особенно сказывается в их работе существенный разброс напряжения на выходе.
Практически мне много раз попадались микросхемы L7805 выдававшие выходное напряжение в пределах 4,6v, вместо 5v, а другие из этой же серии давали наоборот больше — 5,3v. К тому же, такие образцы частенько могут создавать приличный фон и повышенное потребление мощности.
Схема источника тока выполненная на микросхемах из серии L78xx
Значение выходного тока обусловлено постоянным резистором R*, включенным параллельно с конденсатором 0,1uF, именно это сопротивление в свою очередь создает нагрузку для
Величина тока на выходе источника L78хх
Неприятный момент, который можно наблюдать в схеме, это суммирование тока покоя Id с током на выходе. Параметры тока покоя обозначены в документации на микросхему. В основном такие стабилизаторы имеют постоянную величину тока покоя, составляющую 8мА. Это значение является наименьшим током выходной цепи чипа. Следовательно, при попытке создать источник тока, у которого значение будет меньше, чем 8мА, никак не получится.
Здесь можно скачать документацию на микросхему L78xx L78_DataSheet.pdf
В лучшем случае от L7805 можно получить выходные токи в пределах от 8мА до 1А. Впрочем, при работе на токах превышающие значение 750-850 мА, категорически рекомендуем устанавливать микросхему на радиатор. Но и работать на таких токах все же не оправдано. Обозначенный в документации ток в 1А — это его максимальное значение. В фактических условиях чип наверняка выйдет из строя из-за перегрева. Поэтому, оптимальный выходной рабочий ток должен находится в пределах от 20 мА до 750 мА.
Корректность выходного тока и величина напряжения
В тоже время не постоянность тока покоя формируется как Δ >
Оптимальное сопротивление нагрузки
Одновременно с этим нужно принять во внимание значение сопротивления нагрузки. Здесь все просто, то есть используя закон Ома можно все высчитать. Например:
Исходя их таких несложных расчетов мы выяснили, какое должно быть напряжение на нагрузке с сопротивлением 100 Ом, чтобы создать выходной ток 100 мА. Согласно эти расчетам получается, что оптимальным вариантом будет использовать микросхему 7812 либо 7815, рассчитанную на 12v и 15v в соответствии, с целью иметь запас.
Заключение
Естественно, в такой схеме источника тока присутствуют ограничительные моменты. Хотя она может быть полезна для большого количества решений, в которых высокая точность не играет особой роли. Отсутствие какой либо сложности в схеме, дает возможность изготовить источник тока практически в любых условиях, тем более комплектующие для нее приобрести не составит труда.
Источник: usilitelstabo.ru
Схема источника тока на 7805 и других 78xx стабилизаторах
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 стабилизаторми небольшое видео по сборке «на коленках»:
Качество компонентовВ реальности производитель очень важен. Всегда старайтесь покупать стабилизаторы, да и любые детали от крупных производителей и у проверенных поставщиков. Я лично предпочитаю STMicroelectronics. Их отличает эмблема ST в углу.
Ноунейм стабилизаторы или производства дедушки чаньханьбздюня очень часто имеют значительный разброс значений выходного напряжения от изделия к изделию. На практике встречалось, что стабилизатор 7805, который должен давать 5 вольт выдавал 4.63, либо же некоторые образцы давали до 5.2 вольта.
Ладно бы это, напряжение то он держит постоянным, но проблема еще и в том, что в несколько раз сильнее выбросы, фон и больше потребление самого стабилизатора. Думаю вы поняли.
Схема источника тока на 78xxВеличина тока задается резистором R*, который является нагрузкой для стабилизатора. При этом стабилизатор не заземлен. Заземление происходит только через нагрузку Rн. Такая схема включения вынуждает микросхему пытаться обеспечить в нагрузку заданный ток, путем регулировки напряжения на выходе.
Выходной ток источника тока на L78Небольшой неприятностью представляется ток покоя >
В идеале из стабилизатора можно выжать токи от 8 мА до 1 А. Однако при токах больше 200-300 мА крайне желателен радиатор. Гнать токи более 700-800 мА в принципе не желательно. Указанный в даташите 1А — это пиковое значение, в реальности стабилизатор скорее всего перегреется. На основании сказанного можно заключить, что диапазон выходных токов составляет 10-700 мА.
Точность тока и выходное напряжениеПри 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.
Сопротивление нагрузкиВ 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.
Заключение
Конечно такой источник тока имеет свои ограничения, однако он может пригодиться для подавляющего числа задач, где не требуется особая точность. Простота схемы и доступность компонентов, позволяет на коленке собрать источник тока.
Источник: audiogeek.ru
Схема подключения стабилизатора L7805CV, описание характеристик
Интегральный стабилизатор L7805 CV – обычный трехвыводной стабилизатор положительного напряжения на 5В. Выпускается фирмой STMircoelectronics, примерная цена около 1 $. Выполнен в стандартном корпусе TO -220 (см. рисунок) , в котором выполнено много транзисторов, однако, предназначение у него совсем другое.
В маркировке серии 78ХХ последние две цифры обозначают номинал стабилизируемого напряжения, например:
- 7805 — стабилизация на 5 В;
- 7812 — стабилизация на 12 В;
- 7815 — стабилизация на 15 В и т.д.
Серия 79 предназначена для отрицательного выходного напряжения.
Используется для стабилизации напряжения в различных низковольтных схемах. Очень удобно использовать, когда необходимо обеспечить точность подаваемого напряжения, не требуется городить сложных схем стабилизации, а все это можно заменить одной микросхемой и парочкой конденсаторов.
Схема подключения L7805CV
Схема подключения L 7805 CV довольно проста, для работы необходимо согласно datasheet повесить конденсаторы по входу 0,33 мкФ, и по выходу 0,1 мкФ. Важно при монтаже или при конструировании, конденсаторы расположить максимально близко к выводам микросхемы. Делается это чтобы обеспечить максимальный уровень стабилизации и уменьшению помех.
По характеристикам стабилизатор L7805CV работоспособен при подаче входного постоянного напряжения в пределах от 7,5 до 25 В. На выходе микросхемы будет стабильное постоянное напряжение в 5 Вольт. В этом состоит вся прелесть микросхемы L7805CV.
Проверка работоспособности L7805CV
Как проверить работоспособность микросхемы? Для начала можно просто прозвонить выводы мультиметром, если хоть в одном случае наблюдается закоротка, то это однозначно указывает на неисправность элемента. При наличии у вас источника питания на 7 В и выше, можно собрать схему согласно датащита, приведенную выше, и подать на вход питание, на выходе мультиметром фиксируем напряжение в 5 В, соответственно элемент абсолютно работоспособен. Третий способ более трудоемкий, в случае если у вас отсутствует источник питания. Однако в этом случае вы параллельно получите и источник питания на 5 В. Необходимо собрать схему с выпрямительным мостом согласно рисункe, представленного ниже.
Для проверки нужен понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации в 18 — 20 и выпрямительный мост, дальнейший обвес стандартный два конденсатора на стабилизатор и все, источник питания на 5 В готов. Значения номиналов конденсаторов тут завышены по отношению к схеме включения L7805 в datasheet, это связано с тем, чтобы лучше сгладить пульсации напряжения после выпрямительного моста. Для более безопасной работы, желательно добавить индикацию для визуализации включения прибора. Тогда схема приобретет такой вид:
Если на нагрузке будет много конденсаторов или любой другой емкостной нагрузки, можно защитить стабилизатор обратным диодом, во избежание выгорания элемента при разряде конденсаторов.
Большим плюсом микросхемы является достаточно легкая конструкция и простота использования, в случае, если вам необходимо питание одного значения. Схемы чувствительные к значениям напряжения обязательно должны снабжаться подобными стабилизаторами чтобы предохранить чувствительные к скачкам напряжения элементы.
Характеристики стабилизатора L7805CV, его аналоги
Основные параметры стабилизатора L7805CV:
- Входное напряжение — от 7 до 25 В;
- Рассеиваемая мощность — 15 Вт;
- Выходное напряжение — 4,75…5,25 В;
- Выходной ток — до 1,5 А.
Характеристика микросхемы приведена в таблице ниже, данные значения справедливы при условии соблюдения некоторых условий. А именно температура микросхемы находится в пределах от 0 до 125 градусов Цельсия, входном напряжении 10 В, выходном токе 500 мА (если иное не оговорено в условиях, колонка Test conditions), и стандартном обвесе конденсаторами по входу 0,33 мкФ и по выходу 0,1 мкФ.
Из таблицы видно, что стабилизатор прекрасно себя ведет при питании на входе от 7 до 20 В и на выходе будет стабильно выдаваться от 4,75 до 5,25 В. С другой стороны, подача более высоких значений приводит к уже более значительному разбросу выходных значений, поэтому выше 25 В не рекомендуется, а понижение по входу менее 7 В , вообще, приведет к отсутствию напряжения на выходе стабилизатора.
При работе на больших нагрузках, более 5 Вт, на микросхему необходимо установить радиатор во избежания перегрева стабилизатора, конструкция позволяет это сделать без каких-либо вопросов. Для более точной (прецизионной) техники, естественно, такой стабилизатор не подходит, т.к. имеет значительный разброс номинального напряжения при изменении входного напряжения.
Так как стабилизатор линейный, использовать его в мощных схемах бессмысленно, потребуется стабилизация, построенная на широтно-импульсном моделировании, но для питания небольших устройств, как телефонов, детских игрушек, магнитол и прочих гаджетов, вполне пригоден L7805. Аналог отечественный — КР142ЕН5А или в простонародье «КРЕНКА». По стоимости аналог также находится в одной категории.
Источник: instrument.guru
7805Ст характеристики схема подключения
L7805-CV линейный стабилизатор постоянного напряжения
L7805-CV — практически для любого радиолюбителя собрать источник питания со стабилизирующим выходным напряжением на микросхеме 7805 и аналогичных из этой серии, не представляет никакой сложности. Именно об этом линейном регуляторе входного постоянного напряжения пойдет речь в данном материале.
На рисунке выше, представлена типичная схема линейного стабилизатора L7805 с положительной полярностью 5v и номинальным рабочим током 1.5А. Данные микросхемы приобрели такую известность, что за их производство взялись большинство мировых компаний. А вот на снимке ниже, представлена схема немного усовершенствованная, за счет увеличения емкости конденсаторов С1-С2.
Как правило, между радиотехниками и электронщиками этот чип называют сокращенно, не называя впереди стоящих буквенных обозначений указывающих на производителя. Ведь и так понятно для каждого, что это — стабилизатор, последняя цифра, которого указывает его напряжение на выходе.
Кто еще не сталкивался с данными электронными компонентами на практике и мало, что о них знает, то вот вам для наглядности небольшое видео по сборке схемы:
Стабилизатор напряжения 5v! На микросхеме L7805CV
Одно из важных условий — высокое качество компонентов
На самом деле при покупке комплектующих изготовитель играет значительную роль. Когда вы приобретаете любые электронные компоненты, всегда обращайте внимание на бренд детали, а также поинтересуйтесь кто их поставляет. Лично меня устраивает продукция компании «STMicroelectronics», производителя микроэлектронных компонентов.
Безымянные стабилизаторы или от мало известных фирм, как правило всегда стоят дешевле, чем аналогичные от известных брендов. Но и качество таких деталей не всегда на должном уровне, особенно сказывается в их работе существенный разброс напряжения на выходе.
Практически мне много раз попадались микросхемы L7805 выдававшие выходное напряжение в пределах 4,6v, вместо 5v, а другие из этой же серии давали наоборот больше — 5,3v. К тому же, такие образцы частенько могут создавать приличный фон и повышенное потребление мощности.
Схема источника тока выполненная на микросхемах из серии L78xx
Значение выходного тока обусловлено постоянным резистором R*, включенным параллельно с конденсатором 0,1uF, именно это сопротивление в свою очередь создает нагрузку для L7805. Причем, стабилизатор не имеет заземления. На «землю» идет только один вывод сопротивления нагрузки Rн. Принцип действия такой схемы включения обязывает L7805-CV выдавать в нагрузку определенную величину тока, посредством регулирования выходного напряжения.
Величина тока на выходе источника L78хх
Неприятный момент, который можно наблюдать в схеме, это суммирование тока покоя Id с током на выходе. Параметры тока покоя обозначены в документации на микросхему. В основном такие стабилизаторы имеют постоянную величину тока покоя, составляющую 8мА. Это значение является наименьшим током выходной цепи чипа. Следовательно, при попытке создать источник тока, у которого значение будет меньше, чем 8мА, никак не получится.
Здесь можно скачать документацию на микросхему L78xx L78_DataSheet.pdf
В лучшем случае от L7805 можно получить выходные токи в пределах от 8мА до 1А. Впрочем, при работе на токах превышающие значение 750-850 мА, категорически рекомендуем устанавливать микросхему на радиатор. Но и работать на таких токах все же не оправдано. Обозначенный в документации ток в 1А — это его максимальное значение. В фактических условиях чип наверняка выйдет из строя из-за перегрева. Поэтому, оптимальный выходной рабочий ток должен находится в пределах от 20 мА до 750 мА.
Корректность выходного тока и величина напряжения
В тоже время не постоянность тока покоя формируется как Δ >
Оптимальное сопротивление нагрузки
Одновременно с этим нужно принять во внимание значение сопротивления нагрузки. Здесь все просто, то есть используя закон Ома можно все высчитать. Например:
Исходя их таких несложных расчетов мы выяснили, какое должно быть напряжение на нагрузке с сопротивлением 100 Ом, чтобы создать выходной ток 100 мА. Согласно эти расчетам получается, что оптимальным вариантом будет использовать микросхему 7812 либо 7815, рассчитанную на 12v и 15v в соответствии, с целью иметь запас.
Заключение
Естественно, в такой схеме источника тока присутствуют ограничительные моменты. Хотя она может быть полезна для большого количества решений, в которых высокая точность не играет особой роли. Отсутствие какой либо сложности в схеме, дает возможность изготовить источник тока практически в любых условиях, тем более комплектующие для нее приобрести не составит труда.
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 стабилизаторми небольшое видео по сборке «на коленках»:
Качество компонентовВ реальности производитель очень важен. Всегда старайтесь покупать стабилизаторы, да и любые детали от крупных производителей и у проверенных поставщиков. Я лично предпочитаю STMicroelectronics. Их отличает эмблема ST в углу.
Ноунейм стабилизаторы или производства дедушки чаньханьбздюня очень часто имеют значительный разброс значений выходного напряжения от изделия к изделию. На практике встречалось, что стабилизатор 7805, который должен давать 5 вольт выдавал 4.63, либо же некоторые образцы давали до 5.2 вольта.
Ладно бы это, напряжение то он держит постоянным, но проблема еще и в том, что в несколько раз сильнее выбросы, фон и больше потребление самого стабилизатора. Думаю вы поняли.
Схема источника тока на 78xxВеличина тока задается резистором R*, который является нагрузкой для стабилизатора. При этом стабилизатор не заземлен. Заземление происходит только через нагрузку Rн. Такая схема включения вынуждает микросхему пытаться обеспечить в нагрузку заданный ток, путем регулировки напряжения на выходе.
Выходной ток источника тока на L78Небольшой неприятностью представляется ток покоя >
В идеале из стабилизатора можно выжать токи от 8 мА до 1 А. Однако при токах больше 200-300 мА крайне желателен радиатор. Гнать токи более 700-800 мА в принципе не желательно. Указанный в даташите 1А — это пиковое значение, в реальности стабилизатор скорее всего перегреется. На основании сказанного можно заключить, что диапазон выходных токов составляет 10-700 мА.
Точность тока и выходное напряжениеПри 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.
Сопротивление нагрузкиВ 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.
Заключение
Конечно такой источник тока имеет свои ограничения, однако он может пригодиться для подавляющего числа задач, где не требуется особая точность. Простота схемы и доступность компонентов, позволяет на коленке собрать источник тока.
Раздел: Зарубежные Микросхемы Управление питанием Линейные регуляторы
- Наименование: LM7805CT
- Описание: Positive Voltage Regulator
- Кол-во каналов: 1
- Входное напряжение (min) (Uвх (min)): 7 В
- Входное напряжение (max) (Uвх (max)): 35 В
- Выходное напряжение (min) (Uвых (min)): 4.8 В
- Выходное напряжение (max) (Uвых (max)): 5.2 В
Uпд: 2 В
7805 стабилизатор где стоит. Стабилизатор напряжения и стабилизатор тока. Ну так и зачем всё это нужно то
L7805-CV — практически для любого радиолюбителя собрать источник питания со стабилизирующим выходным напряжением на микросхеме 7805 и аналогичных из этой серии, не представляет никакой сложности. Именно об этом линейном регуляторе входного постоянного напряжения пойдет речь в данном материале.
На рисунке выше, представлена типичная схема линейного стабилизатора L7805 с положительной полярностью 5v и номинальным рабочим током 1.5А. Данные микросхемы приобрели такую известность, что за их производство взялись большинство мировых компаний. А вот на снимке ниже, представлена схема немного усовершенствованная, за счет увеличения емкости конденсаторов С1-С2.
Как правило, между радиотехниками и электронщиками этот чип называют сокращенно, не называя впереди стоящих буквенных обозначений указывающих на производителя. Ведь и так понятно для каждого, что это — стабилизатор, последняя цифра, которого указывает его напряжение на выходе.
Кто еще не сталкивался с данными электронными компонентами на практике и мало, что о них знает, то вот вам для наглядности небольшое видео по сборке схемы:
Стабилизатор напряжения 5v! На микросхеме L7805CV
Одно из важных условий — высокое качество компонентов
На самом деле при покупке комплектующих изготовитель играет значительную роль. Когда вы приобретаете любые электронные компоненты, всегда обращайте внимание на бренд детали, а также поинтересуйтесь кто их поставляет. Лично меня устраивает продукция компании «STMicroelectronics», производителя микроэлектронных компонентов.
Безымянные стабилизаторы или от мало известных фирм, как правило всегда стоят дешевле, чем аналогичные от известных брендов. Но и качество таких деталей не всегда на должном уровне, особенно сказывается в их работе существенный разброс напряжения на выходе.
Практически мне много раз попадались микросхемы L7805 выдававшие выходное напряжение в пределах 4,6v, вместо 5v, а другие из этой же серии давали наоборот больше — 5,3v. К тому же, такие образцы частенько могут создавать приличный фон и повышенное потребление мощности.
Схема источника тока выполненная на микросхемах из серии L78xx
Значение выходного тока обусловлено постоянным резистором R*, включенным параллельно с конденсатором 0,1uF, именно это сопротивление в свою очередь создает нагрузку для L7805 . Причем, стабилизатор не имеет заземления. На «землю» идет только один вывод сопротивления нагрузки Rн. Принцип действия такой схемы включения обязывает L7805-CV выдавать в нагрузку определенную величину тока, посредством регулирования выходного напряжения.
Величина тока на выходе источника L78хх
Неприятный момент, который можно наблюдать в схеме, это суммирование тока покоя Id с током на выходе. Параметры тока покоя обозначены в документации на микросхему. В основном такие стабилизаторы имеют постоянную величину тока покоя, составляющую 8мА. Это значение является наименьшим током выходной цепи чипа. Следовательно, при попытке создать источник тока, у которого значение будет меньше, чем 8мА, никак не получится.
Здесь можно скачать документацию на микросхему L78xx
В лучшем случае от L7805 можно получить выходные токи в пределах от 8мА до 1А. Впрочем, при работе на токах превышающие значение 750-850 мА, категорически рекомендуем устанавливать микросхему на радиатор. Но и работать на таких токах все же не оправдано. Обозначенный в документации ток в 1А — это его максимальное значение. В фактических условиях чип наверняка выйдет из строя из-за перегрева. Поэтому, оптимальный выходной рабочий ток должен находится в пределах от 20 мА до 750 мА.
Корректность выходного тока и величина напряжения
В тоже время не постоянность тока покоя формируется как ΔId = 0.5мА. Данное значение показывает верность настройки тока в выходном тракте. Соответственно и точность установки выходного тока зависит от сопротивления нагрузки микросхемы R*. В этом случае, желательно применять прецизионные резисторы, обладающие высокой стабильностью и существенной точностью, от ±0,0005% до ±0,5%.
Оптимальное сопротивление нагрузки
Одновременно с этим нужно принять во внимание значение сопротивления нагрузки. Здесь все просто, то есть используя закон Ома можно все высчитать. Например:
V= I*R = 0.1 * 100 = 10 Вольт
Исходя их таких несложных расчетов мы выяснили, какое должно быть напряжение на нагрузке с сопротивлением 100 Ом, чтобы создать выходной ток 100 мА. Согласно эти расчетам получается, что оптимальным вариантом будет использовать микросхему 7812 либо 7815, рассчитанную на 12v и 15v в соответствии, с целью иметь запас.
