Stabilizator napięcia 5 V 7805. Proste liniowe stabilizatory prądu dla diod LED własnymi rękami

Obecnie trudno znaleźć jakiekolwiek urządzenie elektroniczne, które nie korzystałoby z zasilacza stabilizowanego. Głównie jako źródło zasilania, dla zdecydowanej większości różnych urządzeń radioelektronicznych zaprojektowanych do pracy przy napięciu 5 woltów, najlepszą opcją byłoby zastosowanie zintegrowanego z trzema pinami 78L05.

Opis stabilizatora 78L05

Stabilizator ten jest niedrogi i łatwy w użyciu, co ułatwia projektowanie obwodów radioelektronicznych ze znaczną liczbą płytek drukowanych, do których doprowadzane jest niestabilizowane napięcie stałe, a każda płytka ma własny stabilizator montowany oddzielnie.

Mikroukład - stabilizator 78L05 (7805) posiada zabezpieczenie termiczne, a także wbudowany układ chroniący stabilizator przed przetężeniem. Jednak dla bardziej niezawodnego działania zaleca się zastosowanie diody chroniącej stabilizator przed zwarciem w obwodzie wejściowym.

Parametry techniczne i układ pinów stabilizatora 78L05:

• Napięcie wejściowe: 30 woltów.
• Napięcie wyjściowe: 5,0 woltów.
• Prąd wyjściowy (maksymalny): 100 mA.
• Pobór prądu (stabilizator): 5,5 mA.
• Dopuszczalna różnica napięć wejściowych i wyjściowych: 1,7 V.
• Temperatura pracy: -40 do +125°C.

Wielofunkcyjne urządzenie do testowania tranzystorów, diod, tyrystorów...

Analogi stabilizatora 78L05 (7805)

Istnieją dwa typy tego mikroukładu: mocny 7805 (prąd obciążenia do 1 A) i 78L05 małej mocy (prąd obciążenia do 0,1 A). Obcym ​​analogiem 7805 jest ka7805. Krajowe analogi dla 78L05 to KR1157EN5, a dla 7805 - 142EN5

Schemat połączeń 78L05

Typowy obwód podłączenia stabilizatora 78L05 (wg karty katalogowej) jest prosty i nie wymaga dużej liczby dodatkowych elementów radiowych.

C1 na wejściu jest niezbędny, aby wyeliminować zakłócenia RF podczas podawania napięcia wejściowego. Kondensator C2 na wyjściu stabilizatora, jak w każdym innym źródle zasilania, zapewnia stabilność zasilania podczas nagłych zmian prądu obciążenia, a także zmniejsza stopień tętnienia.

Projektując zasilacz, należy pamiętać, że dla stabilnej pracy stabilizatora 78L05 napięcie wejściowe musi wynosić co najmniej 7 i nie więcej niż 20 woltów.

Poniżej znajduje się kilka przykładów wykorzystania zintegrowanego regulatora 78L05.

Zasilacz laboratoryjny do 78L05

Obwód ten wyróżnia się oryginalnością, ze względu na niestandardowe zastosowanie mikroukładu, którego źródłem napięcia odniesienia jest stabilizator 78L05. Ponieważ maksymalne dopuszczalne napięcie wejściowe dla 78L05 wynosi 20 woltów, aby zapobiec awarii 78L05, do obwodu dodano stabilizator parametryczny za pomocą diody Zenera VD1 i rezystora R1.

Układ TDA2030 jest podłączony jako wzmacniacz nieodwracający. Przy tym połączeniu wzmocnienie wynosi 1+R4/R3 (w tym przypadku 6). Zatem napięcie na wyjściu zasilacza, gdy zmieni się rezystancja rezystora R2, zmieni się od 0 do 30 woltów (5 woltów x 6). W przypadku konieczności zmiany maksymalnego napięcia wyjściowego można tego dokonać dobierając odpowiednią rezystancję rezystora R3 lub R4.

Zestaw do montażu regulowanego zasilacza...

Beztransformatorowy zasilacz 5V

charakteryzuje się zwiększoną stabilnością, brakiem nagrzewania elementów i składa się z dostępnych komponentów radiowych.

