9.5.4. Трехвыводные стабилизаторы напряжения

Интегральные стабилизаторы с фиксирован­ным напряжением серий К142ЕН5А, Б имеют выходное напряжение 5 В или 6 В в зависимости от типа микросхемы. Стабилизаторы содержат за­щиту от перегрузок по току и тепловую защиту, срабатывающую при температуре кристалла до + 175°С.

На выходе стабилизатора необходимо вклю­чить конденсатор С1 > 10 мкФ для обеспечения устойчивости при импульсном изменении тока нагрузки.

Данные интегральных стабилизаторов с фик­сированным выходным напряжением приведены в таблице 9.2, а на рисунке 9.13 показана типовая схема его включения.

Рисунок 9.13 — Включение ИМС К142ЕН5

Таблица 9.2 – Параметры микросхемы с фиксированным выходным напряжением

Тип ИМС	Выходное напряж, U ВЫХ, В	Точность установки	Макси мальный ток нагрузки IН. max, А	Макси мальное входное напряж UВХ.max, В	Макси мальная мощность Р, Вт, при ТК=+80oС	Мини мальное напряжение РЭ UКЭ. min, B
К142ЕН5А	5	2	3	15	10	2,5
К142ЕН5Б	6	2	3	15	10	2,5

Из импортных ИМС стабилизаторов рассмотрим трехвыводные стабилизаторы напряжениясемейства 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.

Рисунок 9.14 – Внешний вид стабилизаторов 78ХХ

Вместо «ХХ» изготовители указывают напряжение стабилизации, которое выдает этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 — 15 Вольт. Схема подключения таких стабилизаторов показана на рисунке 9.15. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.

Рисунок 9.15 – Схема подключения ИМС семейства 78ХХ

На рисунке показаны два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения конденсаторов, можно, и даже желательно поставить большего номинала. Это требуется для уменьшения пульсаций как по входу, так и по выходу. Даташит на стабилизаторы можно изучить 7805. pdf (147,1 kB). Упрощенная принципиальная схема показана на рисунке 9.16.

Стабилизаторы на отрицательное напряжения имеют такие же параметры, что и семейство78ХХ, но первые цифры у них 79, т. е. 79ХХ.

Рисунок 9.16 – Упрощенная схема стабилизатора семейства 78ХХ

Технические характеристики ИМС семейства 78ХХ приведены в таблице 9.3.

Стабилизатор 7805 выдает выходное напряжение 5 Вольт. Желательное входное напряжение 10 Вольт. Существует разброс выходного стабилизированного напряжения, так стабилизатор 7805 может 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 одного Ампера.

Нестабилизированное постоянное напряжение может изменяться в диапазоне от 7,5 до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет потреблять большой ток, необходимо использовать радиатор. Чем больше ток на выходе, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Еще лучше, если радиатор еще обдувается кулером, как процессор в компьютере.

Рисунок 9.17 — 78ХХ на радиаторе

Таблица 9.3 – Технические характеристики трехвыводных стабилизаторов

На рисунке 9.18 показана схема простейшего стабилизатора с сетевым питанием

Рисунок 9.18 Схема простейшего стабилизатора с сетевым питанием

В заключение приводим справочные данные для ИМС непрерывных стабилизаторов.