Заключение
Естественно, в такой схеме источника тока присутствуют ограничительные моменты. Хотя она может быть полезна для большого количества решений, в которых высокая точность не играет особой роли. Отсутствие какой либо сложности в схеме, дает возможность изготовить источник тока практически в любых условиях, тем более комплектующие для нее приобрести не составит труда.
Интегральный стабилизатор L7805 CV – обычный трехвыводной стабилизатор положительного напряжения на 5В. Выпускается фирмой STMircoelectronics, примерная цена около 1 $. Выполнен в стандартном корпусе TO -220 (см. рисунок) , в котором выполнено много транзисторов, однако, предназначение у него совсем другое.
В маркировке серии 78ХХ последние две цифры обозначают номинал стабилизируемого напряжения, например:
- 7805 — стабилизация на 5 В;
- 7812 — стабилизация на 12 В;
- 7815 — стабилизация на 15 В и т.д.
Серия 79 предназначена для отрицательного выходного напряжения.
Используется для стабилизации напряжения в различных низковольтных схемах. Очень удобно использовать, когда необходимо обеспечить точность подаваемого напряжения, не требуется городить сложных схем стабилизации, а все это можно заменить одной микросхемой и парочкой конденсаторов.
Схема подключения L7805CV
Схема подключения L 7805 CV довольно проста, для работы необходимо согласно datasheet повесить конденсаторы по входу 0,33 мкФ, и по выходу 0,1 мкФ. Важно при монтаже или при конструировании, конденсаторы расположить максимально близко к выводам микросхемы. Делается это чтобы обеспечить максимальный уровень стабилизации и уменьшению помех.
По характеристикам стабилизатор L7805CV работоспособен при подаче входного постоянного напряжения в пределах от 7,5 до 25 В. На выходе микросхемы будет стабильное постоянное напряжение в 5 Вольт. В этом состоит вся прелесть микросхемы L7805CV.
Проверка работоспособности L7805CV
Как проверить работоспособность микросхемы? Для начала можно просто прозвонить выводы мультиметром , если хоть в одном случае наблюдается закоротка, то это однозначно указывает на неисправность элемента. При наличии у вас источника питания на 7 В и выше, можно собрать схему согласно датащита, приведенную выше, и подать на вход питание, на выходе мультиметром фиксируем напряжение в 5 В, соответственно элемент абсолютно работоспособен. Третий способ более трудоемкий, в случае если у вас отсутствует источник питания. Однако в этом случае вы параллельно получите и источник питания на 5 В. Необходимо собрать схему с выпрямительным мостом согласно рисункe, представленного ниже.
Для проверки нужен понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации в 18 — 20 и выпрямительный мост, дальнейший обвес стандартный два конденсатора на стабилизатор и все, источник питания на 5 В готов. Значения номиналов конденсаторов тут завышены по отношению к схеме включения L7805 в datasheet, это связано с тем, чтобы лучше сгладить пульсации напряжения после выпрямительного моста. Для более безопасной работы, желательно добавить индикацию для визуализации включения прибора. Тогда схема приобретет такой вид:
Если на нагрузке будет много конденсаторов или любой другой емкостной нагрузки, можно защитить стабилизатор обратным диодом, во избежание выгорания элемента при разряде конденсаторов.
Большим плюсом микросхемы является достаточно легкая конструкция и простота использования, в случае, если вам необходимо питание одного значения. Схемы чувствительные к значениям напряжения обязательно должны снабжаться подобными стабилизаторами чтобы предохранить чувствительные к скачкам напряжения элементы.
Характеристики стабилизатора L7805CV, его аналоги
Основные параметры стабилизатора L7805CV:
- Входное напряжение — от 7 до 25 В;
- Рассеиваемая мощность — 15 Вт;
- Выходное напряжение — 4,75…5,25 В;
- Выходной ток — до 1,5 А.
Характеристика микросхемы приведена в таблице ниже, данные значения справедливы при условии соблюдения некоторых условий. А именно температура микросхемы находится в пределах от 0 до 125 градусов Цельсия, входном напряжении 10 В, выходном токе 500 мА (если иное не оговорено в условиях, колонка Test conditions), и стандартном обвесе конденсаторами по входу 0,33 мкФ и по выходу 0,1 мкФ.
Из таблицы видно, что стабилизатор прекрасно себя ведет при питании на входе от 7 до 20 В и на выходе будет стабильно выдаваться от 4,75 до 5,25 В. С другой стороны, подача более высоких значений приводит к уже более значительному разбросу выходных значений, поэтому выше 25 В не рекомендуется, а понижение по входу менее 7 В, вообще, приведет к отсутствию напряжения на выходе стабилизатора.
, более 5 Вт, на микросхему необходимо установить радиатор во избежания перегрева стабилизатора, конструкция позволяет это сделать без каких-либо вопросов. Для более точной (прецизионной) техники, естественно, такой стабилизатор не подходит, т.к. имеет значительный разброс номинального напряжения при изменении входного напряжения.Так как стабилизатор линейный, использовать его в мощных схемах бессмысленно, потребуется стабилизация, построенная на широтно-импульсном моделировании, но для питания небольших устройств , как телефонов, детских игрушек, магнитол и прочих гаджетов, вполне пригоден L7805. Аналог отечественный — КР142ЕН5А или в простонародье «КРЕНКА». По стоимости аналог также находится в одной категории.
В обсуждениях электрических схем часто встречаются термины «стабилизатор напряжения» и «стабилизатор тока». Но какая между ними разница? Как работают эти стабилизаторы? В какой схеме нужен дорогой стабилизатор напряжения, а где достаточно простого регулятора? Ответы на данные вопросы вы найдёте в этой статье.
Рассмотрим стабилизатор напряжения на примере устройства LM7805.В его характеристиках указано: 5В 1,5А. Это значит стабилизирует он именно напряжение и именно до 5В. 1,5А — это максимальный ток, который может проводить стабилизатор. Пиковая сила тока. То есть от может отдать и 3 миллиампера, и 0,5 ампер, и 1 ампер. Столько, сколько тока требует нагрузка. Но не больше полутора. Это главное отличие стабилизатора напряжения от стабилизатора тока.
Виды стабилизаторов напряжения
Различают всего 2 основных типа стабилизаторов напряжения:
- линейные
- импульсные
Линейные стабилизаторы напряжения
Например, микросхемы КРЕН или , LM1117 , LM350 .
Кстати, КРЕН — это не аббревиатура, как многие думают. Это сокращение. Советская микросхема-стабилизатор, аналогичная LM7805 имела обозначение КР142ЕН5А. Ну а ещё есть КР1157ЕН12В, КР1157ЕН502, КР1157ЕН24А и куча других. Для краткости всё семейство микросхем стали называть «КРЕН». КР142ЕН5А тогда превращается в КРЕН142.
Советский стабилизатор КР142ЕН5А. Аналог LM7805.
Стабилизатор LM7805
Наиболее распространенный вид. Недостаток их в том, что они не могут работать на напряжении ниже, чем заявленное выходное напряжение. Если стабилизирует напряжение на 5 вольтах, то на вход ему подать нужно как минимум на полтора вольта больше. Если подать меньше 6,5 В, то выходное напряжение «просядет», и мы уже не получим 5 В. Еще один минус линейных стабилизаторов — сильный нагрев при нагрузке. Собственно, в этом и заключается принцип их работы — всё, что выше стабилизируемого напряжения, просто превращается в тепло. Если мы на вход подадим 12 В, то 7 потратятся на нагрев корпуса, а 5 пойдут потребителю. Корпус при этом нагреется настолько сильно, что без радиатора микросхема просто сгорит. Из всего этого вытекает ещё один серьёзный недостаток — линейный стабилизатор не стоит применять в устройствах с питанием от батареек. Энергия батареек будет тратиться на нагрев стабилизатора. Всех этих недостатков лишены импульсные стабилизаторы.
Импульсные стабилизаторы напряжения
Импульсные стабилизаторы — лишены недостатков линейных, но и стоят дороже. Это уже не просто микросхема с тремя выводами. Выглядят они, как плата с детальками.
Один из вариантов исполнения импульсного стабилизатора.
Импульсные стабилизаторы бывают трех видов: понижающие, повышающие и всеядные. Наиболее интересные — всеядные. Независимо от напряжения на входе, на выходе будет именно то, которое нам нужно. Всеядному импульснику все равно, что на входе напряжение ниже или выше нужного. Он сам автоматом переключается в режим повышения или понижения напряжения и держит заданное на выходе. Если в характеристиках заявлено, что стабилизатору на вход можно подать от 1 до 15 вольт и на выходе будет стабильно 5, то так оно и будет. Кроме того, нагрев импульсных стабилизаторов настолько незначителен, что в большинстве случаев им можно пренебречь. Если ваша схема будет питаться от батареек или размещаться в закрытом корпусе, где сильный нагрев линейного стабилизатора недопустим — ставьте импульсный. Я использую настраиваемые импульсные стабилизаторы напряжения за копейки, которые заказываю с Aliexpress. Купить можно .
Хорошо. А что со стабилизатором тока?
Не открою Америку, если скажу, что стабилизатор тока стабилизирует ток.
Токовые стабилизаторы ещё иногда называют светодиодным драйвером. Внешне они похожи на импульсные стабилизаторы напряжения. Хотя сам стабилизатор — маленькая микросхема, а всё остальное нужно для обеспечения правильного режима работы. Но обычно драйвером называют всю схему сразу.
Примерно так выглядит стабилизатор тока. Красным кружком обведена та самая схема, которая и является стабилизатором. Всё остальное на плате — обвязка.
Итак. Драйвер задаёт ток. Стабильно! Если написано, что на выходе будет ток в 350мА, то будет именно 350мА. А вот напряжение на выходе может меняется в зависимости от требуемого потребителем напряжения. Не будем пускаться в дебри теории о том. как всё это работает. Просто запомним, что вы напряжение не регулируете, драйвер сделает все за вас исходя из потребителя.
Ну так и зачем всё это нужно то?
Теперь вы знаете, чем стабилизатор напряжения отличается от стабилизатора тока и можете ориентироваться в их многообразии. Возможно, вам так и не стало понятно, зачем эти штуки нужны.
Пример: вы хотите запитать 3 светодиода от бортовой сети автомобиля. Как вы можете узнать из , для светодиода важно контролировать именно силу тока. Используем самый распространенный вариант соединения светодиодов: последовательно соединены 3 светодиода и резистор. Напряжение питания — 12 вольт.
Резистором мы ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не сгорели. Падение напряжения на светодиоде пусть будет у нас 3.4 вольта.
После первого светодиода остается 12-3.4= 8.6 вольт.
Нам пока хватает.
На втором потеряется еще 3.4 вольта, то есть останется 8.6-3.4=5.2 вольта.
И для третьего светодиода тоже хватит.
А после третьего останется 5.2-3.4=1.8 вольта.
При желании добавить четвёртый светодиод — уже не хватит.
Если напряжение питания поднять до 15В, то тогда хватит. Но тогда и резистор тоже надо будет пересчитать. Резистор — простейший стабилизатор (ограничитель) тока. Их часто ставят на те же ленты и модули. У него есть минус — чем ниже напряжение, тем меньше будет и ток на светодиоде (закон Ома, с ним не поспоришь). Значит, если входное напряжение нестабильно (в автомобилях обычно так и есть), то предварительно нужно стабилизировать напряжение, а потом можно ограничить резистором ток до необходимых значений. Если используем резистор, как токовый ограничитель там, где напряжение не стабильно, нужно стабилизировать напряжение.
Стоит помнить, что резисторы имеет смысл ставить только до определенной силы тока. После некоторого порога резисторы начинают сильно греться и приходится ставить более мощные резисторы (зачем резистору мощность рассказано в о этом приборе) . Тепловыделение растёт, КПД падает.
Тоже называют светодиодным драйвером. Часто те, кто не сильно разбирается в этом, стабилизатор напряжения называют просто драйвером светодиодов, а импульсный стабилизатор тока — хорошим светодиодным драйвером. Он выдаёт сразу стабильное напряжение и ток. И почти не нагревается. Вот так он выглядит:
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.
Характеристики LM 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 LM 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.
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.
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.
Теперь поговорим о трех выводном стабилизаторе L7805. Микросхема выпускается в двух видах, в пластмассовом корпусе — ТО-220, например как транзистор КТ837 и металлическом корпусе — ТО-3, например как всем известный КТ827. Три вывода, если считать слева на право — то соответственно вход, минус и выход.
Последних две цифры в маркировке указывают на стабилизированный выход микросхемы — L7805 — 5 в, 7806 — 6 в.
Ниже будет описание и схема включения стабилизатора, которая подходит для всех микросхем этой серии.
На конденсаторы малой емкости не смотрим, желательно поставить побольше.
Output voltage — выходное напряжение. Input voltage — входное напряжение. В нашем примере выдает нам на выходе 5 вольт. Желательным входным напряжением производители отметили не более 10 в. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено. Здесь мы видим, что стабилизатор L7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4.75 — 5.25 в, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 ампер. Нестабилизированное постоянное напряжение может быть от 7.5 и до 20 в, при это на выходе будет всегда 5 в. Это есть большой плюс данного радиокомпонента.
Цоколёвка и размеры стабилизатора напряжения 7805 в пластмассовом корпусе Цоколёвка и размеры стабилизатора напряжения 7805 в металлическом корпусеПри нагрузке свыше 14 Вт, стабилизатор желательно установить на алюминиевый теплоотвод, чем больше нагрузка тем больше нужна площадь охлаждаемой поверхности.
Производят в основном в корпусе ТО-220
Максимальный ток нагрузки: 1.5, а
Допустимое входное напряжение: 35 в
Выходное напряжение: 5 в
Число регуляторов в корпусе: 1
Ток потребления: 6 мА
Погрешность: 4 %
Диапазон рабочих температур: 0 C … +140 C
Отечественный аналог КР142ЕН5А
Для того, чтобы стабилизатор не вывести из строя окончательно, нужно придерживаться нужного минимума на входе микросхемы, то есть если L7805, то на вход пускаем примерно 7-8 в.
Это связано с тем, что излишнюю 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 перегрев. В результате нагрева такой прибор может перейти в состояние защиты. Легкое в использовании и отсутствие наладки и дополнительных радиокомпонентов привело к тому что стабилизатор хорошо распространился среди радиолюбителей как начинающих так и профессионалов.
Блок питания на 7805 схема
L7805-CV линейный стабилизатор постоянного напряжения
L7805-CV — практически для любого радиолюбителя собрать источник питания со стабилизирующим выходным напряжением на микросхеме 7805 и аналогичных из этой серии, не представляет никакой сложности. Именно об этом линейном регуляторе входного постоянного напряжения пойдет речь в данном материале.
На рисунке выше, представлена типичная схема линейного стабилизатора L7805 с положительной полярностью 5v и номинальным рабочим током 1.5А. Данные микросхемы приобрели такую известность, что за их производство взялись большинство мировых компаний. А вот на снимке ниже, представлена схема немного усовершенствованная, за счет увеличения емкости конденсаторов С1-С2.
Как правило, между радиотехниками и электронщиками этот чип называют сокращенно, не называя впереди стоящих буквенных обозначений указывающих на производителя. Ведь и так понятно для каждого, что это — стабилизатор, последняя цифра, которого указывает его напряжение на выходе.
Кто еще не сталкивался с данными электронными компонентами на практике и мало, что о них знает, то вот вам для наглядности небольшое видео по сборке схемы:
Стабилизатор напряжения 5v! На микросхеме L7805CV
Одно из важных условий — высокое качество компонентов
На самом деле при покупке комплектующих изготовитель играет значительную роль. Когда вы приобретаете любые электронные компоненты, всегда обращайте внимание на бренд детали, а также поинтересуйтесь кто их поставляет. Лично меня устраивает продукция компании «STMicroelectronics», производителя микроэлектронных компонентов.
Безымянные стабилизаторы или от мало известных фирм, как правило всегда стоят дешевле, чем аналогичные от известных брендов. Но и качество таких деталей не всегда на должном уровне, особенно сказывается в их работе существенный разброс напряжения на выходе.
Практически мне много раз попадались микросхемы L7805 выдававшие выходное напряжение в пределах 4,6v, вместо 5v, а другие из этой же серии давали наоборот больше — 5,3v. К тому же, такие образцы частенько могут создавать приличный фон и повышенное потребление мощности.
Схема источника тока выполненная на микросхемах из серии L78xx
Значение выходного тока обусловлено постоянным резистором R*, включенным параллельно с конденсатором 0,1uF, именно это сопротивление в свою очередь создает нагрузку для L7805. Причем, стабилизатор не имеет заземления. На «землю» идет только один вывод сопротивления нагрузки Rн. Принцип действия такой схемы включения обязывает L7805-CV выдавать в нагрузку определенную величину тока, посредством регулирования выходного напряжения.
Величина тока на выходе источника L78хх
Неприятный момент, который можно наблюдать в схеме, это суммирование тока покоя Id с током на выходе. Параметры тока покоя обозначены в документации на микросхему. В основном такие стабилизаторы имеют постоянную величину тока покоя, составляющую 8мА. Это значение является наименьшим током выходной цепи чипа. Следовательно, при попытке создать источник тока, у которого значение будет меньше, чем 8мА, никак не получится.
Здесь можно скачать документацию на микросхему L78xx L78_DataSheet.pdf
В лучшем случае от L7805 можно получить выходные токи в пределах от 8мА до 1А. Впрочем, при работе на токах превышающие значение 750-850 мА, категорически рекомендуем устанавливать микросхему на радиатор. Но и работать на таких токах все же не оправдано. Обозначенный в документации ток в 1А — это его максимальное значение. В фактических условиях чип наверняка выйдет из строя из-за перегрева. Поэтому, оптимальный выходной рабочий ток должен находится в пределах от 20 мА до 750 мА.
Корректность выходного тока и величина напряжения
В тоже время не постоянность тока покоя формируется как Δ >
Оптимальное сопротивление нагрузки
Одновременно с этим нужно принять во внимание значение сопротивления нагрузки. Здесь все просто, то есть используя закон Ома можно все высчитать. Например:
Исходя их таких несложных расчетов мы выяснили, какое должно быть напряжение на нагрузке с сопротивлением 100 Ом, чтобы создать выходной ток 100 мА. Согласно эти расчетам получается, что оптимальным вариантом будет использовать микросхему 7812 либо 7815, рассчитанную на 12v и 15v в соответствии, с целью иметь запас.
Заключение
Естественно, в такой схеме источника тока присутствуют ограничительные моменты. Хотя она может быть полезна для большого количества решений, в которых высокая точность не играет особой роли. Отсутствие какой либо сложности в схеме, дает возможность изготовить источник тока практически в любых условиях, тем более комплектующие для нее приобрести не составит труда.
Данный БП отличается высокой стабильностью, тепловыделение на компонентах не наблюдается, если даже перегрузить выход. Устройство не содержит труднодоступных компонентов.
Блок питания работает на бестрансформаторной основе, состоит из гасящей цепи, диодного выпрямителя, маломощного стабилитрона на 9 вольт и стабилизатора напряжения на 5 вольт. Стабилитрон тут нужно ставить обязательно, в противном случае на вход стабилизатора будет поступать напряжение более 100 вольт, это приведет к перегреву стабилизатора и в конце концов он выйдет из строя.
Конденсаторы сглаживают сетевые пульсации. Диоды можно использовать буквально любые – с допустимым током более 1А и напряжением более 250 вольт, я к примеру взял мост КЦ405В.
Стабилитрон тоже любой с напряжением стабилизации от 6 до 15 вольт. В качестве стабилизатора поставил широко применяемый – 7805. Это мощный импортный стабилизатор на 5 вольт, используется в цифровой технике (автомагнитолы,ФМ-модуляторы и т. п.)
Устройством был заряжен мобильный телефон NOKIA N-95, емкость аккумулятора 1150мА/ч. Телефон полностью зарядился за 5 часов.
Из основных достоинств данной схемы можно выделить то, что схема не «бьет током», это делает ее полностью безопасным. В китайских светодиодных фонариках стоят аналогичные схемы, но в отличии от приведенной схемы, там нет стабилитронов, поэтому после диодного выпрямителя напряжение опасно для человека!
Выходной ток не превышает 150 мА, этого вполне хватит для зарядки пальчиковых аккумуляторов и аккумуляторных батарей, мобильных телефонов и других автономных устройств
Устройства, которые входят в схему блока питания, и поддерживают стабильное выходное напряжение, называются стабилизаторами напряжения. Эти устройства рассчитаны на фиксированные значения напряжения выхода: 5, 9 или 12 вольт. Но существуют устройства с наличием регулировки. В них можно установить желаемое напряжение в определенных доступных пределах.
Большинство стабилизаторов предназначены на определенный наибольший ток, который они выдерживают. Если превысить эту величину, то стабилизатор выйдет из строя. Инновационные стабилизаторы оснащены блокировкой по току, обеспечивающей выключение устройства при достижении наибольшего тока в нагрузке и защищены от перегрева. Вместе со стабилизаторами, которые поддерживают положительное значение напряжения, есть и устройства, действующие с отрицательным напряжением. Они применяются в двухполярных блоках питания.