Struktura zasilacza obejmuje: wskaźnik zasilania na diodzie HL1 zamiast konwencjonalnego transformatora - obwód tłumiący na elementach C1 i R2, mostek prostowniczy diodowy VD1, kondensatory redukujące tętnienia, 9-woltową diodę Zenera VD2 i zintegrowany regulator napięcia 78L05 (DA1). Zapotrzebowanie na diodę Zenera wynika z faktu, że napięcie na wyjściu mostka diodowego wynosi około 100 woltów, co może uszkodzić stabilizator 78L05. Możesz użyć dowolnej diody Zenera o napięciu stabilizującym od 8...15 woltów.

Uwaga!Ponieważ obwód nie jest odizolowany galwanicznie od sieci, należy zachować ostrożność podczas konfiguracji i użytkowania zasilacza.

Prosty zasilacz regulowany na 78L05

Regulowany zakres napięcia w tym obwodzie wynosi od 5 do 20 woltów. Napięcie wyjściowe zmienia się za pomocą rezystora zmiennego R2. Maksymalny prąd obciążenia wynosi 1,5 ampera. Najlepiej wymienić stabilizator 78L05 na 7805 lub jego krajowy analog KR142EN5A. Tranzystor VT1 można zastąpić. Wskazane jest umieszczenie mocnego tranzystora VT2 na grzejniku o powierzchni co najmniej 150 metrów kwadratowych. cm.

Prosta i intuicyjna obsługa, szybki i dokładny dobór napięcia i prądu...

Uniwersalny obwód ładowarki

Ten obwód ładowarki jest dość prosty i uniwersalny. Ładowanie umożliwia ładowanie wszystkich rodzajów akumulatorów: litowych, niklowych, a także małych akumulatorów ołowiowych stosowanych w zasilaczach awaryjnych.

Wiadomo, że przy ładowaniu akumulatorów ważny jest stabilny prąd ładowania, który powinien wynosić około 1/10 pojemności akumulatora. Stały prąd ładowania zapewnia stabilizator 78L05 (7805). Ładowarka posiada 4 zakresy prądu ładowania: 50, 100, 150 i 200 mA, które wyznaczają odpowiednio rezystancje R4…R7. Biorąc pod uwagę fakt, że moc wyjściowa stabilizatora wynosi 5 woltów, to aby uzyskać, powiedzmy, 50 mA, potrzebny jest rezystor 100 omów (5 V / 0,05 A = 100) i tak dalej dla wszystkich zakresów.

Obwód jest również wyposażony we wskaźnik zbudowany na dwóch tranzystorach VT1, VT2 i diodzie LED HL1. Dioda LED gaśnie, gdy akumulator jest ładowany.

prąd ładowania: 500 mA/h, 1000 mA/h. tryby ładowania ze stałą...

Regulowane źródło prądu

Z powodu ujemnego sprzężenia zwrotnego przez rezystancję obciążenia napięcie Uin znajduje się na wejściu 2 (odwracającym) mikroukładu TDA2030 (DA2). Pod wpływem tego napięcia przez obciążenie przepływa prąd: Ih = Uin / R2. Bazując na tym wzorze, prąd płynący przez obciążenie nie zależy od rezystancji tego obciążenia.

Zatem zmieniając napięcie podawane z rezystora zmiennego R1 na wejście 1 DA2 z 0 na 5 V, przy stałej wartości rezystora R2 (10 Ohm), można zmieniać prąd płynący przez obciążenie w zakresie od 0 do 0,5 A.

Podobny obwód z powodzeniem można wykorzystać jako ładowarkę do ładowania wszelkiego rodzaju akumulatorów. Prąd ładowania jest stały podczas całego procesu ładowania i nie zależy od stopnia rozładowania akumulatora ani od zmienności sieci zasilającej. Limit prądu ładowania można zmienić zmniejszając lub zwiększając rezystancję rezystora R2.

(161,0 KiB, pobrań: 6505)

L7805-CV— dla prawie każdego radioamatora zmontowanie źródła zasilania o stabilizującym napięciu wyjściowym na mikroukładzie 7805 i podobnych z tej serii wcale nie jest trudne. To właśnie ten liniowy regulator napięcia prądu stałego będzie omówiony w tym materiale.