Наименование микросхемы	Напряжение стабил., В	Макс. 1ст нагр., А	Рассеив. Рмах, Вт	Потребление, мА	Код на корпусе
(К)142ЕН1А (К)142ЕН1Б К142ЕН1В К142ЕН1Г К142ЕН2А К142ЕН2Б	3…12±0,3 3…12±0,1 3…12±0,5 3…12±0,5 3…12±0,3 3…12±0,1	0,15	0,8	4	(К)06 (К)07 К27 К28 К08 К09
142ЕНЗ К142ЕНЗА К142ЕНЗБ 142ЕН4 К142ЕН4А К142ЕН4Б	3…30±0,05 3…30±0,05 5…30±0,05 1.2…15±0,1 1.2…15±0,2 3…15±0,4	1,0 1,0 0,75 0,3 0,3 0,3	6	10	10 К10 К31 11 К11 К32
(К)142ЕН5А (К)142ЕН5Б (К)142ЕН5В (К)142ЕН5Г	5±0,1 б±0,12 5±0,18 6±0,21	3,0 3,0 2,0 2,0	5	10	(К)12 (К)13 (К)14 (К)15
142ЕН6А К142ЕН6А 142ЕН6Б К142ЕН6Б 142ЕН6В К142ЕН6В	±15±0,015 ±15±0,3 ±15±0,05 ±15±0,3 ±15±0,025 ±15±0,5	0,2	5	7,5	16 К16 17 К17 42 КЗЗ
142ЕН6Г К142ЕН6Г К142ЕН6Д К142ЕН6Е	±15±0,075 ±15±0,5 ±15±1,0 ±15±1,0	0,15	5	7,5	43 К34 К48 К49
(К)142ЕН8А (К)142ЕН8Б (К)142ЕН8В	9±0,15 12±0,27 15±0,36	1,5	6	10	(К)18 (К)19 (К)20
К142ЕН8Г К142ЕН8Д К142ЕН8Е	9±0,36 12±0,48 15±0,6	1,0	6	10	К35 К36 К37
142ЕН9А 142ЕН9Б 142ЕН9В	20±0. 2 24±0,25 27±0,35	1,5	6	10	21 22 23
К142ЕН9А К142ЕН9Б К142ЕН9В К142ЕН9Г К142ЕН9Д К142ЕН9Е	20±0,4 24±0,48 27±0,54 20±0,6 24±0,72 27±0,81	1,5 1,5 1,5 1,0 1,0 1,0	6	10	К21 К22 К23 К38 К39 К40
(К)142ЕН10 (К)142ЕН11	3…30 1.2…37	1,0 1.5	2 4	7 7	(К)24 (К)25
(К)142ЕН12 КР142ЕН12А	1. 2…37 1,2…37	1.5 1,0	1 1	5	(К)47
КР142ЕН15А КР142ЕН15Б	±15±0,5 ±15±0,5	0,1 0,2	0,8 0,8
КР142ЕН18А КР142ЕН18Б	-1,2…26,5 -1,2…26,5	1,0 1,5	1 1	5	(LM337)
КР1157ЕН502 КР1157ЕН602 КР1157ЕН802 КР1157ЕН902 КР1157ЕН1202 КР1157ЕН1502 КР1157ЕН1802 КР1157ЕН2402 КР1157ЕН2702	5 6 8 9 12 15 18 24 27	0,1	0,5	5	78L05 78L06 78L08 78L09 78L12 78L15 78L18 78L24 78L27
КР1170ЕНЗ КР1170ЕН4 КР1170ЕН5 КР1170ЕН6 КР1170ЕН8 КР1170ЕН9 КР1170ЕН12 КР1170ЕН15	3 4 5 6 8 9 12 15	0,1	0,5	1,5	см. рис.
КР1168ЕН5 КР1168ЕН6 КР1168ЕН8 КР1168ЕН9 КР1168ЕН12 КР1168ЕН15 КР1168ЕН18 КР1168ЕН24 КР1168ЕН1	-5 -6 -8 -9 -12 -15 -18 -24 -1,5…37	0,1	0,5	5	79L05 79L06 79L08 79L09 79L12 79L15 79L18 79L24

7805 — Почему на входе и выходе регулятора напряжения всегда есть конденсатор?

спросил 6 лет, 9 месяцев назад

Изменено 3 года, 9 месяцев назад

Просмотрено 31к раз

\$\начало группы\$

Глядя на техническое описание, я вижу, что стабилизаторы напряжения — это не просто зеннеровский диод внутри, это сложные устройства. Я заметил, что всегда есть конденсатор на входе и еще один на выходе. Примером могут служить стабилизаторы постоянного напряжения серии uA7800.

Я читал, что один из них предназначен для «стабилизации работы схемы», а другой — для «уменьшения пульсаций на выходе». Глядя на техническое описание, почему они имеют это фиксированное значение? И если они имеют фиксированное значение, то почему бы просто не встроить их в сам регулятор напряжения? например, для серии uA7800 это 0,33 мкФ на входе и 0,1 мкФ на выходе. Не поясняется, почему они имеют такие значения.

• регулятор напряжения
• 7805

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Большинству стабилизаторов напряжения (особенно типа LDO) требуется конденсатор на выходе для стабильности, и он обычно улучшает переходную характеристику даже для стабилизаторов, таких как 7800, которые могут не требовать этого строго. Входной конденсатор обычно требуется для уменьшения импеданса источника.

Делать конденсаторы больше десятков пФ (или около того) на недорогой микросхеме нецелесообразно — они занимают слишком много дорогого кремния, а внешние керамические или электролитические конденсаторы очень дешевы в количестве. Этого нет в картах. И конденсаторы на самом деле обеспечивают накопление энергии, так что это не то, что может заменить умная схема.

Значения представляют собой компромиссы, которые имеют смысл, исходя из поведения микросхемы со стабильностью при различных токах нагрузки, а также из-за того, какие конденсаторы были распространены, когда составлялось техническое описание (это может быть 35 или 40 лет назад для серии 7800). Почти всегда допустимо использовать большую емкость на входе и обычно приемлемо на выходе, однако могут быть минимальные/максимальные значения ESR конденсатора — эквивалентное последовательное сопротивление. В некоторых случаях слишком идеальный конденсатор может вызвать колебания регулятора.

Большинство современных регуляторов указывают допустимые номиналы и типы конденсаторов, поэтому все, что вам нужно сделать, это прочитать и понять спецификацию .