Стабилизатор 7805 изготовлен в корпусе, подобном транзистору. На рисунке видны три вывода. Он рассчитан на напряжение 5 вольт и ток 1 ампер. В корпусе есть отверстие для фиксации стабилизатора к радиатору. Модель 7805 является устройством положительного напряжения.
Зеркальное отображение этого стабилизатора — это его аналог 7905, предназначенный для отрицательного напряжения. На корпусе будет положительное напряжение, на вход поступит отрицательное значение. С выхода снимается -5 В. Чтобы стабилизаторы работали в нормальном режиме, нужно подавать на вход 10 вольт.
Распиновка
Стабилизатор 7805 имеет распиновку, которая показана на рисунке. Общий вывод соединен с корпусом. Во время установки устройства это играет важную роль. Две последние цифры обозначают выдаваемое микросхемой напряжение.
Стабилизаторы для питания микросхем
Рассмотрим методы подключения к питанию цифровых приборов, сделанных самостоятельно, на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует для нормальной работы правильное подключение питания. Блок питания рассчитывается на определенную мощность. На его выходе устанавливается конденсатор значительной величины емкости для выравнивания импульсов напряжения.
Блоки питания без стабилизации, применяемые для роутеров, сотовых телефонов и другой техники, не сочетаются с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих блоков изменяется, и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила являются зарядные блоки для смартфонов с USB портом, на котором выходит 5 В.
Схема работы стабилизатора, сочетающаяся со всеми микросхемами этого типа:
Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема выглядела бы следующим образом:
Для электронных устройств не чувствительных к точности напряжения, такой прибор подойдет. Но для точной аппаратуры нужна качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в интервале 4,75-5,25 В, но нагрузка по току не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в интервале 7,5-20 В. При этом выходное значение будет постоянно равно 5 В. Это является достоинством стабилизаторов.
При возрастании нагрузки, которую может выдать микросхема (до 15 Вт), прибор лучше обеспечить охлаждением вентилятором с установленным радиатором.
Работоспособная схема стабилизатора:
- Наибольший ток 1,5 А.
- Интервал входного напряжения – до 40 вольт.
- Выход – 5 В.
Во избежание перегрева стабилизатора, необходимо поддерживать наименьшее входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.
Лишнюю величину мощности микросхема рассеивает на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем выше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагревание корпуса. В итоге микросхема перегреется и сработает защита, устройство отключится.
Стабилизатор напряжения 5 вольт
Такое устройство имеет отличие от аналогичных приборов в своей простоте и приемлемой стабилизации. В нем использована микросхема К155J1А3. Этот стабилизатор использовался для цифровых устройств.
Устройство состоит из рабочих узлов: запуска, источника образцового напряжения, схемы сравнения, усилителя тока, ключа на транзисторах, накопителя индуктивной энергии с коммутатором на диодах, фильтров входа и выхода.
После подключения питания начинает действовать узел запуска, который выполнен в виде стабилизатора напряжения. На эмиттере транзистора возникает напряжение 4 В. Диод VD3 закрыт. В итоге включается образцовое напряжение и усилитель тока.
Ключ на транзисторах закрыт. На выходе усилителя образуется импульс напряжения, который открывает ключ, пропускающий ток на накопитель энергии. В стабилизаторе включается схема отрицательной связи, устройство переходит в режим работы.
Все применяемые детали тщательно проверяются. Перед установкой на плату резистора, его значение делают равным 3,3 кОм. Стабилизатор вначале подключают на 8 вольт с нагрузкой 10 Ом, далее, при необходимости устанавливают его на 5 вольт.
Материалы по теме: |
Диод 7805. Линейный стабилизатор напряжения LM7805
В этой статье мы рассмотрим возможности и способы питания цифровых устройств собранных своими руками, в частности на . Ни для кого не секрет, что залогом успешной работы любого устройства, является его правильное запитывание. Разумеется, блок питания должен быть способен выдавать требуемую для питания устройства мощность, иметь на выходе электролитический конденсатор большой емкости, для сглаживания пульсаций и желательно быть стабилизированным.
Последнее подчеркну особенно, разные нестабилизированные блоки питания типа зарядных устройств от сотовых телефонов, роутеров и подобной техники не подходят для питания микроконтроллеров и других цифровых устройств напрямую. Так как напряжение на выходе таких блоков питания меняется, в зависимости от мощности подключенной нагрузки. Исключение составляют стабилизированные зарядные устройства, с выходом USB, выдающие на выходе 5 вольт, вроде зарядок от смартфонов.
Многих начинающих изучать электронику, да и просто интересующихся, думаю шокировал тот факт: на адаптере питания например от приставки Денди , да и любом другом подобном нестабилизированном может быть написано 9 вольт DC (или постоянный ток), а при измерении мультиметром щупами подключенными к контактам штекера БП на экране мультиметра все 14, а то и 16. Такой блок питания может использоваться при желании для питания цифровых устройств, но должен быть собран стабилизатор на микросхеме 7805, либо КРЕН5. Ниже на фото микросхема L7805CV в корпусе ТО-220.
Такой стабилизатор имеет легкую схему подключения, из обвеса микросхемы, то есть из тех деталей которые необходимы для её работы нам требуются всего 2 керамических конденсатора на 0.33 мкф и 0.1 мкф. Схема подключения многим известна и взята из Даташита на микросхему:
Соответственно на вход такого стабилизатора мы подаем напряжение, или соединяем его с плюсом блока питания. А минус соединяем с минусом микросхемы, и подаем напрямую на выход.
И получаем на выходе, требуемые нам стабильные 5 Вольт, к которым при желании, если сделать соответствующий разъем, можно подключать кабель USB и заряжать телефон, mp3 плейер или любое другое устройство с возможностью заряда от USB порта.
Стабилизатор снижение с 12 до 5 вольт — схема
Автомобильное зарядное устройство с выходом USB всем давно известно. Внутри оно устроено по такому же принципу, то есть стабилизатор, 2 конденсатора и 2 разъема.
Как пример для желающих собрать подобное зарядное своими руками или починить существующее приведу его схему, дополненную индикацией включения на светодиоде:
Цоколевка микросхемы 7805 в корпусе ТО-220 изображена на следующих рисунках. При сборке, следует помнить о том, что цоколевка у микросхем в разных корпусах отличается:
При покупке микросхемы в радиомагазине, следует спрашивать стабилизатор, как L7805CV в корпусе ТО-220. Эта микросхема может работать без радиатора при токе до 1 ампера. Если требуется работа при больших токах, микросхему нужно установить на радиатор.
Разумеется, эта микросхема существует и в других корпусах, например ТО-92, знакомый всем по маломощным транзисторам. Этот стабилизатор работает при токах до 100 миллиампер. Минимальное напряжение на входе, при котором стабилизатор начинает работать, составляет 6.7 вольт, стандартное от 7 вольт. Фото микросхемы в корпусе ТО-92 приведено ниже:
Цоколевка микросхемы, в корпусе ТО-92, как уже было написано выше, отличается от цоколевки микросхемы в корпусе ТО-220. Её мы можем видеть на следующем рисунке, как из него становится ясно, что ножки расположены зеркально, по отношению к ТО-220:
Разумеется, стабилизаторы выпускают на разное напряжение, например 12 вольт, 3.3 вольта и другие. Главное не забывать, что входное напряжение, должно быть минимум на 1.7 — 3 вольта больше выходного.
Микросхема 7833 — схема
На следующем рисунке приведена цоколевка стабилизатора 7833 в корпусе ТО-92. Такие стабилизаторы применяются для запитывания в устройствах на микроконтроллерах дисплеев, карт памяти и другой периферии, требующей более низковольтного питания, чем 5 вольт, основное питание микроконтроллера.
Стабилизатор для питания МК
Я пользуюсь для запитывания собираемых и отлаживаемых на макетной плате устройств на микроконтроллерах, стабилизатором в корпусе, как на фото выше. Питание подается от нестабилизированного адаптера через гнездо на плате устройства. Его принципиальная схема приведена на рисунке далее:
При подключении микросхемы нужно строго соответствовать цоколевке. Если ножки спутать, даже одного включения достаточно, чтобы вывести стабилизатор из строя, так что при включении нужно быть внимательным. Автор материала — AKV.
Интегральный стабилизатор L7805 CV – обычный трехвыводной стабилизатор положительного напряжения на 5В. Выпускается фирмой STMircoelectronics, примерная цена около 1 $. Выполнен в стандартном корпусе TO -220 (см. рисунок) , в котором выполнено много транзисторов, однако, предназначение у него совсем другое.
В маркировке серии 78ХХ последние две цифры обозначают номинал стабилизируемого напряжения, например:
- 7805 — стабилизация на 5 В;
- 7812 — стабилизация на 12 В;
- 7815 — стабилизация на 15 В и т.д.
Серия 79 предназначена для отрицательного выходного напряжения.
Используется для стабилизации напряжения в различных низковольтных схемах. Очень удобно использовать, когда необходимо обеспечить точность подаваемого напряжения, не требуется городить сложных схем стабилизации, а все это можно заменить одной микросхемой и парочкой конденсаторов.
Схема подключения L 7805 CV довольно проста, для работы необходимо согласно datasheet повесить конденсаторы по входу 0,33 мкФ, и по выходу 0,1 мкФ. Важно при монтаже или при конструировании, конденсаторы расположить максимально близко к выводам микросхемы. Делается это чтобы обеспечить максимальный уровень стабилизации и уменьшению помех.
По характеристикам стабилизатор L7805CV работоспособен при подаче входного постоянного напряжения в пределах от 7,5 до 25 В. На выходе микросхемы будет стабильное постоянное напряжение в 5 Вольт. В этом состоит вся прелесть микросхемы L7805CV.
Как проверить работоспособность микросхемы? Для начала можно просто прозвонить выводы мультиметром, если хоть в одном случае наблюдается закоротка, то это однозначно указывает на неисправность элемента. При наличии у вас источника питания на 7 В и выше, можно собрать схему согласно датащита, приведенную выше, и подать на вход питание, на выходе мультиметром фиксируем напряжение в 5 В, соответственно элемент абсолютно работоспособен. Третий способ более трудоемкий, в случае если у вас отсутствует источник питания. Однако в этом случае вы параллельно получите и источник питания на 5 В. Необходимо собрать схему с выпрямительным мостом согласно рисункe, представленного ниже.
Для проверки нужен понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации в 18 — 20 и выпрямительный мост, дальнейший обвес стандартный два конденсатора на стабилизатор и все, источник питания на 5 В готов. Значения номиналов конденсаторов тут завышены по отношению к схеме включения L7805 в datasheet, это связано с тем, чтобы лучше сгладить пульсации напряжения после выпрямительного моста. Для более безопасной работы, желательно добавить индикацию для визуализации включения прибора. Тогда схема приобретет такой вид:
Если на нагрузке будет много конденсаторов или любой другой емкостной нагрузки, можно защитить стабилизатор обратным диодом, во избежание выгорания элемента при разряде конденсаторов.
Большим плюсом микросхемы является достаточно легкая конструкция и простота использования, в случае, если вам необходимо питание одного значения. Схемы чувствительные к значениям напряжения обязательно должны снабжаться подобными стабилизаторами чтобы предохранить чувствительные к скачкам напряжения элементы.
Основные параметры стабилизатора L7805CV:
- Входное напряжение — от 7 до 25 В;
- Рассеиваемая мощность — 15 Вт;
- Выходное напряжение — 4,75…5,25 В;
- Выходной ток — до 1,5 А.
Характеристика микросхемы приведена в таблице ниже, данные значения справедливы при условии соблюдения некоторых условий. А именно температура микросхемы находится в пределах от 0 до 125 градусов Цельсия, входном напряжении 10 В, выходном токе 500 мА (если иное не оговорено в условиях, колонка Test conditions), и стандартном обвесе конденсаторами по входу 0,33 мкФ и по выходу 0,1 мкФ.
Из таблицы видно, что стабилизатор прекрасно себя ведет при питании на входе от 7 до 20 В и на выходе будет стабильно выдаваться от 4,75 до 5,25 В. С другой стороны, подача более высоких значений приводит к уже более значительному разбросу выходных значений, поэтому выше 25 В не рекомендуется, а понижение по входу менее 7 В, вообще, приведет к отсутствию напряжения на выходе стабилизатора.
, более 5 Вт, на микросхему необходимо установить радиатор во избежания перегрева стабилизатора, конструкция позволяет это сделать без каких-либо вопросов. Для более точной (прецизионной) техники, естественно, такой стабилизатор не подходит, т.к. имеет значительный разброс номинального напряжения при изменении входного напряжения.Так как стабилизатор линейный, использовать его в мощных схемах бессмысленно, потребуется стабилизация, построенная на широтно-импульсном моделировании, но для питания небольших устройств , как телефонов, детских игрушек, магнитол и прочих гаджетов, вполне пригоден L7805. Аналог отечественный — КР142ЕН5А или в простонародье «КРЕНКА». По стоимости аналог также находится в одной категории.
Устройства, которые входят в схему блока питания, и поддерживают стабильное выходное напряжение, называются стабилизаторами напряжения. Эти устройства рассчитаны на фиксированные значения напряжения выхода: 5, 9 или 12 вольт. Но существуют устройства с наличием регулировки. В них можно установить желаемое напряжение в определенных доступных пределах.
Большинство стабилизаторов предназначены на определенный наибольший ток, который они выдерживают. Если превысить эту величину, то стабилизатор выйдет из строя. Инновационные стабилизаторы оснащены блокировкой по току, обеспечивающей выключение устройства при достижении наибольшего тока в нагрузке и защищены от перегрева. Вместе со стабилизаторами, которые поддерживают положительное значение напряжения, есть и устройства, действующие с отрицательным напряжением. Они применяются в двухполярных блоках питания.
Стабилизатор 7805 изготовлен в корпусе, подобном транзистору. На рисунке видны три вывода. Он рассчитан на напряжение 5 вольт и ток 1 ампер. В корпусе есть отверстие для фиксации стабилизатора к радиатору. Модель 7805 является устройством положительного напряжения.
Зеркальное отображение этого стабилизатора — это его аналог 7905, предназначенный для отрицательного напряжения. На корпусе будет положительное напряжение, на вход поступит отрицательное значение. С выхода снимается -5 В. Чтобы стабилизаторы работали в нормальном режиме, нужно подавать на вход 10 вольт.
Распиновка
Стабилизатор 7805 имеет распиновку, которая показана на рисунке. Общий вывод соединен с корпусом. Во время установки устройства это играет важную роль. Две последние цифры обозначают выдаваемое микросхемой напряжение.
Стабилизаторы для питания микросхем
Рассмотрим методы подключения к питанию цифровых приборов, сделанных самостоятельно, на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует для нормальной работы правильное подключение питания. Блок питания рассчитывается на определенную мощность. На его выходе устанавливается конденсатор значительной величины емкости для выравнивания импульсов напряжения.
Блоки питания без стабилизации, применяемые для роутеров, сотовых телефонов и другой техники, не сочетаются с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих блоков изменяется, и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила являются зарядные блоки для смартфонов с USB портом, на котором выходит 5 В.
Схема работы стабилизатора, сочетающаяся со всеми микросхемами этого типа:
Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема выглядела бы следующим образом:
Для электронных устройств не чувствительных к точности напряжения, такой прибор подойдет. Но для точной аппаратуры нужна качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в интервале 4,75-5,25 В, но нагрузка по току не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в интервале 7,5-20 В. При этом выходное значение будет постоянно равно 5 В. Это является достоинством стабилизаторов.
При возрастании нагрузки, которую может выдать микросхема (до 15 Вт), прибор лучше обеспечить охлаждением вентилятором с установленным радиатором.
Работоспособная схема стабилизатора:
Технические данные:
- Наибольший ток 1,5 А.
- Интервал входного напряжения – до 40 вольт.
- Выход – 5 В.
Во избежание перегрева стабилизатора, необходимо поддерживать наименьшее входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.
Лишнюю величину мощности микросхема рассеивает на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем выше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагревание корпуса. В итоге микросхема перегреется и сработает защита, устройство отключится.
Стабилизатор напряжения 5 вольт
Такое устройство имеет отличие от аналогичных приборов в своей простоте и приемлемой стабилизации. В нем использована микросхема К155J1А3. Этот стабилизатор использовался для цифровых устройств.
Устройство состоит из рабочих узлов: запуска, источника образцового напряжения, схемы сравнения, усилителя тока, ключа на транзисторах, накопителя индуктивной энергии с коммутатором на диодах, фильтров входа и выхода.
После подключения питания начинает действовать узел запуска, который выполнен в виде стабилизатора напряжения. На эмиттере транзистора возникает напряжение 4 В. Диод VD3 закрыт. В итоге включается образцовое напряжение и усилитель тока.
Ключ на транзисторах закрыт. На выходе усилителя образуется импульс напряжения, который открывает ключ, пропускающий ток на накопитель энергии. В стабилизаторе включается схема отрицательной связи, устройство переходит в режим работы.
Все применяемые детали тщательно проверяются. Перед установкой на плату резистора, его значение делают равным 3,3 кОм. Стабилизатор вначале подключают на 8 вольт с нагрузкой 10 Ом, далее, при необходимости устанавливают его на 5 вольт.
Теперь поговорим о трех выводном стабилизаторе L7805. Микросхема выпускается в двух видах, в пластмассовом корпусе — ТО-220, например как транзистор КТ837 и металлическом корпусе — ТО-3, например как всем известный КТ827. Три вывода, если считать слева на право — то соответственно вход, минус и выход.
Последних две цифры в маркировке указывают на стабилизированный выход микросхемы — L7805 — 5 в, 7806 — 6 в.
Ниже будет описание и схема включения стабилизатора, которая подходит для всех микросхем этой серии.
На конденсаторы малой емкости не смотрим, желательно поставить побольше.
Output voltage — выходное напряжение. Input voltage — входное напряжение. В нашем примере выдает нам на выходе 5 вольт. Желательным входным напряжением производители отметили не более 10 в. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено. Здесь мы видим, что стабилизатор L7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4.75 — 5.25 в, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 ампер. Нестабилизированное постоянное напряжение может быть от 7.5 и до 20 в, при это на выходе будет всегда 5 в. Это есть большой плюс данного радиокомпонента.
Цоколёвка и размеры стабилизатора напряжения 7805 в пластмассовом корпусе Цоколёвка и размеры стабилизатора напряжения 7805 в металлическом корпусеПри нагрузке свыше 14 Вт, стабилизатор желательно установить на алюминиевый теплоотвод, чем больше нагрузка тем больше нужна площадь охлаждаемой поверхности.
Производят в основном в корпусе ТО-220
Максимальный ток нагрузки: 1.5, а
Допустимое входное напряжение: 35 в
Выходное напряжение: 5 в
Число регуляторов в корпусе: 1
Ток потребления: 6 мА
Погрешность: 4 %
Диапазон рабочих температур: 0 C … +140 C
Отечественный аналог КР142ЕН5А
Для того, чтобы стабилизатор не вывести из строя окончательно, нужно придерживаться нужного минимума на входе микросхемы, то есть если L7805, то на вход пускаем примерно 7-8 в.
Это связано с тем, что излишнюю 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 перегрев. В результате нагрева такой прибор может перейти в состояние защиты. Легкое в использовании и отсутствие наладки и дополнительных радиокомпонентов привело к тому что стабилизатор хорошо распространился среди радиолюбителей как начинающих так и профессионалов.
Почти все радиолюбительские самоделки и конструкции имеют в своем составе стабилизированный источник питания. А если ваша схема работает от напряжения питания 5 вольт, то лучшим вариантом будет использование трехвыводного интегрального стабилизатора 78L05
В природе существуют две разновидности 7805 с током нагрузки до 1А и более маломощный 78L05 с током нагрузки до 0,1А. Кроме того промежуточным вариантом является микросхема 78M05 с током нагрузки до 0,5А. Полными отечественными аналогами микросхемы являются для 78L05 КР1157ЕН5 и 7805 для 142ЕН5
Емкость С1 на входе требуется для срезания высокочастотных помех при подачи входного напряжения. Емкость С2 но уже на выходе стабилизатора задает стабильность напряжения при резком изменении тока нагрузки, а так же существенно снижает степень пульсаций.
При проектирование требуется помнить, что для нормальной работы стабилизатора 78L05 напряжение на входе должно быть не ниже 7 и не выше 20 вольт.
Схема управления позволяет подавать и отключать питание идущее на стабилизатор напряжения. Управляющий сигнал должен быть уровня TTL или CMOS. Схема может использоваться в роли коммутатора питания под управлением микроконтроллера.
Ниже рассмотрим подборку наиболее интересные примеры практического использования интегрального стабилизатора 78L05.
Этак конструкция лабораторного блока питания отличается своей изысканностью, в первую очередь из-за нестандартного использования микросхемы TDA2030, источником стабилизированного напряжения которого является 78L05.