Powyższy rysunek przedstawia typowy obwód liniowy stabilizator L7805 z polaryzacją dodatnią 5 V i znamionowym prądem roboczym 1,5 A. Te mikroukłady stały się tak sławne, że większość światowych firm podjęła się ich produkcji. Ale na poniższym obrazku obwód został nieco ulepszony, zwiększając pojemność kondensatorów C1-C2.

Z reguły między inżynierami radiowymi a inżynierami elektronikami ten chip nazywa się w skrócie, bez podawania liter z przodu wskazujących producenta. W końcu dla wszystkich jest już jasne, że jest to stabilizator, którego ostatnia cyfra wskazuje jego napięcie wyjściowe.

Dla tych, którzy nie zetknęli się jeszcze w praktyce z tymi elementami elektronicznymi i niewiele o nich wiedzą, oto krótki film przedstawiający, jak złożyć obwód dla przejrzystości:

Stabilizator napięcia 5v! Na chipie L7805CV

Jednym z ważnych warunków są wysokiej jakości komponenty

Tak naprawdę przy zakupie komponentów producent odgrywa znaczącą rolę. Kupując jakiekolwiek komponenty elektroniczne, zawsze zwracaj uwagę na markę części, a także zapytaj, kto ją dostarcza. Osobiście jestem zadowolony z produktów firmy STMicroelectronics, producenta podzespołów mikroelektronicznych.

Nienazwane stabilizatory lub od mało znanych firm z reguły zawsze kosztują mniej niż podobne stabilizatory znanych marek. Ale jakość takich części nie zawsze jest na odpowiednim poziomie, na ich działanie szczególnie wpływa znaczna zmiana napięcia wyjściowego.

W praktyce spotkałem się z tym wiele razy Chipy L7805 wytwarzając napięcie wyjściowe w granicach 4,6 V, zamiast 5 V, podczas gdy inne z tej samej serii dawały wręcz przeciwnie, więcej - 5,3 V. Ponadto takie próbki często mogą stworzyć przyzwoite tło i zwiększone zużycie energii.

Obwód źródła prądu wykonany na mikroukładach serii L78xx

Wartość prądu wyjściowego wyznacza stały rezystor R* połączony równolegle z kondensatorem 0,1uF i to właśnie ta rezystancja tworzy obciążenie dla L7805. Ponadto stabilizator nie ma uziemienia. Tylko jedno wyjście rezystancji obciążenia Rn idzie do masy. Zasada działania takiego obwodu przełączającego zobowiązuje L7805-CV do dostarczania określonej ilości prądu do obciążenia poprzez regulację napięcia wyjściowego.

Wielkość prądu na wyjściu źródła L78хх

Nieprzyjemnym momentem, jaki można zaobserwować w obwodzie, jest sumowanie prądu spoczynkowego Id z prądem wyjściowym. Parametry prądu spoczynkowego podano w dokumentacji mikroukładu. Zasadniczo takie stabilizatory mają stały prąd spoczynkowy 8 mA. Ta wartość jest najmniejszym prądem obwodu wyjściowego chipa. Dlatego jeśli spróbujesz utworzyć źródło prądowe o wartości mniejszej niż 8 mA, nie zadziała.

Tutaj możesz pobrać dokumentację układu L78xx

W najlepszym wypadku z L7805 można uzyskać prądy wyjściowe w zakresie od 8 mA do 1 A. Jednak podczas pracy przy prądach przekraczających 750-850 mA zdecydowanie zalecamy zainstalowanie mikroukładu na grzejniku. Ale praca przy takich prądach nadal nie jest uzasadniona. Prąd wskazany w dokumentacji to 1A - jest to jego wartość maksymalna. W rzeczywistych warunkach chip najprawdopodobniej ulegnie awarii z powodu przegrzania. Dlatego optymalny wyjściowy prąd roboczy powinien wynosić od 20 mA do 750 mA.

Prawidłowa wartość prądu wyjściowego i napięcia

Jednocześnie powstaje niestały prąd spoczynkowy o wartości ΔId = 0,5 mA. Wartość ta wskazuje na poprawność ustawienia prądu w torze wyjściowym. Odpowiednio dokładność ustawienia prądu wyjściowego zależy od rezystancji obciążenia mikroukładu R*. W takim przypadku pożądane jest zastosowanie rezystorów precyzyjnych o dużej stabilności i znacznej dokładności, od ±0,0005% do ±0,5%.