\$\конечная группа\$

7

\$\начало группы\$

Я думал, что буду собирать свою последнюю схему по одному компоненту за раз, чтобы иметь возможность «отлаживать» и узнавать, что на самом деле происходит на каждом этапе. Поэтому я подключил источник питания 12 В к моему входу и земле и с нетерпением ждал регулируемого выхода 5 В. Что я получил, так это 10 секунд поиска выхода 5V, а затем дым! Вот что бывает, если в цепи нет конденсаторов. Автоколебания, огромный жар и дым. Пожалуйста, поверьте мне на слово и не пытайтесь повторить это дома. Научит вас правильно читать техническое описание от корки до корки.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Ответ на этот вопрос лежит в практическом опыте.

Опустить входной конденсатор и рано или поздно стабилизатор уходит в автоколебания, перегревается и (буквально) взрывается.

Эти чипы, по сути, являются последовательно-стабилизированными шунтирующими устройствами с огромным усилением в боковой цепи. Этот входной конденсатор управляет фазовыми сдвигами.

Как указано, выходной конденсатор является нормальным для любой цепи регулятора/питания.

Полную информацию см.: http://www.clovellydonkeys.co.uk/kengreen_website/index.htm

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

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

.

Можно ли использовать регулятор 7805 без конденсаторов на входе и выходе?

спросил 3 года 8 месяцев назад

Изменено 1 год, 8 месяцев назад

Просмотрено 3к раз

\$\начало группы\$

Я должен управлять магнитным зуммером, ток которого составляет 50 мА и макс. напряжение 6В. Я буду использовать регулятор 7805, чтобы управлять им, так как мое напряжение питания переменное 9В до 24 В постоянного тока. К этому 7805 будет подключена еще одна небольшая нагрузка, ток которой будет 100 мА. Таким образом, общий ток, потребляемый от 7805, будет меньше 200 мА.

Поскольку ток мал, можно ли использовать 7805 без конденсаторов на его входных и выходных контактах? Я хочу избежать конденсаторов, чтобы уменьшить количество компонентов до минимума.

Если вместо двух конденсаторов я использую только 1 конденсатор, то какой из них использовать. Входной или выходной конденсатор? и каково было бы его достаточное значение для тока менее 200мА?

• конденсатор
• регулятор напряжения
• линейный регулятор
• пьезозуммер
• 7805

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Это никак не связано с максимальным потребляемым током. Для стабильной работы 7805 требуется всего 100 нФ на входе И на выходе. Без этих конденсаторов высока вероятность колебаний выходного напряжения. Не экономьте на этих двух дешевых компонентах, в итоге это, скорее всего, обойдется вам еще дороже из-за вышедших из строя деталей, которые придется заменить.

Также имейте в виду, что регулятор должен рассеивать максимальную мощность (24-5) В * 0,2 А = 3,8 Вт. Так что вам определенно нужно использовать радиатор.

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Можно ли использовать регулятор 7805 без входных/выходных конденсаторов

Краткий ответ: ДА ….но есть условия

Сначала вы должны прочитать техническое описание регулятора, такого как этот.

В техническом описании четко указано:

1. Если ваш источник постоянного тока не слишком далеко (расстояние/длина не указаны), вам не нужен конденсатор на входе. Если ваш входной источник представляет собой небольшой источник переменного / постоянного тока, на его выходе будет фильтрующий конденсатор. При метре или около того кабеля вы, вероятно, могли бы обойтись без входного конденсатора на регуляторе.

2. Вам не нужен выходной конденсатор, НО пострадает переходная характеристика регулятора. В вашем случае у вас есть нагрузка, которая быстро включается / выключается (ваш зуммер, поэтому вполне может быть целесообразно добавить выходной конденсатор не менее 0,1 мкФ. 9)0005

3. Также стоит отметить, что для стабилизатора указан МИНИМАЛЬНЫЙ ток нагрузки (5 мА), поэтому, если ваши нагрузки отключаются, вам следует рассмотреть резистор 620 Ом на выходе для 5-вольтового регулятора.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Простой ответ: конденсаторы не требуются, пока вход является чистым постоянным током и/или нагрузка не требует строгого переходного регулирования.

Согласно техпаспорту, два конденсатора необходимы по следующим причинам:

C(in) требуется, если регулятор расположен на значительном расстоянии от фильтра питания. C(out) «улучшает» стабильность и переходную характеристику.

Приведенные выше условия говорят нам о том, что в большинстве случаев конденсатор необязателен, если на вход подается чистый постоянный ток. Но так как их легко и дешево добавить, это хорошая практика.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Конденсаторы нужны, потому что так устроен 7805.

При изготовлении ИС транзисторы и резисторы очень легко интегрируются, конденсаторы любой значительной емкости намного сложнее, поэтому производители не могут использовать их внутри.

Теперь, если бы схема регулятора была разработана для работы полностью без внешней емкости, она сильно пострадала бы по скорости, регулированию и всем прочим хорошим вещам. Таким образом, 7805 разработан быстрее, чем это, достаточно быстро, чтобы быть генератором, если на входе и выходе недостаточно емкости.

В любом случае регулируемые рельсы часто имеют емкость, поэтому требование определенной минимальной емкости редко рассматривается как проблема, поэтому у производителей мало стимулов выпускать продукты, которым не требуется емкость.