TDA2030 включена как неинвертирующий усилитель. При таком подсоединении коэффициент усиления рассчитывается по формуле 1+R4/R3 и равен 6. Поэтому, напряжение на выходе блока питания, при регулировании номинала сопротивления R2, будет плавно изменятся от 0 и до 30 вольт.
Повышенная стабильность, отсутствие перегрева радиокомпонентов, вот главные достоинства этой конструкции.
Индикатор включения выполнен на светодиоде HL1, вместо трансформатора использована гасящая цепь на компонентах C1 и R1, диодный выпрямительный мост на специализированной сборке, конденсаторы применяются для минимизации пульсаций, стабилитрон на 9 вольт и стабилизатор напряжения 78L05. Необходимость использования стабилитрона обуславливается тем, что напряжение с выхода диодного моста около 100 вольт и это может повредить стабилизатор 78L05.
Диапазон напряжений в этой схеме от 5 до 20 вольт. Изменение выходного напряжения осуществляется переменным сопротивлением R2. Максимальный ток нагрузки около 1,5 ампер.
Устройство способно заряжать разные типы аккумуляторных батарей: литиевые, никелевые, а так же свинцовые аккумуляторы, применяемые в бесперебойниках.
При заряде аккумуляторных батарей нужен стабильный тока зарядки, который должен быть около 1/10 части от емкости батареи. Постоянство зарядного тока задает стабилизатор 78L05 . У зарядного устройства четыре диапазона тока зарядки: 50, пять вольт, то для получения тока 50 мА требуется сопротивление на 100 Ом исходя из закона Ома. Для удобства конструкция ЗУ имеет индикатор, выполненный на двух биполярных транзисторах и светодиоде. Светодиод тухнет по окончанию зарядки аккумуляторной батареи.
Микросхема 7805 описание. Стабилизаторы для питания микросхем. Одно из важных условий — высокое качество компонентов
Переделал усилитель на колонках на копеечный D-class модуль на PAM8403. Колонки играть стали громче, появился типа бас. Доволен. Но появилась одна проблема — если подавать питание на колонки от обычной (импульсной) зарядки на 5В шли большие искажения по питанию. На маленькой громкости еще слушать можно было, на большой невозможно. Решил спаять блок питания с линейной стабилизацией.
Первый порыв — купить все детали в местной «Электронике» и быстренько спаять на макетке схему БП. Подсчитал только цену деталей стабилизатора — получилось около 700 р. Жаба придушала. Посмотрим готовые варианты на али и ебее. Тут все шоколадно. Есть копеечные конструкторы (самому на печатную плату паять), есть готовые модули по 110 р. Купил в итоге на ебее — там дешевле было. Дошло недели за три. Стабилизатор болтался на радиаторе — привинтил его покрепче.
Остальные детали — трансформатор, предохранитель, корпус, кнопку включения, ножки под корпус, usb-разъем в «Электронике». Ушло на все про все 500 р.
1. Board size. 57mm*23mm
2. Input voltage input voltage polarity, AC and DC can, range. 7.5-20V
3. The output voltage 5V
4. The maximum output current. 1.2A
5. Provided fixed bolt hole, convenient installation
Как видно, на модуль можно подавать напряжение от 7.5V до 20V. На выходе — 5V.
Стабилизатор внутри устроен достаточно сложно:
Трансформатор купил такой ТП112 (7,2 Вт) 2*12В хх —
Кнопку включения на 220 В взял такую — достаточно большая.
Кнопка с фиксацией и подсветкой. Как подключить подсветку при нажатии — не понял (может подскажите, кто знает?). Сделал без подсветки.
Колонки играют без искажений на максимальной громкости. В БП ничего не греется сильно. Цель достигнута:
Вывод — данный БП как зарядник использовать не получиться. Видимо трансформатор нужно ставить мощнее.
Дырочку сверху сделал для того, чтобы было видно светодиод — индикатор на модуле для индикации работы. С обратной стороны дырочку заклеил прозрачной пленкой.
Спасибо за внимание.
Планирую купить +14 Добавить в избранное Обзор понравился +23 +38Устройства, которые входят в схему блока питания, и поддерживают стабильное выходное напряжение, называются стабилизаторами напряжения. Эти устройства рассчитаны на фиксированные значения напряжения выхода: 5, 9 или 12 вольт. Но существуют устройства с наличием регулировки. В них можно установить желаемое напряжение в определенных доступных пределах.
Большинство стабилизаторов предназначены на определенный наибольший ток, который они выдерживают. Если превысить эту величину, то стабилизатор выйдет из строя. Инновационные стабилизаторы оснащены блокировкой по току, обеспечивающей выключение устройства при достижении наибольшего тока в нагрузке и защищены от перегрева. Вместе со стабилизаторами, которые поддерживают положительное значение напряжения, есть и устройства, действующие с отрицательным напряжением. Они применяются в двухполярных блоках питания.
Стабилизатор 7805 изготовлен в корпусе, подобном транзистору. На рисунке видны три вывода. Он рассчитан на напряжение 5 вольт и ток 1 ампер. В корпусе есть отверстие для фиксации стабилизатора к радиатору. Модель 7805 является устройством положительного напряжения.
Зеркальное отображение этого стабилизатора — это его аналог 7905, предназначенный для отрицательного напряжения. На корпусе будет положительное напряжение, на вход поступит отрицательное значение. С выхода снимается -5 В. Чтобы стабилизаторы работали в нормальном режиме, нужно подавать на вход 10 вольт.
Распиновка
Стабилизатор 7805 имеет распиновку, которая показана на рисунке. Общий вывод соединен с корпусом. Во время установки устройства это играет важную роль. Две последние цифры обозначают выдаваемое микросхемой напряжение.
Стабилизаторы для питания микросхем
Рассмотрим методы подключения к питанию цифровых приборов, сделанных самостоятельно, на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует для нормальной работы правильное подключение питания. Блок питания рассчитывается на определенную мощность. На его выходе устанавливается конденсатор значительной величины емкости для выравнивания импульсов напряжения.
Блоки питания без стабилизации, применяемые для роутеров, сотовых телефонов и другой техники, не сочетаются с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих блоков изменяется, и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила являются зарядные блоки для смартфонов с USB портом, на котором выходит 5 В.
Схема работы стабилизатора, сочетающаяся со всеми микросхемами этого типа:
Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема выглядела бы следующим образом:
Для электронных устройств не чувствительных к точности напряжения, такой прибор подойдет. Но для точной аппаратуры нужна качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в интервале 4,75-5,25 В, но нагрузка по току не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в интервале 7,5-20 В. При этом выходное значение будет постоянно равно 5 В. Это является достоинством стабилизаторов.
При возрастании нагрузки, которую может выдать микросхема (до 15 Вт), прибор лучше обеспечить охлаждением вентилятором с установленным радиатором.
Работоспособная схема стабилизатора:
Технические данные:
- Наибольший ток 1,5 А.
- Интервал входного напряжения – до 40 вольт.
- Выход – 5 В.
Во избежание перегрева стабилизатора, необходимо поддерживать наименьшее входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.
Лишнюю величину мощности микросхема рассеивает на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем выше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагревание корпуса. В итоге микросхема перегреется и сработает защита, устройство отключится.
Стабилизатор напряжения 5 вольт
Такое устройство имеет отличие от аналогичных приборов в своей простоте и приемлемой стабилизации. В нем использована микросхема К155J1А3. Этот стабилизатор использовался для цифровых устройств.
Устройство состоит из рабочих узлов: запуска, источника образцового напряжения, схемы сравнения, усилителя тока, ключа на транзисторах, накопителя индуктивной энергии с коммутатором на диодах, фильтров входа и выхода.
После подключения питания начинает действовать узел запуска, который выполнен в виде стабилизатора напряжения. На эмиттере транзистора возникает напряжение 4 В. Диод VD3 закрыт. В итоге включается образцовое напряжение и усилитель тока.
Ключ на транзисторах закрыт. На выходе усилителя образуется импульс напряжения, который открывает ключ, пропускающий ток на накопитель энергии. В стабилизаторе включается схема отрицательной связи, устройство переходит в режим работы.
Все применяемые детали тщательно проверяются. Перед установкой на плату резистора, его значение делают равным 3,3 кОм. Стабилизатор вначале подключают на 8 вольт с нагрузкой 10 Ом, далее, при необходимости устанавливают его на 5 вольт.
Отрегулированное напряжение питания очень важно для многих электронных устройств, поскольку полупроводниковые компоненты, применяемые в них, могут быть чувствительны для скачков и шумов нерегулируемого напряжения. Электронные приборы, питаемые от сети сначала преобразуют переменное напряжение в постоянное благодаря диодному мосту или другому подобному элементу. Но это напряжение не стоит использовать в чувствительных схемах.
В данном случае нужен регулятор (или стабилизатор) напряжения. И одним из самых популярных и распространенных регуляторов на сегодняшний день является регулятор серии 7805.
Микросхема 7805 расположена в трехвыводном корпусе TO-220 с выводами вход, выход, земля (GND). Также контакт GND представлен на металлическом основании микросхемы для крепления радиатора. Данный стабилизатор поддерживает входное напряжение до 40 В, а на выходе обеспечивает 5 В. Максимальный ток нагрузки 1.5 А. Внешний вид регулятора напряжения 7805 с расположением выводов представлен на изображении ниже.
Благодаря стабилизатору напряжения серии 7805 выход фиксируется на определенном уровне без ощутимых скачков и шумов. Чтобы эффективно минимизировать шумы на выходе и максимально сделать выходное напряжение стабильным, регулятор 7805 нужно правильно «обвязать», то есть подключить к его входу и выходу блокиовочные, сглаживающие конденсаторы. Схема подключения конденсаторов к микросхеме 7805 (U1) показана ниже.
Здесь конденсатор C1 представляет собой байпасный или блокировочный конденсатор и используется для гашения на землю очень быстрых по времени входных скачков. C2 является фильтрующим конденсатором, позволяющим стабилизировать медленные изменения напряжения на входе. Чем больше его значение, тем больше уровень стабилизации, но не стоит брать это значение слишком большим, если не хотите, чтобы он разряжался дольше после включения. Конденсатор C3 также стабилизирует медленные изменения напряжения, но уже на выходе. Конденсатор C4, как и C1, гасит очень быстрые скачки, но уже после регулятора и непосредственно перед нагрузкой.
Типичная схема включения регулятора напряжения 7805 представлена ниже. Здесь переменное напряжение выпрямляется диодным мостом и подается на регулятор с требуемой обвязкой из конденсаторов для более качественной стабилизации выходного напряжения. В схему также добавлен диод D5, позволяющий избежать короткого замыкания и тем самым обезопасить регулятор. Если бы его не было, то выходной конденсатор имел бы возможность быстро разрядиться во время периода низкого импеданса внутри регулятора.
Таким образом, регулятор напряжения является очень полезным элементом в схеме, способным обеспечить правильное питание вашего устройства.
В настоящее время тяжело найти какое-либо электронное устройство не использующее стабилизированный источник питания. В основном в качестве источника питания, для подавляющего большинства различных радиоэлектронных устройств, рассчитанных на работу от 5 вольт, наилучшим вариантом будет применение трехвыводного интегрального 78L05 .
Описание стабилизатора 78L05
Данный стабилизатор не дорогой и прост в применении, что позволяет облегчить проектирование радиоэлектронных схем со значительным числом печатных плат, к которым подается нестабилизированное постоянное напряжение, и на каждой плате отдельно монтируется свой стабилизатор.
Микросхема — стабилизатор 78L05 (7805) имеет тепловую защиту, а также встроенную систему предохраняющую стабилизатор от перегрузки по току. Тем не менее, для более надежной работы желательно применять диод, позволяющий защитить стабилизатор от короткого замыкания во входной цепи.
Технические параметры и цоколевка стабилизатора 78L05:
- Входное напряжение: 30 вольт.
- Выходное напряжение: 5,0 вольт.
- Выходной ток (максимальный): 100 мА.
- Ток потребления (стабилизатором): 5,5 мА.
- Допустимая разница напряжений вход-выход: 1,7 вольт.
- Рабочая температура: от -40 до +125 °C.
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…
Аналоги стабилизатора 78L05 (7805)
Существуют два типа данной микросхемы: мощный 7805 (ток нагрузки до 1А) и маломощный 78L05 (ток нагрузки до 0,1А). Зарубежным аналогом 7805 является ka7805. Отечественными аналогами являются для 78L05 — КР1157ЕН5, а для 7805 — 142ЕН5
Схема включения 78L05
Типовая схема включения стабилизатора 78L05 (по datasheet) легка и не требует большого количества дополнительных радиоэлементов.
С1 на входе необходим для ликвидации ВЧ помех при подаче входного напряжения. Конденсатор С2 на выходе стабилизатора, как и в любом другом источнике питания, обеспечивает стабильность блока питания при резком изменении тока нагрузки, а так же уменьшает степень пульсаций.
При разработке блока питания необходимо иметь в виду, что для устойчивой работы стабилизатора 78L05 напряжение на входе должно быть не менее 7 и не более 20 вольт.
Ниже приводятся несколько примеров использования интегрального стабилизатора 78L05.
Лабораторный блок питания на 78L05
Данная схема отличается своей оригинальностью, из-за нестандартного применения микросхемы , источником опорного напряжения которого служит стабилизатор 78L05. Поскольку максимально допустимое входное напряжение для 78L05 составляет 20 вольт, то для предотвращения выхода 78L05 из строя в схему добавлен параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1 и резисторе R1.
Микросхема TDA2030 подключена по типу неинвертирующего усилителя. При таком подключении коэффициент усиления равен 1+R4/R3 (в данном случае 6). Таким образом, напряжение на выходе блока питания, при изменении сопротивления резистора R2, будет меняться от 0 и до 30 вольт (5 вольт х 6). Если нужно изменить максимальное выходное напряжение, то это можно сделать путем подбора подходящего сопротивления резистора R3 или R4.
Набор для сборки регулируемого блока питания…
Бестрансформаторный блок питания на 5 вольт
данная характеризуется повышенной стабильностью, отсутствием нагрева элементов и состоит из доступных радиодеталей.
Структура блока питания включает в себя: индикатор включения на светодиоде HL1, вместо обычного трансформатора — гасящая цепь на элементах C1 и R2, диодный выпрямительный мост VD1, конденсаторы для уменьшения пульсаций, стабилитрон VD2 на 9 вольт и интегральный стабилизатор напряжения 78L05 (DA1). Необходимость в стабилитроне вызвана тем, что напряжение с выхода диодного моста равно приблизительно 100 вольт и это может вывести стабилизатор 78L05 из строя. Можно использовать любой стабилитрон с напряжением стабилизации от 8…15 вольт.
Внимание! Так как схема не имеет гальванической развязки с электросетью, следует соблюдать осторожность при наладке и использовании блока питания.
Простой регулируемый источник питания на 78L05
Диапазон регулируемого напряжения в данной схеме составляет от 5 до 20 вольт. Изменение выходного напряжения производится при помощи переменного резистора R2. Максимальный ток нагрузки составляет 1,5 ампер. Стабилизатор 78L05 лучше всего заменить на 7805 или его отечественный аналог КР142ЕН5А. Транзистор VT1 можно заменить на . Мощный транзистор VT2 желательно разместить на радиаторе с площадью не менее 150 кв. см.
Простая и интуитивная работа, быстрый и точный выбор напряжения и тока…
Схема универсального зарядного устройства
Эта схема зарядного устройства достаточно проста и универсальна. Зарядка позволяет заряжать всевозможные типы аккумуляторных батарей: литиевые, никелевые, а так же маленькие свинцовые аккумуляторы используемые в бесперебойниках.
Известно, что при зарядке аккумуляторов важен стабильный ток зарядки, который должен составлять примерно 1/10 часть от емкости аккумулятора. Постоянство зарядного тока обеспечивает стабилизатор 78L05 (7805). У зарядника 4-е диапазона тока зарядки: 50, 100, 150 и 200 мА, которые определяются сопротивлениями R4…R7 соответственно. Исходя из того, что на выходе стабилизатора 5 вольт, то для получения допустим 50 мА необходим резистор на 100 Ом (5В / 0,05 А = 100) и так для всех диапазонов.
Так же схема снабжена индикатором, построенном на двух транзисторах VT1, VT2 и светодиоде HL1. Светодиод гаснет при окончании зарядки аккумулятора.
зарядный ток: 500 мА/ч, 1000 мА/ч. режимы зарядки при постоянн…
Регулируемый источник тока
По причине отрицательно обратной связи, следующей через сопротивление нагрузки, на входе 2 (инвертирующий) микросхемы TDA2030 (DA2) находится напряжение Uвх. Под влиянием данного напряжения сквозь нагрузку течет ток: Ih = Uвх / R2. Исходя из данной формулы, ток, протекающий через нагрузку, не находится в зависимости от сопротивления этой нагрузки.
Таким образом, меняя напряжение поступающее с переменного резистора R1 на вход 1 DA2 от 0 и до 5 В, при постоянном значении резистора R2 (10 Ом), можно изменять ток протекающий через нагрузку в диапазоне от 0 до 0,5 А.
Подобная схема может быть с успехом применена в качестве зарядного устройства для зарядки всевозможных аккумуляторов. Зарядный ток постоянен во время всего процесса зарядки и не находится в зависимости от уровня разряженности аккумулятора или от непостоянства питающей сети. Предельный ток заряда, можно менять путем уменьшения или увеличения сопротивление резистора R2.
(161,0 KiB, скачано: 6 505)
Параметры:
Мин. входное напряжение, В:
Макс. входное напряжение, В:35
Выходное напряжение, В:+5
Номинальн выходной ток, А:1.5
Падение напр вх/вых, В:2.5
Число регуляторов в корпусе:1
Ток потребления, mА:6
Точность:4%
Диапазон рабочих температур:0°C … +150°C
Это устройства, входящие в состав блока питания и позволяющие держать на выходе блока питания стабильное напряжение. Стабилизаторы электрического напряжения бывают рассчитанные на какое-то фиксированное напряжение на выходе (например 5В, 9В, 12В), а бывают регулируемые стабилизаторы напряжения, у которых есть возможность установить требуемое напряжение в тех пределах, в каких они позволяют.
Все стабилизаторы обязательно рассчитаны на какой-то максимальный ток, который они могут обеспечить. Превышение этого тока грозит выходом стабилизатора из строя. Современные стабилизаторы обязательно оснащаются защитой по току, которая обеспечивает отключение стабилизатора при превышении максимального тока в нагрузке и защитой по перегреву. Наряду со стабилизаторами положительного напряжения существуют стабилизаторы отрицательного напряжения. В основном они используются в двухполярных источниках питания.
7805 — cтабилизатор , выполненный в корпусе, похожем на транзистор и имеет три вывода. См. рисунок. (+5V стабилизированного напряжения и ток 1A). Так же в корпусе имеется отверстие для крепления стабилизатора напряжения 7805 к радиатору охлаждения. 7805 является стабилизатором положительного напряжения. Его зеркальное отражение — 7905 — аналог 7805 для отрицательного напряжения . Т.е. на общем выводе у него будтет +, а на вход будет подаваться -. С его выхода, соответственно, будет сниматься стабилизированное напряжение -5 вольт.
Так же стоит отметить, что для нормальной работы на вход обоим стабилизаторам необходимо подавать напряжение около 10 вольт.
У этого стабилизатора существует маломощный аналог 78L05.
7805 распиновка
У стабилизатора распиновка следующая. Если смотреть на корпус 7805 как показано на фото выше, то выводы имеют следующую цоколёвку слева направо: вход, общий, выход. Вывод «общий» имеет контакт на корпус. Это необходимо учитывать при монтаже. Стабилизатор 7905 имеет другую распиновку! Слева направо: общий, вход, выход. И на корпусе у него «вход» !
Покупал по акции колонки на JD — тут мой обзор на них — Переделал усилитель на колонках на копеечный D-class модуль на PAM8403. Колонки играть стали громче, появился типа бас. Доволен. Но появилась одна проблема — если подавать питание на колонки от обычной (импульсной) зарядки на 5В шли большие искажения по питанию. На маленькой громкости еще слушать можно было, на большой невозможно. Решил спаять блок питания с линейной стабилизацией.
Схема такого БП простая:
Первый порыв — купить все детали в местной «Электронике» и быстренько спаять на макетке схему БП. Подсчитал только цену деталей стабилизатора — получилось около 700 р. Жаба придушала. Посмотрим готовые варианты на али и ебее. Тут все шоколадно. Есть копеечные конструкторы (самому на печатную плату паять), есть готовые модули по 110 р. Купил в итоге на ебее — там дешевле было. Дошло недели за три. Стабилизатор болтался на радиаторе — привинтил его покрепче.
Остальные детали — трансформатор, предохранитель, корпус, кнопку включения, ножки под корпус, usb-разъем в «Электронике». Ушло на все про все 500 р.