Optymalna odporność na obciążenie

Jednocześnie należy wziąć pod uwagę wartość rezystancji obciążenia. Tutaj wszystko jest proste, czyli korzystając z prawa Ohma można wszystko obliczyć. Na przykład:

V= I*R = 0,1 * 100 = 10 woltów

Na podstawie tych prostych obliczeń dowiedzieliśmy się, jakie powinno być napięcie na obciążeniu o rezystancji 100 omów, aby wytworzyć prąd wyjściowy o natężeniu 100 mA. Według tych obliczeń okazuje się, że najlepszą opcją byłoby zastosowanie mikroukładu 7812 lub 7815 zaprojektowanego na 12 V i 15 V, aby mieć rezerwę.

Wniosek

Oczywiście w takim obwodzie źródła prądu istnieją punkty graniczne. Chociaż może być przydatny w przypadku dużej liczby rozwiązań, w których wysoka dokładność nie odgrywa szczególnej roli. Brak jakiejkolwiek złożoności w obwodzie umożliwia wytwarzanie źródła prądu w niemal każdych warunkach, zwłaszcza że zakup do niego komponentów nie jest trudny.

Porozmawiajmy teraz o trójpinowym stabilizatorze L7805. Mikroukład jest dostępny w dwóch rodzajach, w plastikowej obudowie - na przykład TO-220, jak tranzystor KT837, oraz w metalowej obudowie - na przykład TO-3, jak dobrze znany KT827. Trzy wyjścia, jeśli liczysz od lewej do prawej, to odpowiednio wejście, minus i wyjście.
Dwie ostatnie cyfry w oznaczeniu wskazują ustabilizowaną moc wyjściową mikroukładu - L7805 - 5 V, 7806 - 6 V.
Poniżej znajduje się opis i schemat połączeń stabilizatora, który jest odpowiedni dla wszystkich mikroukładów tej serii.

Nie patrzymy na kondensatory o małej pojemności, wskazane jest zainstalowanie większych.

Napięcie wyjściowe - napięcie wyjściowe. Napięcie wejściowe - napięcie wejściowe. W naszym przykładzie daje nam to 5 woltów na wyjściu. Producenci zauważyli, że pożądane napięcie wejściowe nie przekracza 10 V. Ale zdarza się, że stabilizowane napięcie wyjściowe jest czasami albo lekko zaniżone, albo lekko zawyżone. Tutaj widzimy, że stabilizator L7805 może dać nam jedno z napięć z zakresu 4,75 - 5,25 V, ale muszą być spełnione warunki, aby prąd wyjściowy w obciążeniu nie przekroczył 1 ampera. Niestabilizowane napięcie prądu stałego może wynosić od 7,5 do 20 V, podczas gdy napięcie wyjściowe będzie zawsze wynosić 5 V. To duży plus tego komponentu radiowego.

Pinout i wymiary stabilizatora napięcia 7805 w plastikowej obudowie

Wyprowadzenie i wymiary stabilizatora napięcia 7805 w metalowej obudowie

Dla obciążeń powyżej 14 W zaleca się montaż stabilizatora na aluminiowym radiatorze; im większe obciążenie, tym większa wymagana powierzchnia chłodząca.
Produkowany głównie w korpusie TO-220
Maksymalny prąd obciążenia: 1,5A
Dopuszczalne napięcie wejściowe: 35V
Napięcie wyjściowe: 5 V
Ilość regulatorów w obudowie: 1
Pobór prądu: 6 mA
Dokładność: 4%
Zakres temperatury pracy: 0 C... +140 C
Krajowy analog KR142EN5A

Aby zapobiec całkowitemu uszkodzeniu stabilizatora, należy przestrzegać wymaganego minimum na wejściu mikroukładu, to znaczy, jeśli L7805, to dopuszczamy na wejście około 7-8 V.
Wynika to z faktu, że stabilizator sam rozproszy nadmiar mocy. Jak pamiętasz, wzór na moc to P=IU, gdzie U to napięcie, a I to prąd. W konsekwencji im wyższe napięcie wejściowe stabilizatora, tym większa jest pobierana przez niego moc. Nadmiar mocy oznacza przegrzanie. W wyniku nagrzania takie urządzenie może przejść w stan ochronny. Łatwość obsługi oraz brak konfiguracji i dodatkowych komponentów radiowych sprawiły, że stabilizator cieszy się dużym zainteresowaniem wśród radioamatorów, zarówno początkujących, jak i profesjonalistów.

Napięcie dodatnie przy 5 V. Wyprodukowany przez STMircoelectronics, przybliżona cena to około 1 dolara. Wykonany w standardowej obudowie TO-220 (patrz rysunek), w którym wykonano wiele tranzystorów, jednak jego przeznaczenie jest zupełnie inne.

W oznaczeniu serii 78XX wskazują dwie ostatnie cyfry stabilizowane napięcie znamionowe, na przykład:

1. 7805 - stabilizacja 5 V;
2. 7812 - stabilizacja przy 12 V;
3. 7815 - stabilizacja przy 15 V itp.

Seria 79 jest przeznaczona do ujemnego napięcia wyjściowego.

Jest używany do stabilizacja napięcia w różnych obwodach niskiego napięcia. Jest bardzo wygodny w użyciu, gdy konieczne jest zapewnienie dokładności dostarczanego napięcia, nie ma potrzeby instalowania skomplikowanych obwodów stabilizacyjnych, a wszystko to można zastąpić jednym mikroukładem i kilkoma kondensatorami.

Schemat połączeń L7805CV

Schemat połączeń L 7805 CV To całkiem proste, aby zadziałało, zgodnie z kartą katalogową należy umieścić kondensatory 0,33 µF na wejściu i 0,1 µF na wyjściu. Podczas instalacji lub projektowania ważne jest umieszczenie kondensatorów jak najbliżej zacisków mikroukładu. Odbywa się to w celu zapewnienia maksymalnego poziomu stabilizacji i ograniczenia zakłóceń.

Według cech Stabilizator L7805CV działa, gdy wejściowe napięcie prądu stałego jest dostarczane w zakresie od 7,5 do 25 V. Na wyjściu mikroukładu będzie stabilne napięcie prądu stałego wynoszące 5 woltów. Na tym polega piękno układu L7805CV.

Sprawdzanie funkcjonalności L7805CV

Jak sprawdzić funkcjonalność mikroukłady? Na początek możesz po prostu zadzwonić na zaciski multimetrem, jeśli w co najmniej jednym przypadku zostanie zaobserwowane zwarcie, oznacza to wyraźnie nieprawidłowe działanie elementu. Jeśli masz źródło zasilania o napięciu 7 V lub wyższym, możesz złożyć obwód zgodnie z podaną powyżej kartą katalogową i podać napięcie na wejście; na wyjściu za pomocą multimetru zmierz napięcie na poziomie 5 V, aby element był absolutnie operacyjny. Trzecia metoda jest bardziej pracochłonna, jeśli nie masz źródła zasilania. Jednak w tym przypadku równolegle otrzymasz także zasilanie 5 V. Należy zmontować obwód z mostkiem prostowniczym według poniższego rysunku.

Potrzebne do weryfikacji transformator obniżający o przekładni 18 - 20 i mostek prostowniczy, kolejny zestaw standardowy, dwa kondensatory do stabilizatora i gotowe, zasilacz 5 V gotowy. Wartości kondensatorów są tutaj zawyżone w stosunku do schematu podłączenia L7805 w karcie katalogowej, wynika to z tego, że lepiej jest wygładzić tętnienia napięcia za mostkiem prostowniczym. Dla bezpieczniejszej obsługi wskazane jest dodanie sygnalizacji wizualizującej włączenie urządzenia. Wtedy schemat będzie wyglądał następująco:

Jeśli na obciążeniu znajduje się dużo kondensatorów lub inne obciążenie pojemnościowe, można zabezpieczyć stabilizator diodą odwrotną, aby zapobiec przepaleniu elementu po rozładowaniu kondensatorów.