Характеристики модуля и стабилизатора LM7805:
1. Board size. 57mm*23mm
2. Input voltage input voltage polarity, AC and DC can, range. 7.5-20V
3. The output voltage 5V
4. The maximum output current. 1.2A
5. Provided fixed bolt hole, convenient installation
Как видно, на модуль можно подавать напряжение от 7.5V до 20V. На выходе — 5V.
Стабилизатор внутри устроен достаточно сложно:
Трансформатор купил такой ТП112 (7,2 Вт) 2*12В хх —
Кнопку включения на 220 В взял такую — достаточно большая.
Кнопка с фиксацией и подсветкой. Как подключить подсветку при нажатии — не понял (может подскажите, кто знает?). Сделал без подсветки.
Собрал стенд для тестирования:
Колонки играют без искажений на максимальной громкости. В БП ничего не греется сильно. Цель достигнута:
Попробовал зарядить телефон — ток 0.5А
При резисторе на 1 А — все совсем печально:
Вывод — данный БП как зарядник использовать не получиться. Видимо трансформатор нужно ставить мощнее.
Собрал все в корпус:
Дырочку сверху сделал для того, чтобы было видно светодиод — индикатор на модуле для индикации работы. С обратной стороны дырочку заклеил прозрачной пленкой.
Спасибо за внимание.
Планирую купить +13 Добавить в избранное Обзор понравился +23 +38Широкое применение в электронике нашли интегральные стабилизаторы напряжения и особенно один их вид — стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением в трехвыводных корпусах. Они хороши тем что не требуют внешних элементов (кроме конденсаторов фильтров), регулировок и имеют широкий диапазон токов в нагрузках. Не буду приводить здесь их технические характеристики , а приведу только основные данные и схемы возможного применения.
Стандартные линейные стабилизаторы выпускаются многими производителями и имеют не одно обозначение, мы рассмотрим их на примере наиболее характерного типа:
- серия L78 (для положительных напряжений ),
- и серия L79 (для отрицательныхнапряжений ).
В свою очередь стандартные регуляторы делятся на:
- слаботочные с выходным током в районе 0,1 А (L78Lхх) — вид на рис. 1а,
- со средним значением тока порядка 0,5 А (L78Мхх) — вид на рис. 1б,
- сильноточные 1…1,5 А (L78хх) — вид на —рис.1в.
Невысокая стоимость, простота применения и большое разнообразие выходных напряжений и корпусов делают эти компоненты весьма популярными при создании простых схем электропитания. Надо отметить, что эти регуляторы обладают рядом дополнительных функций , обеспечивающих безопасность функционирования. К ним относятся защита от перегрузки по току и температурная защита от перегрева микросхемы.
Рисунок 1
Интегральные стабилизаторы используют корпуса типов: КТ-26 , КТ-27, КТ-28-2,
ТО-220,
КТ-28-2, КТ-27-2, ТО-92, ТО-126, ТО-202, которые близки
к изображенным на рис.1.
Микросхемы серии 78xx
Это серия ИМС линейных стабилизаторов с фиксированным выходным напряжением — 78xx (также известная как LM78xx).
Их популярность связана, как уже говорилось выше, с их простотой использования и относительной дешевизной. При указании определённых микросхем серии, «xx» заменяется на двухзначный номер, обозначающий выходное напряжение стабилизатора (к примеру, микросхема 7805 имеет выходное напряжение в 5 вольт, а 7812 — 12В). Стабилизаторы 78-ой серии имеют положительное относительно земли рабочее напряжение, а серия 79xx отрицательное, имеет аналогичную систему обозначений. Их можно использовать для обеспечения и положительного, и отрицательного напряжений питания нагрузок в одной схеме.
Кроме того, их популярность серии продиктована несколькими преимуществами перед другими стабилизаторами напряжения:
- Микросхемы серии не нуждаются в дополнительных элементах для обеспечения стабильного питания, что делает их удобными в использовании, экономичными и эффективно использующими место на печатной плате. В отличие от них большинство других стабилизаторов требуют дополнительные компоненты или для установки нужного значения напряжения, или для помощи в стабилизации. Некоторые другие варианты (например, импульсные стабилизаторы) требуют не только большого количества дополнительных компонентов, но могут требовать большой опыт разработки.
- Устройства серии обладают защитой от превышения максимального тока, а также от перегрева и коротких замыканий, что обеспечивает высокую надёжность в большинстве случаев. Иногда ограничение тока также используется и для защиты других компонентов схемы,
- Линейные стабилизаторы не создают ВЧ помех, в виде магнитных полей рассеяния и ВЧ пульсаций выходного напряжения.
К недостаткам линейных стабилизаторов можно отнести более низкий КПД по сравнению с импульсными, но при оптимальном расчете он может превышать 60%.
Структура интегрального стабилизатора показана на рис. 2
Рисунок 2
Требование к применению стабилизаторов:
падение напряжения на нем не должно быть ниже 2 вольт,
максимальный ток через него, не должен превышать указанного в соотношении:
I max
P — допустимая мощность рассеяния микросхемы, U in-out — падение напряжения на микросхеме (U in-out = U in — U out ).
Типовая схема включения стабилизатора напряжения в техвыводном корпусе
с фиксированным выходным напряжением
Типовая схема включения интегрального стабилизатора напряжения в трехвыводном корпусе с фиксированным выходным напряжением показана на рис. 3.
Рисунок 3
Мы видим, микросхемы подобного типа не требуют дополнительных элементов, кроме конденсаторов фильтрующих напряжение — которые фильтруют питающее напряжение и защищают стабилизатор от помех проникающих с нагрузки и от источника питающего напряжения.
Для обеспечения устойчивой работы микросхем серии 78хх во всем диапазоне допустимых значений входных и выходных напряжений и токов нагрузки рекомендуется применять шунтирующие вход и выход стабилизатора конденсаторы. Это должны быть твердотельные (керамические или танталловые) конденсаторы емкостью до 2 мкф на входе и 1 мкф на выходе. При использовании алюминиевых конденсаторов их емкость должна быть более 10 мкф. Подключать конденсаторы необходимо как можно более короткими проводниками как можно ближе к выводам стабилизатора.
и током делителя I2 (возможно регулирование), в) стабилизатора напряжения.Варианты применения интегрального стабилизатора с фиксированным напряжением
Микросхемы позволяют создавать множество схем на основе стабилизаторов.
Регулировка выходного напряжения
Как я уже писал выше (см. рис. 5б) линейные стабилизаторы позволяют изменять выходное напряжение. Подробная схема показана на рис. 7.
По той же схеме возможно и функциональное регулирование выходного напряжения.
Например возможно регулирование выходного напряжения в зависимости от температуры для применения в системах стабилизации температуры — термостатах. В зависимости от типа температурного датчика он может включаться вместо резисторов R 1 или R 2 .
Рисунок 7
Параллельное включение стабилизаторов
Рисунок 7
Данный регулятор имеет ту особенность, что (для устойчивой раскрутки вентилятора) в начальный момент времени на вентилятор подается полное напряжение (12В). После того как конденсатор С1 зарядится напряжение на выходе будет определяться резистором R 2.
Стабилизатор с плавным выходом на номинальное напряжение
Рисунок 8
Данная схема отличается тем, что в начальный момент времени напряжение на выходе стабилизатора равно 5В (для данного типа), после чего напряжение плавно поднимается до величины определяемой регулирующими элементами.
Собрал А.Сорокин,
В этой статье мы рассмотрим возможности и способы питания цифровых устройств собранных своими руками, в частности на. Ни для кого не секрет, что залогом успешной работы любого устройства, является его правильное запитывание. Разумеется, блок питания должен быть способен выдавать требуемую для питания устройства мощность, иметь на выходе электролитический конденсатор большой емкости , для сглаживания пульсаций и желательно быть стабилизированным.
Последнее подчеркну особенно, разные нестабилизированные блоки питания типа зарядных устройств от сотовых телефонов , роутеров и подобной техники не подходят для питания микроконтроллеров и других цифровых устройств напрямую. Так как напряжение на выходе таких блоков питания меняется, в зависимости от мощности подключенной нагрузки. Исключение составляют стабилизированные зарядные устройства, с выходом USB, выдающие на выходе 5 вольт, вроде зарядок от смартфонов.
Многих начинающих изучать электронику, да и просто интересующихся, думаю шокировал тот факт: на адаптере питания например от приставки Денди , да и любом другом подобном нестабилизированном может быть написано 9 вольт DC (или постоянный ток), а при измерении мультиметром щупами подключенными к контактам штекера БП на экране мультиметра все 14, а то и 16. Такой блок питания может использоваться при желании для питания цифровых устройств, но должен быть собран стабилизатор на микросхеме 7805, либо КРЕН5. Ниже на фото микросхема L7805CV в корпусе ТО-220.
Такой стабилизатор имеет легкую схему подключения, из обвеса микросхемы, то есть из тех деталей которые необходимы для её работы нам требуются всего 2 керамических конденсатора на 0.33 мкф и 0.1 мкф. Схема подключения многим известна и взята из Даташита на микросхему:
Соответственно на вход такого стабилизатора мы подаем напряжение, или соединяем его с плюсом блока питания. А минус соединяем с минусом микросхемы, и подаем напрямую на выход.
И получаем на выходе, требуемые нам стабильные 5 Вольт, к которым при желании, если сделать соответствующий разъем, можно подключать кабель USB и заряжать телефон, mp3 плейер или любое другое устройство с возможностью заряда от USB порта.
Стабилизатор снижение с 12 до 5 вольт — схема
Автомобильное зарядное устройство с выходом USB всем давно известно. Внутри оно устроено по такому же принципу, то есть стабилизатор, 2 конденсатора и 2 разъема.
Как пример для желающих собрать подобное зарядное своими руками или починить существующее приведу его схему, дополненную индикацией включения на светодиоде:
Цоколевка микросхемы 7805 в корпусе ТО-220 изображена на следующих рисунках. При сборке, следует помнить о том, что цоколевка у микросхем в разных корпусах отличается:
При покупке микросхемы в радиомагазине, следует спрашивать стабилизатор, как L7805CV в корпусе ТО-220. Эта микросхема может работать без радиатора при токе до 1 ампера. Если требуется работа при больших токах, микросхему нужно установить на радиатор.
Разумеется, эта микросхема существует и в других корпусах, например ТО-92, знакомый всем по маломощным транзисторам. Этот стабилизатор работает при токах до 100 миллиампер. Минимальное напряжение на входе, при котором стабилизатор начинает работать, составляет 6.7 вольт, стандартное от 7 вольт. Фото микросхемы в корпусе ТО-92 приведено ниже:
Цоколевка микросхемы, в корпусе ТО-92, как уже было написано выше, отличается от цоколевки микросхемы в корпусе ТО-220. Её мы можем видеть на следующем рисунке, как из него становится ясно, что ножки расположены зеркально, по отношению к ТО-220:
Разумеется, стабилизаторы выпускают на разное напряжение, например 12 вольт, 3.3 вольта и другие. Главное не забывать, что входное напряжение, должно быть минимум на 1.7 — 3 вольта больше выходного.
Микросхема 7833 — схема
На следующем рисунке приведена цоколевка стабилизатора 7833 в корпусе ТО-92. Такие стабилизаторы применяются для запитывания в устройствах на микроконтроллерах дисплеев, карт памяти и другой периферии, требующей более низковольтного питания , чем 5 вольт, основное питание микроконтроллера.
Стабилизатор для питания МК
Я пользуюсь для запитывания собираемых и отлаживаемых на макетной плате устройств на микроконтроллерах, стабилизатором в корпусе, как на фото выше. Питание подается от нестабилизированного адаптера через гнездо на плате устройства. Его принципиальная схема приведена на рисунке далее:
При подключении микросхемы нужно строго соответствовать цоколевке. Если ножки спутать, даже одного включения достаточно, чтобы вывести стабилизатор из строя, так что при включении нужно быть внимательным. Автор материала — AKV.
Согласитесь, бывают случаи, когда для питания электронных безделушек требуется стабильное напряжение, которое не зависит от нагрузки, например, 5 Вольт для питания схемы на микроконтроллере или скажем 12 Вольт для питания автомагнитолы. Чтобы не переворачивать весь инет и собирать сложные схемы на транзисторах, инженеры-конструктора придумали так называемые стабилизаторы напряжения . Это словосочетание говорит само за себя. На выходе такого элемента мы получим напряжение, на которое спроектирован этот стабилизатор.
В нашей статье мы рассмотрим трехвыводные стабилизаторы напряжения семейства LM78ХХ . Серия 78ХХ выпускаются 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. А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.
Думаю, можно подробнее объяснить что есть что. На рисунке мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения кондеров, 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. Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал чики-пуки? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. А вот собственно и он. Смотрите, из скольки транзисторов, резисторов и диодов Шотки и даже конденсатора состоит один стабилизатор! А прикиньте, если бы мы эту схемку собирали из элементов? =)
Идем дальше. 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 презеционной (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. В этом то и заключается вся прелесть стабилизаторов.
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, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался кулером, как проц в компе.
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 вышепредложенную схемку подключения. Два желтеньких — это кондерчики.
Итак, провода 1,2 — сюда мы загоняем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.
На Блоке питания мы ставим напругу в диапазоне 7.5 Вольт и до 20 Вольт. В данном случае я поставил напругу 8.52 Вольта.
И что же у нас получилось на выходе данного стабилизатора? Опаньки — 5.04 Вольта! Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если будем подавать напругу 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 входящую напругу. По даташиту можно подавать на него входную напругу от 14.5 и до 27 Вольт. Задаем 15 Вольт с копейками.
А вот и напруга на выходе. Блин, каких то 0.3 Вольта не хватает для 12 Вольт. Для радиоаппаратуры, работающей от 12 Вольт это не критично.
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 кондера-фильтра, 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 транса тоже получить большее напряжение. Стремитесь, чтобы на кондере С1 напруга была не меньше, чем в даташите на описываемый стабилизатор.
Для того, чтобы стабилизатор не перегревался и не надо было бы ставить большие радиаторы с обдувом, если у Вас есть возможность, заводите на вход минимальное напряжение, написанное 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, что излишнюю 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.
Все большему числу электронных устройств требуется качественное стабильное питание без всяких скачков напряжения. Сбой того или иного модуля электронной аппаратуры может привести к неожиданныи и не очень приятным последствиям. Используйте же на здоровье достижения электроники, и не замарачивайтесь по поводу питания своих электронных безделушек. И не забывайте про радиаторы;-).
Купить дешево эти интегральные стабилизаторы можно сразу целым набором на Алиэкспрессе по этой ссылке.
7805 Цепь: источник питания постоянного тока
I Описание
Знаете ли вы источник питания постоянного тока?
Источник питания постоянного тока широко используется в промышленном производстве и повседневной жизни, а его конструкция занимает очень важное место в технологии источников питания.
Таким образом, на основе анализа проблем традиционного стабилизированного источника питания постоянного тока описываются метод и расчет каждой части стабилизированного источника питания постоянного тока 5 В, 1 А на основе L7805CT .Кроме того, он также может обеспечивать источник питания 5 В постоянного тока для счетчиков, декодеров и цифровых ламп для осуществления подсчета сложения и вычитания.
Системная схема на основе L7805CT , представленная в этом блоге, проста, стабильна, легка в управлении, рентабельна и имеет высокую потребительскую ценность.
Каталог
II Введение
С постоянным развитием электронных технологий требования к проектированию электронного оборудования для электроснабжения становятся все выше и выше, от традиционных требований к качеству, высокой эффективности и высокой стабильности для удовлетворения потребностей объектов. .
Для нормальной работы электронных устройств требуется питание постоянного тока. Источники питания постоянного тока включают солнечные батареи, аккумуляторы и сухие батареи. Но знаете ли вы, какой из них самый экономичный? Конечно, наиболее экономичным методом является преобразование мощности переменного тока, обеспечиваемой сетью, в требуемую мощность постоянного тока. Этот режим используется в большинстве электронного оборудования, и наиболее широко используется трехконтактный регулятор.
Хотя люди используют много типов стабилизированных источников питания постоянного тока с разными функциями, принципы аналогичны.Микросхема регулятора напряжения, используемая в системе, представленной в этом блоге, — L7805CT. L7805CT имеет преимущества небольшого размера, простой внешней проводки, стабильной работы и высокой применимости. Он может удовлетворить потребности людей в жизни, учебе и работе.
III Конструктивные требования для стабилизированного источника питания постоянного тока
Конструктивные требования для одноканального источника питания постоянного тока на базе L7805CT следующие:
- Входное переменное напряжение 220 В;
- Выходное постоянное напряжение +5 В;
- Выходной постоянный ток 1 А;
- Пульсации на выходе схемы менее 50 мВ;
- Эквивалентное внутреннее сопротивление меньше 0.15 Ом;
- Коэффициент пульсации менее 0,002%;
- Коэффициент регулировки напряжения ≤0,001%;
- Коэффициент стабилизации напряжения ≤0,005%.
IV Схема аппаратного блока
4.1 Общая структура источника питания
Этот проект фокусируется на знаниях и навыках, задействованных в основных звеньях источника питания постоянного тока, и завершает проектирование схемы и производство входных и 5 В, выход 1 А постоянного тока.
Источник питания постоянного тока обычно состоит из четырех звеньев:
- Трансформаторы силовые;
- Выпрямительная схема;
- Цепь фильтра;
- Цепь регулятора.
Как показано на Рисунке 1.
Рисунок 1. Блок-схема источника постоянного тока
4.1.1 Силовой трансформатор
Силовой трансформатор преобразует высоковольтную сетевую мощность переменного тока в соответствующее напряжение переменного тока и отправляет его в схему однофазного мостового выпрямителя.
При выборе модели силового трансформатора необходимо учитывать следующие параметры: мощность и выходное напряжение.
4.1.2 Схема выпрямителя
Схема выпрямителя использует однонаправленную проводимость диода для завершения выпрямления.Обычно используются следующие схемы выпрямителя: схема однофазного однополупериодного выпрямителя, схема однофазного двухполупериодного выпрямителя и схема однофазного мостового выпрямителя.
Благодаря сравнительным исследованиям, чтобы преодолеть недостатки однополупериодного выпрямления, система на основе L7805CT использует схему однофазного мостового выпрямителя. Он состоит из 4-х диодов VD1 ~ VD4, соединенных в виде моста. Независимо от того, является ли это положительным полупериодом или отрицательным полупериодом, направление тока, протекающего к нагрузке RL, одинаково.Оба преобразуют выходное переменное напряжение вторичной обмотки силового трансформатора в пульсирующее постоянное напряжение. Обратное напряжение, которое несет каждое устройство, является пиковым значением напряжения источника питания, и симметричный ток течет через положительный и отрицательный полупериоды трансформатора, коэффициент использования выше, чем у двухполупериодной схемы выпрямителя, а ток пульсация уменьшается. Следовательно, нет однонаправленной намагниченности.
4.1.3 Фильтрующий контур
Выпрямленный постоянный ток содержит относительно большую составляющую переменного тока, а коэффициент пульсации относительно велик, поэтому его нельзя напрямую использовать в качестве источника питания для электронных схем.Цепи фильтров обычно используются для удаления или уменьшения составляющей переменного тока в выходном напряжении, чтобы на устройстве использовалась чистая мощность переменного тока.
Эта конструкция использует характеристики накопления энергии конденсаторов и катушек индуктивности для установки соответствующих параметров.
- Когда напряжение в цепи повышается, элемент накопления энергии накапливает энергию.
- Когда напряжение падает, элемент накопления энергии высвобождает энергию для уменьшения пульсации.
Емкость конденсатора зависит от времени разряда.Чтобы улучшить эффект фильтрации, в качестве конденсатора фильтра можно использовать конденсатор большей емкости. Конденсатор фильтра обычно выбирается как RLC≥ (3 5) T / 2.
4.1.4 Схема стабилизации напряжения
Напряжение постоянного тока, полученное после выпрямления и фильтрации переменного тока, часто колеблется в зависимости от колебаний напряжения сети, изменений температуры и сопротивления нагрузки. Тогда качество электроснабжения снизится, что скажется на работе оборудования.Следовательно, необходимо добавить схему стабилизации напряжения между схемой фильтра и звеном нагрузки для достижения цели стабилизации источника питания.
Микросхема L7805CT отличается хорошими характеристиками регулирования напряжения, высокой надежностью, простотой установки и низкой стоимостью. Поэтому линейный стабилизированный источник питания заменяет дискретную стабилизированную схему и широко используется. Чтобы уменьшить помехи и обеспечить нормальную работу схемы стабилизации напряжения, входное напряжение должно быть не менее 2.На 5 ~ 3 В выше выходного напряжения.
4.2 Выбор компонентов
4.2.1 Выбор силового трансформатора
Принимая во внимание прямое падение напряжения на диоде, сопротивление проводов и колебания электросети, выходное напряжение UI трехконтактного встроенного стабилизатора должно соответствовать:
Где:
- Uomax — максимальная мощность регулируемого источника питания;
- (UI-UO) min — минимальная разница напряжений между входом и выходом встроенного регулятора;
- ΔUI — это изменение входного напряжения, вызванное колебаниями электросети (обычно принимается как 10% от суммы UO, (UI-UO) min и UIP).