Dużą zaletą mikroukładu jest Dość lekka konstrukcja i łatwość obsługi, jeśli potrzebujesz mocy o jednej wartości. Obwody wrażliwe na wartości napięcia muszą być wyposażone w takie stabilizatory, aby chronić elementy wrażliwe na skoki napięcia.

Charakterystyka stabilizatora L7805CV, jego analogi

Ustawienia główne stabilizator L7805CV:

1. Napięcie wejściowe - od 7 do 25 V;
2. Straty mocy - 15 W;
3. Napięcie wyjściowe - 4,75…5,25 V;
4. Prąd wyjściowy - do 1,5 A.

Charakterystyka mikroukładu pokazano w poniższej tabeli, wartości te obowiązują pod pewnymi warunkami. Mianowicie temperatura mikroukładu mieści się w zakresie od 0 do 125 stopni Celsjusza, napięcie wejściowe wynosi 10 V, prąd wyjściowy wynosi 500 mA (o ile w warunkach nie określono inaczej w kolumnie Warunki testowe), a standardowy zestaw nadwozia z kondensatorami na wejściu wynosi 0,33 µF, a na wyjściu 0,1 µF.

Z tabeli wynika, że ​​stabilizator zachowuje się doskonale przy zasilaniu na wejście od 7 do 20 V, a na wyjściu będzie stabilnie wychodził od 4,75 do 5,25 V. Natomiast podanie wyższych wartości prowadzi do większego rozrzutu wartości wyjściowych, dlatego nie zaleca się stosowania wartości powyżej 25 V, a spadek wartości wejściowej poniżej 7 V z reguły doprowadzi do braku napięcia na wyjściu stabilizatora.

Ponad 5 W, konieczne jest zainstalowanie grzejnika na chipie, aby uniknąć przegrzania stabilizatora, konstrukcja pozwala na to bez żadnych pytań. Naturalnie taki stabilizator nie nadaje się do bardziej precyzyjnego (precyzyjnego) sprzętu, ponieważ ma znaczny rozrzut napięcia znamionowego przy zmianie napięcia wejściowego.

Ponieważ stabilizator jest liniowy, nie ma sensu używać go w obwodach o dużej mocy; wymagana będzie stabilizacja oparta na modelowaniu szerokości impulsu, ale do zasilania małych urządzeń Jako telefony, zabawki dla dzieci, magnetofony i inne gadżety, L7805 jest całkiem odpowiedni. Krajowym odpowiednikiem jest KR142EN5A lub w potocznym języku „KRENKA”. Pod względem kosztów analog należy również do tej samej kategorii.

Stabilizatory Są to urządzenia wchodzące w skład zasilacza i pozwalające na utrzymanie stabilnego napięcia na wyjściu zasilacza. Elektryczne stabilizatory napięcia są zaprojektowane dla pewnego stałego napięcia wyjściowego (na przykład 5 V, 9 V, 12 V), a istnieją regulowane stabilizatory napięcia, które mają możliwość ustawienia wymaganego napięcia w granicach, na które pozwalają.

Wszystkie stabilizatory są koniecznie zaprojektowane na określony maksymalny prąd, jaki mogą zapewnić. Przekroczenie tego prądu grozi uszkodzeniem stabilizatora. Nowoczesne stabilizatory są koniecznie wyposażone w zabezpieczenie prądowe, które zapewnia wyłączenie stabilizatora w przypadku przekroczenia maksymalnego prądu w obciążeniu oraz zabezpieczenie przed przegrzaniem. Oprócz dodatnich stabilizatorów napięcia istnieją stabilizatory napięcia ujemnego. Stosowane są głównie w zasilaczach bipolarnych.

7805 - stabilizator

7805 - stabilizator

Ten stabilizator ma analog o małej mocy.

Pinout 7805

Na stabilizatorze Pinout 7805

W dyskusjach na temat obwodów elektrycznych często używa się terminów „stabilizator napięcia” i „stabilizator prądu”. Ale jaka jest różnica między nimi? Jak działają te stabilizatory? Który obwód wymaga drogiego stabilizatora napięcia, a gdzie wystarczy prosty regulator? Odpowiedzi na te pytania znajdziesz w tym artykule.

Spójrzmy na stabilizator napięcia na przykładzie urządzenia LM7805.Jego charakterystyka wskazuje: 5V 1,5A. Oznacza to, że stabilizuje napięcie i to dokładnie do 5V. 1,5 A to maksymalny prąd, jaki może przewodzić stabilizator. Prąd szczytowy. Oznacza to, że może dostarczyć 3 miliampery, 0,5 ampera i 1 amper. Tyle prądu, ile wymaga obciążenie. Ale nie więcej niż półtora. Jest to główna różnica między stabilizatorem napięcia a stabilizatorem prądu.

Rodzaje stabilizatorów napięcia

Istnieją tylko 2 główne typy stabilizatorów napięcia:

• liniowy
• puls

Liniowe stabilizatory napięcia

Na przykład mikroukłady BANK Lub, LM1117, LM350.

Nawiasem mówiąc, KREN nie jest skrótem, jak wiele osób myśli. To jest redukcja. Radziecki układ stabilizujący podobny do LM7805 został oznaczony jako KR142EN5A. Cóż, jest też KR1157EN12V, KR1157EN502, KR1157EN24A i kilka innych. Dla zwięzłości całą rodzinę mikroukładów zaczęto nazywać „KREN”. KR142EN5A następnie zamienia się w KREN142.

Radziecki stabilizator KR142EN5A. Analogicznie do LM7805.

Stabilizator LM7805

Najczęstszy typ. Ich wadą jest to, że nie mogą pracować przy napięciu niższym niż deklarowane napięcie wyjściowe. Jeśli napięcie ustabilizuje się na poziomie 5 woltów, należy je dostarczyć na wejście co najmniej półtora wolta więcej. Jeśli zastosujemy mniej niż 6,5 V, wówczas napięcie wyjściowe „opadnie” i nie otrzymamy już 5 V. Kolejną wadą stabilizatorów liniowych jest silne nagrzewanie pod obciążeniem. Właściwie taka jest zasada ich działania – wszystko powyżej ustabilizowanego napięcia po prostu zamienia się w ciepło. Jeśli podamy 12 V na wejście, wówczas 7 V zostanie wydane na ogrzewanie obudowy, a 5 trafi do konsumenta. W takim przypadku obudowa nagrzeje się tak bardzo, że bez radiatora mikroukład po prostu się wypali. Wszystko to prowadzi do kolejnej poważnej wady – stabilizatora liniowego nie należy stosować w urządzeniach zasilanych bateryjnie. Energia akumulatorów zostanie wykorzystana na ogrzewanie stabilizatora. Stabilizatory impulsów nie mają wszystkich tych wad.

Przełączanie stabilizatorów napięcia

Zmiana stabilizatorów- nie mają wad liniowych, ale są też droższe. To już nie jest tylko chip z trzema pinami. Wyglądają jak tablica z częściami.

Jedna z opcji wdrożenia stabilizatora impulsów.

Zmiana stabilizatorów Istnieją trzy typy: step-down, step-up i wszystkożerne. Najciekawsze są wszystkożerne. Niezależnie od napięcia wejściowego, na wyjściu będzie dokładnie to, czego potrzebujemy. Wszystkożerny generator impulsów nie przejmuje się tym, czy napięcie wejściowe jest niższe, czy wyższe od wymaganego. Automatycznie przełącza się w tryb zwiększania lub zmniejszania napięcia i utrzymuje ustawioną moc. Jeśli w specyfikacji jest napisane, że stabilizator może być zasilany napięciem wejściowym od 1 do 15 woltów, a napięcie wyjściowe będzie stabilne przy napięciu 5, to tak będzie. Dodatkowo ogrzewanie stabilizatory pulsu tak nieistotny, że w większości przypadków można go pominąć. Jeżeli Twój obwód będzie zasilany z akumulatorów lub umieszczony w zamkniętej obudowie, gdzie niedopuszczalne jest mocne nagrzewanie stabilizatora liniowego, zastosuj układ impulsowy. Używam niestandardowych przełączanych stabilizatorów napięcia za grosze, które zamawiam z Aliexpress. Możesz to kupić.

Cienki. A co z obecnym stabilizatorem?