Для встроенного трехполюсного стабилизатора, когда (UI-UO) min = 2 ~ 10 В, он имеет лучшие характеристики регулирования напряжения.
Когда U 1 = 10 В
Когда U 2 = 9 В
В схеме однофазного мостового выпрямителя соотношение между током вторичной обмотки I2 трансформатора и выходным током II конденсаторного фильтра составляет:
Итак, выберите трансформатор мощностью 15ВА и 9В.
4.2.2 Выбор выпрямительного диода
Потому что ток, протекающий через каждый выпрямительный диод в мостовой схеме, равен:
Максимальное обратное пиковое напряжение каждого выпрямительного диода составляет:
В итоге выберите транзистор IN4001, его параметры: ID = 1A, URM = 50V.
4.2.3 Выбор конденсатора фильтра
Хотя ток, проходящий через диод, представляет собой пульсирующий ток, поскольку конденсатор C выполняет функцию накопления и разряда энергии, это снижает степень пульсации напряжения на нагрузке RL и увеличивает среднее значение.
Среднее значение и плавность постоянного напряжения на нагрузке связаны с постоянной времени разряда τ = RLC. Чем больше значение C или RL, тем медленнее разряд C. Чем больше значение выходного постоянного напряжения, тем лучше эффект фильтрации; в противном случае — хуже. Обычно беру:
В некоторых азиатских странах источник питания переменного тока представляет собой синусоидальную волну с частотой 50 Гц и 50 идентичных сигналов в секунду. После двухполупериодного выпрямления и положительная, и отрицательная полуволны становятся пульсирующим постоянным током в одном и том же направлении.В это время имеется 100 идентичных сигналов в секунду, то есть f = 100 Гц.
Значит емкость конденсатора фильтра составляет:
из них,
Выходное постоянное напряжение цепи конденсаторного фильтра оценивается как:
Таким образом, можно использовать два электролитических конденсатора на 2200 мкФ и 50 В, которые подключаются параллельно. Чтобы отфильтровать помехи высокочастотных сигналов и улучшить динамические характеристики источника питания, высокочастотный керамический конденсатор 105 пФ, 50 В подключен параллельно к обоим концам конденсатора фильтра.
4.2.4 Как выбрать трехконтактный встроенный стабилизатор напряжения
Условие, которому должна соответствовать потребляемая мощность трехконтактного встроенного регулятора напряжения, превышает 5 Вт, а выходное напряжение — 5 В. Эта конструкция выбирает L7805CT, выходное напряжение составляет 4,8 5,2 В, ток покоя составляет 4,2 ~ 8 мА, а максимальный выходной ток может составлять 1,5 А, что соответствует проектным требованиям. Учитывая большой выходной ток, необходимо добавить радиатор.
В Приложение
Принятие конструкции на основе L7805CT для обеспечения источника питания 5 В постоянного тока для счетчика, декодера и цифровой трубки.
Используйте кнопку, чтобы сгенерировать одиночные часы, выполнить счет по модулю 10 через стандартную схему счетчика и сгенерировать соответствующий код. Значение выводится на интегральную схему декодирования через декодер для отображения чисел 0-9. Используйте секцию «DP» интегральной схемы декодирования в качестве индикации включения. Счетчик имеет кнопку сброса, а интегральная схема декодирования использует общую структуру катода для реализации подсчета сложения и вычитания.как показано на рисунке 2.
Рис. 2. Схема L7805
VI Заключение
Конструкция источника питания 5 В, 1 А постоянного тока на основе L7805CT, описанная в этом блоге, может обеспечить источник питания 5 В постоянного тока для счетчиков, декодеров и цифровых ламп для выполнения подсчета сложения и вычитания.
Конструктивная схема L7805CT проста, с небольшим количеством компонентов, низким энергопотреблением и стабильностью. Следовательно, его можно распространить на другие объектные приложения в качестве стабилизированного источника постоянного тока для обеспечения электрической энергией.
FAQ
ИС регулятора напряжения поддерживает постоянное выходное напряжение. 7805 IC, член серии 78xx фиксированных линейных регуляторов напряжения, используемых для поддержания таких колебаний, является популярной интегральной схемой регулятора напряжения (IC). … 7805 IC обеспечивает источник питания с регулируемым напряжением +5 В с возможностью добавления радиатора. |
ИС регулятора напряжения поддерживает постоянное выходное напряжение.7805 IC, член серии 78xx фиксированных линейных регуляторов напряжения, используемых для поддержания таких колебаний, является популярной интегральной схемой регулятора напряжения (IC). Xx в 78xx указывает выходное напряжение, которое он обеспечивает. |
Включите источник питания постоянного тока и отрегулируйте выходное напряжение примерно на 8 В или немного больше. Или, в качестве альтернативы, вы можете использовать батарею 9В-12В в качестве источника напряжения.Когда выставляете напряжение, смотрите на панель вольтметра. Подготовьте показания вольтметра постоянного тока в диапазоне напряжений 50 В для измерения выходного напряжения микросхемы IC 7805. |
Для 7805 IC это регулируемый источник питания + 5В постоянного тока. Эта интегральная схема регулятора также включает в себя радиатор. Входное напряжение этого регулятора напряжения может достигать 35 В, и эта ИС может выдавать постоянное значение 5 В для любого значения входного напряжения, меньшего или равного 35 В, что является пороговым пределом. |
Регулятор напряжения L7805CV: назначение выводов, параметр, схема [Видео]
L7805CV — это трехконтактный линейный стабилизатор напряжения с фиксированным выходным напряжением 5 В, который полезен в широком диапазоне приложений. Они доступны в нескольких пакетах IC, таких как TO-220, SOT-223, TO-263 и TO-3. Из них наиболее часто используется пакет TO-220.
В этом блоге описаны распиновка, характеристики, параметры, схемы, эквиваленты и другая информация о L7805CV.
Это обучающее видео по использованию линейного регулятора напряжения L7805CV (11-5 В)
Каталог
L7805CV Параметры
Фиксированное выходное напряжение, номинальное. | 5 В |
Регулируемое выходное напряжение мин. | – |
Максимальное регулируемое выходное напряжение | – |
Мин. Входное напряжение | 10 В |
Макс.входное напряжение | 35 В |
Ассортимент продукции | 7805 Регуляторы напряжения |
Выходной ток | 1.5А |
Тип выхода | Фиксированный |
Тип корпуса линейного регулятора | К-220 |
Кол-во выводов | 3 контакта |
Минимальная рабочая температура | 0 ° С |
Максимальная рабочая температура | 125 ° С |
Автомобильный квалификационный стандарт | – |
MSL | MSL 1 — без ограничений |
L7805CV Конфигурация контактов
L7805CV Информация о моделях CAD
L7805CV Характеристики
- Выходной ток превышает 1.5A
- Выходное напряжение 5В · Внутренняя тепловая защита от перегрузки
- Выходной переход Компенсация безопасной зоны
- Тепловая защита от перегрузки
- Защита от короткого замыкания
L7805CV Электрические характеристики
Tj = 25 ℃ (Vi = 10 В, Io = 0,5 A, Ci = 0,33 мкФ, Co = 0,1 мкФ, если не указано иное)
Обозначение | Параметр | Условия | мин. | Макс | Блок |
Vo | Выходное напряжение | Vin = 20 В; Io = 500 мА | 4.8 | 5,2 | В |
△ Vv | Регламент | 7,5 В ≤ Вин ≤ 20 В; Io = 0,5 А | – | 50 | мВ |
△ Vi | Регулирование нагрузки | 5.0mA≤Io≤1.5A; Вин = 10 В | – | 100 | мВ |
Iq | Ток покоя | Vin = 10 В; Io = 1,5 А | – | 6,0 | мА |
△ 1 квартал | Изменение тока покоя | 5.0mA≤Io≤1.0A; Вин = 10 В | – | 0,5 | мА |
△ кв. 2 | Изменение тока покоя | 7V≤Vin≤25V; Io = 500 мА | – | 1,3 | мА |
L7805CV Принципиальная схема
Внутренняя схема микросхемы трехконтактного регулятора напряжения L7805 имеет функции защиты от перенапряжения, защиты от перегрузки по току и защиты от перегрева, что делает ее работу очень стабильной.Таким образом, он может достигать выходного тока более 1 А. Устройство также имеет хороший температурный коэффициент, поэтому продукт имеет широкий спектр применений. Местное регулирование может использоваться для устранения влияния шума и решения проблемы рассеивания, связанной с одноточечным регулированием. Погрешность погрешности выходного напряжения составляет ± 3% и ± 5%.
L7805CV Блок-схема
Цепь приложения L7805CV
Функциональные эквиваленты L7805CV
Номер детали | Описание | Производитель |
LM7805A-220MR1 СИЛОВЫЕ ЦЕПИ | СТАЦИОНАРНЫЙ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР 5 В, PSFM3, МЕТАЛЛ, TO-220, 3 КОНТАКТА | TT Electronics Power and Hybrid / Semelab Limited |
LM7805A-220M СИЛОВЫЕ ЦЕПИ | Регулятор постоянного положительного стандарта, 5VPSFM3, METAL, TO-220, 3 PIN | ТТ Резисторы для электроники |
LM340T-5 СИЛОВЫЕ ЦЕПИ | Регулятор постоянного положительного стандарта, 5 В, полярный, PSFM3, PLASTIC, SFM-3 | Полупроводниковые изделия Motorola |
UA7805CKCS СИЛОВЫЕ ЦЕПИ | СТАЦИОНАРНЫЙ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР 5 В, PSFM3, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ROHS, ПЛАСТИК, TO-220, 3 КОНТАКТА | ООО «Рочестер Электроникс» |
MC7805AECT СИЛОВЫЕ ЦЕПИ | Регулятор постоянного положительного стандарта, 5 В, полярный, TO-220, 3 контакта | Fairchild Semiconductor Corporation |
MC7805ECT СИЛОВЫЕ ЦЕПИ | Регулятор постоянного положительного стандарта, 5 В, полярный, TO-220, 3 контакта | Fairchild Semiconductor Corporation |
MC7805ACTBU СИЛОВЫЕ ЦЕПИ | Регулятор постоянного положительного стандарта, 5 В, полярный, PSFM3, TO-220, 3 контакта | Fairchild Semiconductor Corporation |
MC7805CT-BP-HF СИЛОВЫЕ ЦЕПИ | Фиксированный положительный стандартный регулятор, | Микрокоммерческие компоненты |
UPC7805AHF-AZ СИЛОВЫЕ ЦЕПИ | Регулятор постоянного положительного стандарта, 5 В, двухполярный, PSFM3, ИЗОЛИРОВАННЫЙ, ПЛАСТИК, TO-220, SIP-3 | NEC Electronics America Inc |
КА7805ЦТУ СИЛОВЫЕ ЦЕПИ | Регулятор постоянного положительного стандарта, 5VPSFM3, TO-220, 3 PIN | Fairchild Semiconductor Corporation |
L7805CV Популярность по регионам
L7805CV Анализ рыночных цен
L7805CV Конструктивные соображения
Регуляторы постоянного напряжения серии L78 разработаны с защитой от тепловой перегрузки, которая отключает цепь в случае чрезмерной перегрузки по мощности, внутренней защитой от короткого замыкания, которая ограничивает максимальный ток, который будет пропускать цепь, и Компенсация безопасной зоны выходного транзистора, которая снижает выходной ток короткого замыкания при увеличении напряжения на проходном транзисторе.Во многих слаботочных приложениях компенсационные конденсаторы не требуются.
Однако рекомендуется обойти вход регулятора с помощью конденсатора, если регулятор подключен к фильтру источника питания большой длины или если емкость выходной нагрузки велика. Входной байпасный конденсатор должен быть выбран так, чтобы обеспечить хорошие высокочастотные характеристики, чтобы гарантировать стабильную работу при любых условиях нагрузки. Следует выбрать танталовый, майларовый или другой конденсатор емкостью 0,33 мкФ или более с низким внутренним импедансом на высоких частотах.Шунтирующий конденсатор следует монтировать как можно более короткими выводами непосредственно через входные клеммы регулятора. Обычно следует использовать хорошие методы строительства, чтобы минимизировать контуры заземления и падение сопротивления проводов, поскольку у регулятора нет внешнего измерительного провода.
Добавление операционного усилителя позволяет настраивать более высокие или промежуточные значения при сохранении характеристик регулирования. Минимальное напряжение, получаемое с помощью устройства, на 2 В больше, чем напряжение регулятора.Схема сильноточного регулятора напряжения (рисунок показан ниже) может быть изменена для обеспечения защиты источника питания от короткого замыкания путем добавления резистора обнаружения короткого замыкания, RSC и дополнительного транзистора PNP. Датчик тока PNP должен выдерживать ток короткого замыкания трехполюсного регулятора. Поэтому требуется пластиковый силовой транзистор на четыре ампера.
L7805CV Производитель
Группа компаний STmicroelectronics (ST) была создана в июне 1988 года в результате слияния итальянских компаний SGS Microelectronics и французской компании Thomson.В мае 1998 года SGS-Thomson Microelectronics изменила свое название на STmicroelectronics Limited.
Это крупнейший в мире производитель специализированных аналоговых микросхем и микросхем преобразования энергии, крупнейший в мире поставщик промышленных полупроводников и микросхем для телевизионных приставок, а также мировой лидер в производстве дискретных компонентов, модулей камер для мобильных телефонов и автомобильных интегральных схем.
Техническое описание компонентов
Часто задаваемые вопросы
STMicroelectronics L7805CV | 3-контактный линейный регулятор Линейные регуляторы. |
ИС регулятора напряжения поддерживает постоянное выходное напряжение. 7805 IC, член серии 78xx фиксированных линейных регуляторов напряжения, используемых для поддержания таких колебаний, является популярной интегральной схемой регулятора напряжения (IC). Xx в 78xx указывает выходное напряжение, которое он обеспечивает. |
Включите источник питания постоянного тока и отрегулируйте выходное напряжение примерно на 8 В или немного больше.Или, в качестве альтернативы, вы можете использовать аккумулятор 9В-12В в качестве источника напряжения. Когда выставляете напряжение, смотрите на панель вольтметра. Подготовьте показания вольтметра постоянного тока в диапазоне напряжений 50 В для измерения выходного напряжения IC 7805. |
Для 7805 IC это регулируемый источник питания + 5В постоянного тока. Эта интегральная схема регулятора также включает в себя радиатор. Входное напряжение этого регулятора напряжения может достигать 35 В, и эта ИС может выдавать постоянное значение 5 В для любого значения входного напряжения, меньшего или равного 35 В, что является пороговым пределом. |
Регулятор напряжения 7805 | Electrical4U
Все источники напряжения не могут выдавать фиксированный выходной сигнал из-за колебаний в цепи. Для получения постоянного и стабильного выхода реализованы регуляторы напряжения. Интегральные схемы, которые используются для регулирования напряжения, называются ИС регулятора напряжения. Здесь мы можем обсудить IC 7805.
Регулятор напряжения IC 7805 фактически является членом серии 78xx стабилизаторов напряжения.Это фиксированный линейный регулятор напряжения. Xx, присутствующий в 78xx, представляет собой значение фиксированного выходного напряжения, которое обеспечивает конкретная ИС. Для 7805 IC это стабилизированный источник питания + 5В постоянного тока. Эта интегральная схема регулятора также включает в себя радиатор. Входное напряжение этого регулятора напряжения может достигать 35 В, и эта ИС может выдавать постоянное значение 5 В для любого значения входного напряжения, меньшего или равного 35 В, что является пороговым пределом.
PIN 1-INPUT
Функция этого контакта — подавать входное напряжение.Оно должно быть в диапазоне от 7 до 35 В. Мы подаем нерегулируемое напряжение на этот вывод для регулирования. Для входа 7,2 В PIN обеспечивает максимальную эффективность.
PIN 2-GROUND
К этому выводу подключаем землю. Для выхода и входа этот вывод одинаково нейтральный (0 В).
КОНТАКТ 3-ВЫХОД
Этот вывод используется для получения регулируемого выхода. Это будет
Рассеивание тепла в микросхеме 7805
В регуляторе напряжения IC 7805 большое количество энергии исчерпывается в виде тепла.Разница в значениях входного и выходного напряжения проявляется в виде тепла. Таким образом, если разница между входным напряжением и выходным напряжением велика, будет больше тепловыделения. Без радиатора это слишком большое количество тепла приведет к неисправности.
Мы называем минимально допустимой разницей между входным и выходным напряжением, чтобы поддерживать выходное напряжение на должном уровне в качестве напряжения падения. Лучше, чтобы входное напряжение на 2–3 В превышало выходное напряжение, либо следует установить подходящий радиатор для отвода избыточного тепла.Мы должны правильно рассчитать размер радиатора. Следующая формула даст представление об этом расчете.
Теперь мы можем проанализировать соотношение выделяемого тепла и значения входного напряжения в этом регуляторе с помощью следующих двух примеров.
Предположим, что система с входным напряжением 16 В и требуемым выходным током составляет 0,5 А.
Итак, произведено тепло.
Таким образом, 5,5 Вт тепловой энергии тратится впустую, а фактическая энергия используется
То есть почти вдвое больше энергии расходуется в виде тепла.
Далее, мы можем рассмотреть случай, когда входной сигнал ниже, скажем, 9В.
В этом случае выделяется тепло.
Из этого можно сделать вывод, что при высоком входном напряжении эта ИС регулятора станет крайне неэффективной. Если вы хотите узнать больше, у нас есть широкий спектр бесплатных вопросов MCQ по цифровой электронике.
Внутренняя блок-схема регулятора напряжения 7805
Внутренняя блок-схема IC 7805 представлена на рисунке ниже:
Блок-схема состоит из усилителя ошибки, элемента последовательного прохода, генератора тока, опорного напряжения, генератора тока , пусковая схема, SOA-защита и тепловая защита.
Здесь операционный усилитель работает как усилитель ошибки. Стабилитрон используется для подачи опорного напряжения. Это показано ниже.
Транзистор здесь является последовательным элементом. Он используется для рассеивания дополнительной энергии в виде тепла. Он контролирует выходное напряжение, управляя током между входом и выходом. SOA — это безопасная рабочая область. Фактически, это условия напряжения и тока, при которых оборудование должно работать без какого-либо самоповреждения.Здесь для защиты SOA реализован биполярный транзистор с последовательным резистором и вспомогательным транзистором. Радиатор реализован для тепловой защиты при высоком напряжении питания.
Регулятор напряжения 7805 и другие компоненты расположены в цепи, как показано на рисунке.
Цели подключения компонентов к IC7805 объясняются ниже.
C 1 — Это байпасный конденсатор, используемый для обхода очень небольших всплесков на землю.
C 2 и C 3 — это конденсаторы фильтра. C 2 используется для приведения медленных изменений входного напряжения, подаваемого в схему, к установившейся форме. C 3 используется для медленного изменения выходного напряжения от регулятора в цепи до установившейся формы. Когда номинал этих конденсаторов увеличивается, стабилизация увеличивается. Но эти конденсаторы в одиночку не могут отфильтровать мельчайшие изменения входного и выходного напряжений.
C 4 — как и C 1 , это также шунтирующий конденсатор, используемый для обхода очень небольших всплесков на землю или землю. Это делается без влияния на другие компоненты.
Применение регулятора напряжения 7805 IC
- Регулятор тока
- Регулируемое двойное питание
- Строительные схемы для зарядного устройства телефона, цепей питания ИБП, портативного проигрывателя компакт-дисков и т. Д.
- Регулятор фиксированной мощности
- Регулируемый регулятор мощности и т. Д.
Обратный инжиниринг поддельного регулятора напряжения 7805
Обновление: Оказывается, мой 7805 не подделка. Компания eclectro провела тщательный поиск (подробности на Reddit) и нашла старую таблицу 7805 от Thomson Semiconductors, которая точно соответствует моему чипу. А Томсон — главный специалист STMicroelectronics. Это объясняет, как этот кристалл получил этикетку ST. Под микроскопом кремниевый чип — это загадочный мир с загадочными формами и зигзагообразными извилистыми линиями, как в увеличенное изображение регулятора напряжения 7805 внизу.Но если вы внимательно изучите микросхему, вы можете определить транзисторы, резисторы, диоды и конденсаторы, которые заставляют ее работать, и даже понять, как эти компоненты работают вместе. В этой статье объясняется, как работает стабилизатор напряжения 7805, вплоть до того, как работают транзисторы на кремнии. И, исследуя чип, я обнаружил, что он, вероятно, подделка.Фотография кристалла регулятора напряжения 7805. Нажмите, чтобы увеличить.
Стабилизатор напряжения принимает нерегулируемое входное напряжение и преобразует его в точно регулируемое напряжение, требуемое электронной схемой.Стабилизаторы напряжения используются почти во всех электронных схемах, а популярный 7805 используется везде, от компьютеров [1] до спутников, от DVD-плеера и видеоигр до Arduinos [2]. и роботы. Несмотря на то, что он был представлен в 1972 году и теперь доступны более совершенные регуляторы [3], 7805 все еще используется, особенно любителями.
7805 — это обычный регулятор, известный как линейный регулятор. (Как следует из названия, 7805 выдает 5 вольт.) Линейный регулятор построен на большом транзисторе, который регулирует количество мощности, поступающей на выход, действуя аналогично переменному резистору.(Этот транзистор виден в правой половине фотографии кристалла выше.) Недостатком линейного регулятора является то, что все «лишнее» напряжение преобразуется в тепло. Если вы подадите 9 вольт на линейный регулятор и получите 5 вольт, дополнительные 4 вольта превратятся в тепло в регуляторе, так что регулятор будет эффективен только примерно на 56%. (Основным конкурентом линейного регулятора является импульсный источник питания — гораздо более эффективный, но гораздо более сложный способ получения регулируемого напряжения. Импульсные источники питания заменили линейные регуляторы во многих приложениях, таких как зарядные устройства для телефонов и блоки питания компьютеров.)
Стабилизатор напряжения 7805 в металлическом корпусе ТО-3. 7805 чаще встречается в пластиковом корпусе меньшего размера.
Линейные регуляторы, такие как 7805, стали очень популярными, потому что они чрезвычайно просты в использовании: просто подайте нерегулируемое напряжение на один вывод, заземлите второй вывод и получите регулируемое напряжение на третьем выводе [4]. Еще одна особенность, которая сделала 7805 популярным, заключается в том, что он практически неуязвим — если вы закоротите его, подадите слишком высокое напряжение или слишком сильно нагреете, он отключится, прежде чем будет поврежден, из-за внутренних схем защиты.
Компоненты интегральной схемы
Как и большинство микросхем, 7805 построен из крошечного кусочка кремния. Чтобы чип функционировал, процесс, называемый допингом обрабатывает области кремния такими элементами, как фосфор или бор. На фотографии кристалла эти области имеют немного другой цвет, что делает структуру чипа видимой. Фосфор дает области избыточные электроны (т.е. отрицательные), поэтому он известен как N-кремний. Бор имеет противоположный эффект, создавая положительный P-кремний.Количество легирования в кремниевом чипе на удивление мало: от 1 постороннего атома на каждую тысячу атомов кремния до одного постороннего атома на миллиард атомов кремния. Поскольку кремний очень чувствителен к примесям, исходная кремниевая пластина должна быть безумно чистым кристаллом с чистотой до 99,999999999% — уровень, известный как одиннадцать девяток .Поверх кремния тонкий слой металла соединяет разные части микросхемы. Этот металл хорошо виден на фото кристалла в виде белых следов и участков.[5] Тонкий стекловидный слой диоксида кремния обеспечивает изоляцию между металлом и кремнием, за исключением тех случаев, когда прямоугольные контактные отверстия в диоксиде кремния позволяют металлу соединяться с кремнием. По краю микросхемы тонкие провода соединяют металлические контактные площадки с внешними контактами микросхемы — черные пятна на фото показывают, где были прикреплены провода.
Транзисторы внутри микросхемы
Транзисторы являются ключевыми компонентами микросхемы. В 7805 используются биполярные транзисторы NPN и PNP (в отличие от цифровых микросхем, которые обычно имеют транзисторы CMOS).Если вы изучали электронику, вы, вероятно, видели схему NPN-транзистора, подобную приведенной ниже, на которой показаны коллектор (C), база (B) и эмиттер (E) транзистора. Транзистор изображен как сэндвич из кремния P между двумя симметричными слоями кремния N; слои N-P-N составляют транзистор NPN. Оказывается, транзисторы на микросхеме выглядят совсем иначе, а база часто даже не посередине!Транзистор NPN и его упрощенная структура.
На фотографии ниже показан один из транзисторов в 7805 в том виде, в каком он изображен на микросхеме. [6] Различные коричневые и пурпурные цвета — это области кремния, которые были легированы по-разному, образуя области N и P. Серые области — это металлический слой микросхемы поверх кремния — они образуют провода, соединяющие коллектор, эмиттер и базу.
Структура транзистора NPN внутри регулятора напряжения 7805.
Под фотографией находится рисунок в разрезе, примерно показывающий, как устроен транзистор.Есть гораздо больше, чем просто бутерброд N-P-N, который вы видите в книгах, но если вы внимательно посмотрите на вертикальное поперечное сечение под буквой E, вы можете найти N-P-N, который образует транзистор. Провод эмиттера (E) подключен к кремнию N +. Ниже находится слой P, подключенный к базовому контакту (B). А ниже находится слой N +, подключенный (косвенно) к коллектору (C). [7] Транзистор окружен кольцом P +, которое изолирует его от соседних компонентов.
Резисторы внутри микросхемы
Резисторы являются ключевым компонентом аналоговых микросхем и состоят из полосок кремния, легированных для обеспечения высокого сопротивления.На фото ниже показаны два резистора в стабилизаторе напряжения 7805, сформированные из зеленовато-фиолетовых полосок кремния P. (Серые металлические полоски подключаются к резисторам на квадратных контактах и подключают резисторы к другим частям микросхемы.) Величина резистора пропорциональна его длине [8], поэтому короткий резистор справа (850 Ом;) меньше меандрирующего резистора слева (4000 Ом). Резисторы с большими номиналами занимают неудобно большую площадь на кристалле — в верхнем левом углу фотографии кристалла вы можете видеть извилистый путь 80 кОм; резистор.Два резистора на кремниевой матрице стабилизатора напряжения 7805.
Как работает 7805
Я раскрасил следующую схему [9], чтобы обозначить основные блоки регулятора 7805. Сердцем микросхемы 7805 является большой транзистор, который регулирует ток между входом и выходом и, таким образом, регулирует выходное напряжение. Этот транзистор (Q16) красный на схеме ниже. На кристалле он занимает большую часть правой половины микросхемы, потому что должен выдерживать ток более 1 А.Компоненты регулятора 7805: запрещенная зона (желтый), усилитель ошибки (оранжевый), выходной транзистор (красный), защита (фиолетовый), запуск (зеленый).
Эталон запрещенной зоны (желтый) — это то, что поддерживает стабильное напряжение. Он принимает масштабированное выходное напряжение в качестве входного (Q1 и Q6) и выдает сигнал ошибки (на Q7), указывающий, является ли напряжение слишком высоким или слишком низким. Ключевой особенностью запрещенной зоны является то, что она обеспечивает стабильную и точную опорную мощность даже при изменении температуры чипа.В следующем разделе мы подробно рассмотрим запрещенную зону.
Сигнал ошибки от эталона запрещенной зоны усиливается усилителем ошибки (оранжевый). Усиленный сигнал управляет выходным транзистором через большой драйвер Q15. Это замыкает цепь отрицательной обратной связи, которая регулирует выходное напряжение. Цепь запуска (зеленая) обеспечивает начальный ток в цепи запрещенной зоны, поэтому она не застревает в выключенном состоянии. [10] Цепи, отмеченные фиолетовым цветом, обеспечивают защиту от перегрева (Q13), чрезмерного входного напряжения (Q19) и чрезмерного выходного тока (Q14).В случае неисправности эти цепи уменьшают выходной ток или отключают регулятор, защищая его от повреждений.
Делитель напряжения (синий) уменьшает напряжение на выходном контакте для использования в качестве эталона запрещенной зоны. Он имеет интересную реализацию, которая позволяет различным микросхемам семейства 78XX выдавать разное напряжение. (Например, 12 вольт у 7812 и 24 вольт у 7824.) На изображении ниже показаны квадратные контакты между металлом (белый) и резистором (бирюзовый), которые контролируют значения R20 и R21.Для другого регулятора простое изменение положения регулируемого контакта увеличивает сопротивление R20 и, следовательно, выходное напряжение микросхемы.
Делитель напряжения обратной связи внутри регулятора напряжения 7805 состоит из двух резисторов.
Как работает ссылка на запрещенную зону
Основная проблема, связанная с получением стабильного напряжения от ИС, заключается в том, что параметры микросхемы меняются при изменении температуры: ничего хорошего, если ваше 5-вольтовое зарядное устройство для телефона начнет вырабатывать 3 или 7 вольт в жаркий день.Уловка для создания стабильного опорного напряжения состоит в том, чтобы создать одно напряжение, которое понижается с температурой, а другое — повышается с температурой. Если вы правильно сложите их, вы получите напряжение, стабильное с температурой. Эта схема называется «эталоном запрещенной зоны».Чтобы создать напряжение, которое понижается с температурой, вы пропускаете через транзистор постоянный ток и смотрите на напряжение между базой и эмиттером, которое называется V BE . На графике ниже показано, как это напряжение падает при повышении температуры.Слева линия попадает в запрещенную зону кремния, составляющую около 1,2 вольт; это будет важно позже.
Vbe в зависимости от температуры транзистора
Если вы настроите второй транзистор таким образом, но с меньшим током [11], вы получите тот же эффект, но кривая напряжения V BE падает быстрее. Это может показаться бесполезным, поскольку нам нужно напряжение, которое повышается с температурой. Но вот трюк: если вычесть два напряжения V BE , разница увеличивается на при повышении температуры, поскольку линии расходятся дальше друг от друга.Разница называется ΔV BE . На приведенном ниже графике показаны кривые V BE для двух разных транзисторов, и вы можете видеть, как разница ΔV BE между кривыми увеличивается с температурой, хотя обе кривые уменьшаются с температурой.
Эталонные напряжения в запрещенной зоне: Vbe для двух транзисторов при изменении температуры.
Последний шаг к эталону ширины запрещенной зоны — объединить V BE и ΔV BE в правильном соотношении, чтобы результат был постоянным с температурой.Оказывается, что если значения суммируются с напряжением запрещенной зоны, падение V BE и увеличение ΔV BE компенсируются. На графике ниже добавление 10 копий ΔV BE является правильным соотношением; точное соотношение зависит от конкретных транзисторов. На приведенном ниже графике важно отметить, что при изменении температуры V BE + nΔV BE остается постоянным — верх пурпурного ΔV BE s остается при напряжении запрещенной зоны.
При добавлении кратных ΔVbe к Vbe напряжение запрещенной зоны достигается независимо от температуры.[12]Как работает эталон запрещенной зоны 7805
Ссылка на запрещенную зону 7805 использует вышеуказанные принципы запрещенной зоны, но есть несколько важных отличий. Во-первых, напряжение запрещенной зоны на практике оказывается около 1,25 вольт вместо 1,2. Во-вторых, ширина запрещенной зоны 7805 создает большую (и, следовательно, более точную) 2ΔV BE , принимая разницу между двумя сильноточными V BE s и двумя слаботочными V BE s. Наконец, 2ΔV BE масштабируется и добавляется к трем V BE s, чтобы сформировать трехкратное напряжение запрещенной зоны, или примерно в 3 раза.75V.На приведенной ниже диаграмме показана схема запрещенной зоны 7805 со стрелками, показывающими изменения напряжения (не токов). Начиная с земли, красная стрелка показывает увеличение (большого) V BE в третьем квартале и еще одного (большого) V BE во втором квартале. Зеленые стрелки показывают капли (маленькие) V BE в 4 и 5 кварталах. В результате разница 2ΔV BE заканчивается на R6.
Следующий шаг очень важен, так как он увеличивает напряжение. Ток через R7 будет таким же, как ток через R6 (без учета малых базовых токов).Но R7 в 16,5 раз больше, чем R6, поэтому по закону Ома напряжение на R7 будет в 16,5 раз больше, то есть 33ΔV BE .
Наконец, мы можем увидеть напряжение в запрещенной зоне, посмотрев на фиолетовые линии. Начиная с земли, напряжение возрастает на V BE на Q8, еще на V BE на Q7, затем на напряжение R7 и, наконец, на третий V BE на Q6. Предполагая, что разработчики микросхем правильно выбрали масштабный коэффициент 33, конечное напряжение будет равно трем напряжениям запрещенной зоны, или 3.75 В. [13] (Здесь Vin — это входное напряжение для запрещенной зоны, а не входное напряжение для 7805.)
Как создается запрещенная зона в регуляторе напряжения 7805.
Традиционная схема с запрещенной зоной генерирует стабильное опорное напряжение, но при обсуждении ширины запрещенной зоны обычно игнорируется большая проблема: в таких устройствах, как 7805 или TL431, схема с запрещенной зоной генерирует стабильное опорное напряжение , а не . Вместо этого запрещенная зона 7805 работает «наоборот». Масштабированное выходное напряжение 7805 обеспечивает входное напряжение (Vin) для эталонной ширины запрещенной зоны, а ширина запрещенной зоны обеспечивает сигнал ошибки на выходе.Схема запрещенной зоны 7805 устраняет петлю обратной связи, которая существует внутри традиционного эталона запрещенной зоны. Вместо этого весь чип становится петлей обратной связи.Более подробно, если выходное напряжение правильное (5 В), то делитель напряжения обеспечивает 3,75 В на Vin, а напряжения V BE и ΔV BE соответствуют описанным выше. Если выходное напряжение немного повышается или падает, это изменение распространяется через Q6 и R7, вызывая соответственно повышение или падение напряжения на базе Q7.Это изменение усиливается Q7 и Q8, генерируя вывод ошибки. [14] Выходной сигнал ошибки, в свою очередь, уменьшает или увеличивает ток через выходной транзистор, и этот контур отрицательной обратной связи регулирует выходное напряжение до тех пор, пока оно не станет правильным.
Интерактивная программа просмотра чипов
Изображение и схема [9] ниже представляют собой интерактивное исследование 7805. Щелкните компонент, чтобы увидеть его расположение на кристалле и на схеме. В поле ниже дается объяснение компонента.Для транзисторов на кристалле будут указаны эмиттер, база и коллектор.
Почему я считаю эту микросхему поддельной
На внешней стороне упаковки есть логотип ST Microelectronics, но я считаю, что по нескольким причинам чип поддельный и произведен кем-то другим. Во-первых, на самом кристалле (ниже) нет логотипа ST, нет авторских прав на маску и вообще нет информации о производителе. (У меня нет объяснения, почему матрица имеет маркировку 2805, а не 7805, или что означает P414.) Кроме того, схема на кристалле полностью отличается от внутренней схемы в таблице данных ST Microelectronics 7805.Металл упаковки выглядит зернистым и некачественным. Наконец, я купил деталь на eBay, а не у поставщика с хорошей репутацией, поэтому ее можно было найти откуда угодно. По этим причинам я прихожу к выводу, что полученная мной деталь является поддельной, а не подлинной ST Microelectronics LM7805. Судя по тому, что я слышал, происходит много подделок полупроводников, поэтому я не удивлен, если получу поддельные детали. (Но обратите внимание на особое мнение.)Этикетка на матрице регулятора напряжения 7805.
История 7805 и некоторые другие образцы
Я предполагал, что все чипы 7805 практически одинаковы.Но один сюрприз от изучения таблиц данных заключается в том, что разные производители используют совершенно разные внутренние схемы для одного и того же чипа 7805, и название «7805» означает не больше, чем «какой-то регулятор на 5 вольт».Чтобы объяснить это, я начну с краткой истории регуляторов напряжения. Простые регуляторы напряжения IC появились еще в 1968 году, когда Fairchild представила регулятор напряжения µA723, в котором для обеспечения регулируемого напряжения использовался стабилитрон с температурной компенсацией. В 1969 году гений аналогового дизайна Роберт Видлар [15] разработал 5-вольтовый регулятор National LM109, который был намного проще в использовании.За ним в 1972 году последовала серия регуляторов напряжения Fairchild 7800 в диапазоне от 5 до 24 вольт. В 1973 году National выпустила улучшенную серию регуляторов LM340-XX.
Из этой истории можно было ожидать, что есть дизайн LM109, дизайн 7805 и дизайн LM340. Однако оказывается, что номера деталей на самом деле являются маркетинговыми и не имеют ничего общего с тем, что находится внутри чипа. Некоторые 7805 ближе к LM109, чем к другим 7805, а некоторые LM340 ближе к 7805, чем к другим LM340.
Например, Fairchild µA109 использует общий дизайн серии Fairchild 7800. С другой стороны, National LM7805 сильно отличается от Fairchild 7805, но идентичен National LM340, даже с одним и тем же техническим описанием. Этот дизайн очень близок к оригинальному LM109 National, поэтому, по сути, National продавал один и тот же дизайн под тремя разными названиями. [16] Таким образом, похоже, что компании повторно используют одну и ту же конструкцию регуляторов напряжения, изменяя лишь номер детали между устройствами.Я подозреваю, что производители ограничены патентами [17], поэтому они используют номера деталей, которые они хотят, на устройствах, которые они могут изготавливать.
Как работает другой, более популярный дизайн 7805
Оказалось, что конструкция 7805, которую я реконструировал выше, довольно редка, и большинство микросхем 7805 используют другую конструкцию, показанную ниже. [16] Хотя общая архитектура этого дизайна похожа на микросхему 7805, производную от LM109, которую я исследовал, в большинстве частей есть существенные изменения. Токовое зеркало [18], схема запуска, регулятор запрещенной зоны и схема защиты — все разные. Внутренняя схема регулятора Signetics µA7805 из даташита. Поскольку эта конструкция настолько популярна, я дам краткое объяснение того, как работает ее схема с запрещенной зоной. [19] На рисунке ниже есть большой V BE (красная стрелка) на сильноточном транзисторе Q1 и маленький V BE (зеленая стрелка) на слаботочном транзисторе Q2. Таким образом, ΔV BE появляется на R3, генерируя ток через R3, Q2 и R2. Поскольку сопротивление R2 в 20 раз больше, чем сопротивление R3, по закону Ома на R2 появляется 20ΔV BE .Теперь, чтобы найти стабильное напряжение с температурной компенсацией для этой цепи, следуйте синим стрелкам вверх от земли. (Как и раньше, стрелки не показывают протекание тока, а Vin является входом в запрещенную зону, а не микросхемой.) При прохождении через Q3, Q4, R2, Q5 и Q6 напряжения в сумме составляют 4V BE + 20ΔV BE . Поскольку имеется четыре V BE s, схема должна быть рассчитана на четырехкратное напряжение запрещенной зоны, или приблизительно 5 В. Таким образом, стабильная точка этой схемы — 5 В. При этом напряжении транзисторы, усиливающие ошибку (Q4 / Q3), будут находиться в активной области и будут реагировать на любые отклонения от нее.[20]
Как напряжение запрещенной зоны генерируется в регуляторе Signetics 7805.
Как я смотрел на кристалл 7805, и как можно тоже
Обычно для извлечения кристалла из ИС требуется концентрированная кислота для растворения эпоксидной упаковки. Но некоторые микросхемы, такие как 7805, выпускаются в металлических банках, которые легко открываются ножовкой. Я использовал металлургический микроскоп для своих фотографий штампов, но даже обычный микроскоп средней школы показывает металлический слой при малом увеличении.Если вас вообще интересует структура ИС или вы хотите показать детям, как выглядят ИС изнутри, вам следует достать ИС в металлической банке, самому распилить ее и посмотреть. (Но сначала прочтите предупреждение о бериллии внутри некоторых чипов.) Многие различные микросхемы в металлических банках доступны на eBay по цене менее 5 долларов; ищите «TO-99 IC». Я считаю, что старые микросхемы, такие как 7805, лучше подходят для этого, чем современные микросхемы: более простые схемы и большие функции позволяют легче увидеть внутреннее устройство.Внутри стабилизатора напряжения 7805.Крошечный кремниевый кристалл виден в середине корпуса ТО-5.
На фото выше показан регулятор 7805 после снятия верхней части ножовкой. Металлический корпус внутри почти полностью пуст — кремниевый кристалл очень мал по сравнению с доступным пространством. Металл действует как эффективный радиатор, охлаждающий чип при высокой нагрузке. Даже без увеличения большой выходной транзистор виден с правой стороны кристалла. Видны тонкие провода между выводами и матрицей, в том числе два отдельных провода к выходному выводу.
Заключение
Я надеюсь, что эта статья дала вам лучшее понимание того, как работает стабилизатор напряжения и что находится внутри кремниевого чипа. Возможно, это даже вдохновило вас открыть несколько собственных микросхем, чтобы самостоятельно исследовать крошечный мир кремниевого чипа. И пока вы сидите за компьютером, подумайте о множестве регуляторов напряжения вокруг вас, которые спокойно поддерживают бесперебойную работу вашей электроники, независимо от того, произведены ли они предполагаемым производителем или нет.Примечания и ссылки
[1] Компьютеры обычно получают большую часть своей энергии от импульсных источников питания для повышения эффективности, но линейные регуляторы по-прежнему имеют свое место.Старые блоки питания ATX использовали 7805 для резервного питания 5 В, в то время как другие использовали соответствующие регуляторы 7905 и 7912 для -5 В и -12 В. В современных компьютерах до сих пор удивительно много линейных регуляторов. Например, MacBook Pro (A1278) использует стабилизатор с малым падением напряжения для генерации 1,8 В, контроллер переключения с линейными регуляторами 3,3 и 5 В внутри, главный коммутирующий контроллер с регулятором 5В внутри, малошумящий стабилизатор 4,6 В для аудио и еще один регулятор для генерации 3,3 В для клавиатуры.
[2] Раньше Arduinos, такие как Arduino USB, NG и Severino, питались от регулятора 7805. Однако в последних моделях Arduino используется импульсный понижающий преобразователь и стабилизатор 3,3 В. В этом регуляторе используются те же принципы, что и в 7805, но он гораздо более продвинутый.
[3] Большим преимуществом более современных регуляторов напряжения является то, что они не требуют такого большого входного напряжения. Для 7805 требуется не менее двух дополнительных входных вольт (т.е. 7 вольт для получения 5 вольт на выходе) — это падение напряжения .Для более новых регуляторов с малым падением напряжения (LDO) может потребоваться всего 0,1 дополнительных вольт. Современные регуляторы (такие как TPS796xx) также имеют гораздо меньше шума на выходе. Несмотря на это, 7805 по-прежнему популярен, особенно среди любителей. У Adafruit есть хорошее сравнение регуляторов.
[4] В зависимости от приложения, вы, вероятно, захотите добавить к стабилизатору 7805 входные и выходные конденсаторы для фильтрации переходных процессов из-за колебаний входного напряжения или выходной нагрузки.
[5] В то время как микросхема 7805 имеет один слой металла поверх кремния для соединения схем, современные процессоры используют гораздо больше слоев металла из-за их сложности.Например, Haswell использует 11 слоев. в то время как IBM POWER8 использует поразительные 15 металлических слоев. Излишне говорить, что я не собираюсь выяснять, как эти чипы работают с моим микроскопом.
[6] В 7805 используется большое количество схем транзисторов, как вы можете видеть на фотографии с маркировкой. Несколько транзисторов в запрещенной зоне используют два эмиттера для одного транзистора (например, Q2, Q3, Q4, Q5) для улучшения согласования между транзисторами; Токовые зеркальные транзисторы PNP Q11 и Q11-1 также имеют несколько эмиттеров.Пары транзисторов могут иметь общую базу (например, Q11 и Q11-1), общий коллектор (Q17 и Q18) или оба (Q14 и Q19). Некоторые транзисторы перемещают базу в середину (например, Q6). Для поддержки высокого тока выходные транзисторы (Q15, Q16) имеют совершенно другую, гораздо более крупную структуру.
[7] Вы могли спросить, почему существует различие между коллектором и эмиттером транзистора, когда простая картина транзистора полностью симметрична. Как видно на фотографии кристалла, в реальном транзисторе коллектор и эмиттер сильно отличаются.Помимо очень большой разницы в размерах, также отличается легирование кремнием. В результате транзистор будет иметь плохое усиление, если поменять местами коллектор и эмиттер.
[8] Сопротивление кремниевого резистора пропорционально его длине, деленной на ширину. Если вы удвоите длину, это будет похоже на два последовательно соединенных резистора, поэтому сопротивление удвоится. Если вы увеличите ширину вдвое, это будет похоже на два параллельных резистора, поэтому сопротивление уменьшится вдвое. Одним из удобных последствий является то, что при уменьшении размера кристалла (закон Мура) резисторы сохраняют те же значения, поскольку ширина и длина масштабируются одинаково.
Сопротивление кремния измеряется необычной единицей измерения Ом на квадрат (& Ом; / □). Обратите внимание, что здесь нет единицы измерения расстояния — не имеет значения, квадратный миллиметр у вас или квадратный дюйм материала; сопротивление такое же, потому что размеры сокращаются. Для 7805 я оценил резисторы в 140 Ом / квадрат.
[9] Я просмотрел десятки таблиц данных, и проверенный мною чип почти полностью совпадает со схемой корейской электроники KIA7805. Схема National LM340 / LM78XX очень похожа
[10] Схемы с запрещенной зоной обычно имеют два стабильных напряжения — желаемое напряжение и 0 вольт.Чтобы запрещенная зона не застревала на уровне 0 вольт, схема запуска «отодвинет» запрещенную зону от 0 вольт, чтобы она установилась на желаемом напряжении. Схема запуска обсуждается в примечании к применению Видлара AN-42 для аналогичного LM109 (стр. 5).
[11] При построении эталона запрещенной зоны для V BE действительно имеет значение плотность тока через транзисторы — ток, деленный на площадь эмиттера. Уменьшение тока через транзистор снижает плотность тока.Второй способ уменьшить плотность тока — использовать транзистор большего размера с эмиттером большего размера. Часто пять или десять идентичных транзисторов, включенных параллельно, объединяются, чтобы сформировать этот большой транзистор, чтобы гарантировать точное соответствие большого транзистора и малого транзистора.
[12] Линия V BE для эталона ширины запрещенной зоны является абсолютно прямой только в теории, поэтому результирующее напряжение запрещенной зоны будет незначительно изменяться в зависимости от температуры. Чтобы повысить стабильность, некоторые более сложные эталоны запрещенной зоны компенсируют эффекты второго порядка.
[13] Справочные материалы по запрещенной зоне: как сделать эталонное напряжение в запрещенной зоне за один простой урок Пола Брокоу, изобретателя Ссылка на запрещенную зону. Презентация по ссылке на запрещенную зону находится здесь. Легенда проектирования аналоговых микросхем Боб Пиз (Bob Pease) обсуждает реальные схемы создания запрещенной зоны.
[14] Вы можете задаться вопросом, откуда выход ошибки знает, на какое напряжение переключиться. Чтобы пара Дарлингтона (Q7 / Q8) была активной, базовое напряжение должно быть выше 2 В BE (Википедия).Эталонная ширина запрещенной зоны была построена исходя из предположения, что при эталонном напряжении на Q7 и Q8 будут падения напряжения V BE . Таким образом, это не совпадение, что пара Дарлингтона Q7 / Q8 находится прямо в активной области (2V BE ) при напряжении запрещенной зоны, что делает вывод ошибки очень чувствительным к любому отклонению от опорного напряжения. Если выходное напряжение повышается или падает, напряжение на базе Q7 соответственно повышается или понижается, и транзисторы значительно усиливают это изменение. Также обратите внимание, что увеличение выходного напряжения вызывает уменьшение вывода ошибок, что приводит к отрицательной обратной связи для всего чипа.
[15] Судя по всему, Роберт Видлар был потрясающим аналоговым инженером, а также безумным алкоголиком. Видлар изобрел ключевые аналоговые ИС-схемы, такие как источник тока Видлара, а также новаторские ИС, такие как µA702 и µA723. В 1970 году он продал свои опционы на акции за миллион долларов (около 6 миллионов с учетом инфляции) и уехал в Мексику в возрасте 33 лет. Несколько занимательных историй о нем можно найти здесь, в Википедии, и фотографии его овец.
[16] Большинство таблиц данных 7805 показывают одну и ту же внутреннюю схему.Некоторые микросхемы, использующие общий дизайн, Fairchild серии 7800, Привет-искренность H78XX, FCI LM7800, MCC MC7805, Микроэлектроника ML7800, Motorola MCT7800, uPC7800H, JRC NJM7800, TI uA7800, Signetics uA7800, а также СТ L7805. В других микросхемах используются варианты общей конструкции: AS78XXA, UTC LM78XX, L78L05 а также Motorola MC7800.
Дизайн 7805 на основе LM109, который я рассмотрел, очень отличается от обычного дизайна и кажется довольно редким; это используется Национальные LM340 / LM7800 и KEC KIA7805AF.Следует отметить несколько отличий между этим дизайном и оригинальный National LM109. Для поддержки нескольких выходных напряжений в схеме 7805 используется резистивный делитель и другая схема, подающая опорную ширину запрещенной зоны. Это, вероятно, также послужило поводом для удаления пары транзисторов из схемы с запрещенной зоной, так что ее напряжение упало на один V BE ниже. Схема запуска также немного изменена.
[17] Патент Видлара на ссылку на запрещенную зону — 3617859. Более поздний патент с ссылкой на запрещенную зону, очень похожий на LM109, — 4249122.
[18] Токовое зеркало — очень полезный способ соединения транзисторов, чтобы ток через второй транзистор соответствовал току через первый транзистор. Для получения дополнительной информации о текущих зеркалах вы можете проверить Википедию или любую аналоговую книгу IC, например, главу 3 Проектирование аналоговых микросхем.
[19] Несколько источников дают объяснение общей конструкции 7805, которое правдоподобно, но неверно. Ошибочное объяснение состоит в том, что стабилитрон D1 обеспечивает опорное напряжение. Он подается на компаратор, построенный из Q13 и Q10 (или Q6) в качестве дифференциальной пары, а Q1, Q7 и Q2 образуют активную нагрузку токового зеркала.Наиболее очевидная проблема заключается в том, что Q13, Q6, R1 и R2 связаны вместе, что приведет к замыканию двух сторон предполагаемой дифференциальной пары / токового зеркала.
По иронии судьбы, конструкция 7905 (версия 7805 с отрицательным напряжением) похожа на ошибочное объяснение 7805. В 7905 используется стабилитрон для обеспечения опорного напряжения. Компаратор с активной нагрузкой токового зеркала генерирует сигнал ошибки, сравнивая опорное напряжение с напряжением обратной связи.Между тем, другое токовое зеркало обеспечивает постоянный (вероятно, с температурной компенсацией) ток через стабилитрон. Я ожидал, что чипы 79XX будут зеркальным отображением чипов 78XX, но внутренняя конструкция оказалась принципиально другой. Это объясняет, почему на блок-схемах в таблицах данных 7905 показан компаратор, а в таблицах данных 7805 просто показан блок «усилителя ошибок».
[20] Я считаю, что в общей конструкции 7805 цель Q7 и R10 состоит в том, чтобы отводить тот же ток от базы Q1, что и Q4 и R14 от базы Q2, чтобы обе стороны были сбалансированы.Поскольку R1 составляет 1 кОм; а R2 + R3 составляет 21 кОм, в 21 раз ток должен течь через Q1, как через Q2.
IC 7805: Регулятор напряжения
Регулятор напряжения ic 7805 (регулятор), обычно имеющий три ножки, преобразует переменное входное напряжение и выдает постоянное регулируемое выходное напряжение. Они доступны с множеством выходов.
Наиболее распространенные номера деталей начинаются с цифр 78 или 79 и заканчиваются двумя цифрами, обозначающими выходное напряжение.Число 78 представляет собой положительное напряжение, а 79 — отрицательное. Стабилизаторы напряжения серии 78ХХ предназначены для положительного входа. А серия 79XX предназначена для отрицательного входа.
Примеры:
· Регулятор 5 В постоянного тока Название: ic LM 7805 или MC7805
· -5V Регулятор постоянного тока Название: LM7905 или MC7905
· Регулятор постоянного тока 6 В Наименование: LM7806 или MC7806
· -9V Регулятор постоянного тока Название: LM7909 или MC7909
Серия LM78XX обычно может управлять током до 1 А.Для требований приложений до 150 мА можно использовать 78LXX. Как упоминалось выше, компонент имеет три ножки: входную ножку, которая может выдерживать до 36 В постоянного тока с общей ножкой (GND), и выходную ножку с напряжением регулятора. Для максимального регулирования напряжения обычно рекомендуется добавить конденсатор параллельно между общей ветвью и выходом. Обычно используется конденсатор емкостью 0,1 мФ. Это устраняет любое высокочастотное переменное напряжение, которое в противном случае могло бы объединиться с выходным напряжением. См. Ниже принципиальную схему, которая представляет типичное использование регулятора напряжения.
лм 7805 Принципиальная схема что такое регулятор напряжения ic 7805?ic 7805 — это интегральная схема регулятора напряжения . Он входит в серию 78xx ИС фиксированных линейных стабилизаторов напряжения. Источник напряжения в цепи может иметь колебания и не обеспечивать фиксированное выходное напряжение. Стабилизатор напряжения IC поддерживает постоянное выходное напряжение.Xx в 78xx указывает фиксированное выходное напряжение, которое он предназначен для обеспечения. 7805 обеспечивает регулируемое питание +5 В. Конденсаторы подходящего номинала могут быть подключены к входным и выходным контактам в зависимости от соответствующих уровней напряжения.
лм 7805 функция вывода микросхемыКонтактный номер | Функция | Имя |
1 | Входное напряжение (5-18 В) | Ввод |
2 | Земля (0 В) | Земля |
3 | Регулируемая мощность; 5 В (4.8В-5,2В) | Выход |
— положительные 1.0 A
% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > транслировать 2021-08-05T09: 13: 21 + 02: 00BroadVision, Inc.2021-08-05T09: 14: 09 + 02: 002021-08-05T09: 14: 09 + 02: 00 Приложение Acrobat Distiller 19.0 (Windows) / pdf
Лист данных MC7805 — Трехконтактный стабилизатор положительного напряжения
105S12FR : Входное напряжение = 12 ;; Выходное напряжение =.5 ;; Выходной ток = 100 мА.
AMS26 : Детектор напряжения. Очень низкий ток питания Широкий диапазон рабочего напряжения 2% Точность определения напряжения Порог обнаружения с шагом 0,1 В 5 мА Ток потребления Типичный гистерезис 5% ПРИМЕНЕНИЕ Перезагрузка ЦП и логической схемы Портативное оборудование и оборудование с питанием от батарей Память Окно резервной схемы батареи Компаратор Сотовые телефоны Пейджеры Серия AMS26 — это напряжение.
BA6809 : 2-фазный однополупериодный драйвер двигателя.BA6809F и BA6819AF — это драйверы двигателей, предназначенные для двигателей вентиляторов 3 В и 5 В. Встроенные выходные транзисторы сокращают количество требуемых внешних компонентов. Микросхемы имеют выходной контакт аварийной сигнализации (BA6809F) и выходной контакт Холла (BA6819AF). F Применения Двигатели вентиляторов F 1) Встроены механизмы обнаружения блокировки и определения скорости вращения. 2) Выходной контакт аварийного сигнала (BA6809F).
BWR-5 / 6-3.3 / 7-D12 : Преобразователи постоянного тока в постоянный. Регулируемые выходы 3,3 В и 5 В при мощности 7 А Общая выходная мощность 33 Вт Работа без нагрузки Доступные диапазоны входного напряжения: или 36-75 В, малый x 0.Имеется 45-дюймовый пакет сертификатов безопасности UL1950 и EN60950 (модели с входом 75 В) Постоянная защита от короткого замыкания Полностью изолирована, гарантировано 1500 В пост. Тока до рабочей температуры + 100 ° C. Пониженное и повышенное напряжение на входе.
CS5151 : 4-битный несинхронный понижающий контроллер ЦП. 4-битный несинхронный понижающий контроллер NChannel. Он разработан, чтобы обеспечить беспрецедентный переходный отклик для сегодняшней требовательной высокоплотной и высокоскоростной логики. Регулятор работает с использованием запатентованного метода управления, который обеспечивает время отклика 100 нс на переходные процессы нагрузки.CS5151 разработан для работы в диапазоне 4,2516 В (VCC) с использованием V для питания.
CS5155GN16 : Контроллеры. 5-битный синхронный понижающий контроллер процессора, пакет: Pdip, контакты = 16.
KA3031 : Драйверы двигателей постоянного тока. 4-канальный драйвер BTL + 2-канальный драйвер двигателя постоянного тока. 4-канальный симметричный бестрансформаторный драйвер (BTL) 2-канальное (прямое-обратное) управление Драйвер двигателя постоянного тока Рабочее напряжение питания ~ 16 В) Встроенная схема теплового отключения (TSD) Встроенная схема блокировки при пониженном напряжении (UVLO) Встроенная Схема защиты от перенапряжения (OVP) Встроенная схема отключения звука Ch3, Ch4 и Ch5) Встроенный обычный операционный усилитель Встроенный стабилизатор 5V со сбросом.
LM13121 : фиксированный. LM13121 — Регуляторы серии с 3 выводами, корпус: до 92, количество контактов = 3.
LT1424-5 : LT1424-5, ISOlated Flyback Switching Regulator. LT1424-5 Изолированный обратный импульсный регулятор с выходом 5 В Без трансформатора Требуется «Третья обмотка» или оптоизолятор Предназначен для использования с фиксированными трансформаторами с соотношением 1: 1, регулирование выходного напряжения 5 В для конкретного приложения поддерживается в прерывистом режиме (небольшая нагрузка) Компенсация нагрузки обеспечивает отличную нагрузку Регулировка доступна в 8-контактных корпусах PDIP и SO.
MAX1997EVKIT : Оценочный комплект MAX1997EVKIT для MAX1997. Оценочный комплект MAX1997 (комплект EV) представляет собой полностью собранную и протестированную монтажную плату для поверхностного монтажа, которая обеспечивает напряжение и требуется для жидкокристаллических дисплеев на тонкопленочных транзисторах (TFT) с активной матрицей. В комплект электромобиля входят повышающий импульсный регулятор, трехступенчатый положительный зарядный насос и линейный регулятор для затворного питания TFT, отрицательный трехступенчатый.
NCP631GD2TR4 : 3A LDO с плавным запуском, упаковка: D2PAK, контакты = 5.3.0 A Линейный регулятор напряжения с плавным пуском Это стабилизатор положительного напряжения с малым падением напряжения, способный обеспечить гарантированный выходной ток 3,0 A с максимальным падением напряжения на 3,0 A при превышении температуры. NCP631 в настоящее время предлагается в версии с фиксированным напряжением V. Подстройка микросхемы регулирует опорное / выходное напряжение с точностью до «1,5%».
PT6931A : Plug-in Power Solutions-> Non-Isolated-> Multiple Ou. ti PT6931, 3.3 / 2.5Vout 25W 5V-Input регулируемый двойной выход Isr.
PT78NR212 : Преобразователи постоянного тока в постоянный без изоляции. Интегрированный импульсный стабилизатор напряжения 10-12 Вт с положительным и отрицательным напряжением Отрицательный выход от положительного входа Широкий диапазон входного сигнала Защита от короткого замыкания автономного индуктора Защита от перегрева Защита от быстрых переходных процессов Серия PT78NR200 создает отрицательное выходное напряжение при положительном входном напряжении более 9 В . Эти простые в использовании 3-контактные интегрированные.
SC1565I5T-1.8 : Регулятор с очень низким падением напряжения на 1,5 А с включением.Это высокопроизводительный стабилизатор положительного напряжения, предназначенный для использования в приложениях, требующих очень низкого падения напряжения до 1,5 А. Поскольку он имеет превосходные характеристики отключения по сравнению с обычными LDO, его можно использовать для подачи 2,5 В на материнских платах 2,8 В на периферийных картах от источника питания 3,3 В, что позволяет отказаться от дорогостоящих радиаторов. Кроме того,.
SG79XXAIG : Стабилизатор отрицательного фиксированного напряжения. Отрицательные стабилизаторы серии SG7900A / SG7900 обеспечивают автономную работу с фиксированным напряжением с 1.5А тока нагрузки. Благодаря разнообразию выходных напряжений и четырем вариантам комплектации эта серия регуляторов является оптимальным дополнением к линейке трех оконечных стабилизаторов SG7800A / SG7800, SG140. Эти устройства имеют уникальную опорную ширину запрещенной зоны, что позволяет.
TDA5240 : Драйверы двигателя постоянного тока. TDA5240T; Цепь привода бесщеточного двигателя постоянного тока ;; Пакет: SOT163 (SO20).
TPS76150 :. Варианты фиксированного выходного напряжения стабилизатора с малым падением напряжения 100 мА: 3,2 В и падение напряжения 3 В обычно при 100 мА Тепловая защита Менее 1 А ток покоя при отключении до 125 ° C Диапазон рабочих температур перехода 5-контактный корпус SOT-23 (DBV) Защита от электростатического разряда подтверждена 1.Модель человеческого тела 5 кВ (HBM) в соответствии с MIL-STD-883C Стабилизатор напряжения 100 мА с малым падением напряжения (LDO).
ADP5061 : Миниатюрное программируемое линейное зарядное устройство I2C с возможностью питания и режимом USB Зарядное устройство ADP5061 полностью совместимо с USB 3.0 и USB Battery Charging 1.2 и позволяет заряжать через мини-штырь VBUS от настенного зарядного устройства, автомобильного зарядного устройства и т. Д. или порт USB Host. ADP5061 работает в диапазоне входных напряжений от 4 В до 7,0 В, но устойчив к напряжениям.
ISL62773IRZ-T : Многофазный ШИМ-регулятор для настольных процессоров AMD Fusion, использующих SVI 2.0 ISL62773 полностью совместим с AMD Fusion, SVI 2.0 и обеспечивает полное решение для настольных микропроцессоров и ядра графического процессора. Контроллер ISL62773 поддерживает два регулятора напряжения (VR) с тремя встроенными драйверами затвора и двумя дополнительными внешними драйверами.