Jeśli to powiem, nie odkryję Ameryki stabilizator prądu stabilizuje prąd.
Stabilizatory prądu są czasami nazywane także sterownikami LED. Zewnętrznie są podobne do impulsowych stabilizatorów napięcia. Chociaż sam stabilizator jest małym mikroukładem, wszystko inne jest potrzebne, aby zapewnić prawidłowy tryb pracy. Ale zwykle cały obwód nazywany jest jednocześnie sterownikiem.

Tak wygląda stabilizator prądu. Zaznaczony na czerwono to ten sam obwód, który jest stabilizatorem. Cała reszta na płycie to okablowanie.

Więc. Sterownik ustawia prąd. Stabilny! Jeśli jest napisane, że prąd wyjściowy wyniesie 350 mA, to będzie to dokładnie 350 mA. Ale napięcie wyjściowe może się różnić w zależności od napięcia wymaganego przez konsumenta. Nie wchodźmy w gąszcz teorii na ten temat. jak to wszystko działa. Pamiętajmy tylko, że nie regulujesz napięcia, wszystko zrobi za Ciebie sterownik bazując na odbiorniku.

Dlaczego to wszystko jest konieczne?

Teraz wiesz, czym stabilizator napięcia różni się od stabilizatora prądu i możesz poruszać się po ich różnorodności. Być może nadal nie rozumiesz, dlaczego te rzeczy są potrzebne.

Przykład: chcesz zasilić 3 diody LED z zasilacza pokładowego samochodu. Jak można się dowiedzieć, w przypadku diody LED ważne jest kontrolowanie natężenia prądu. Używamy najczęstszej opcji łączenia diod LED: 3 diody LED i rezystor są połączone szeregowo. Napięcie zasilania - 12 woltów.

Ograniczamy prąd do diod LED za pomocą rezystora, aby się nie przepaliły. Niech spadek napięcia na diodzie LED wyniesie 3,4 V.
Po pierwszej diodzie LED pozostaje 12-3,4 = 8,6 woltów.
Na razie nam wystarczy.
Po drugie, utracone zostanie kolejne 3,4 wolta, czyli pozostanie 8,6-3,4 = 5,2 wolta.
I wystarczy też na trzecią diodę LED.
A po trzecim będzie 5,2-3,4 = 1,8 wolta.
Jeśli chcesz dodać czwartą diodę LED, to nie wystarczy.
Jeśli napięcie zasilania zostanie podniesione do 15 V, to wystarczy. Ale wtedy rezystor będzie musiał zostać ponownie obliczony. Rezystor jest najprostszym stabilizatorem prądu (ogranicznikiem). Często umieszcza się je na tych samych taśmach i modułach. Ma minus - im niższe napięcie, tym mniejszy będzie prąd na diodzie LED (prawo Ohma, nie można się z tym kłócić). Oznacza to, że jeśli napięcie wejściowe jest niestabilne (zwykle ma to miejsce w samochodach), to najpierw trzeba napięcie ustabilizować, a dopiero potem można ograniczyć prąd rezystorem do wymaganych wartości. Jeśli użyjemy rezystora jako ogranicznika prądu tam, gdzie napięcie nie jest stabilne, musimy je ustabilizować.

Warto pamiętać, że sensowne jest instalowanie rezystorów tylko do określonej siły prądu. Po pewnym progu rezystory zaczynają się bardzo nagrzewać i trzeba zainstalować rezystory o większej mocy (dlaczego rezystor potrzebuje zasilania opisano w artykule o tym urządzeniu). Zwiększa się wytwarzanie ciepła, spada wydajność.

Nazywany także sterownikiem LED. Często ci, którzy nie są w tym dobrze zaznajomieni, stabilizator napięcia nazywany jest po prostu sterownikiem LED, a stabilizator prądu impulsowego nazywany jest Dobry Sterownik LED. Natychmiast wytwarza stabilne napięcie i prąd. I prawie nie jest gorąco. Oto jak to wygląda:

Zintegrowane stabilizatory napięcia, a zwłaszcza jeden z nich - stabilizatory o stałym napięciu wyjściowym w trójzaciskowych obudowach, znalazły szerokie zastosowanie w elektronice. Są dobre, bo nie wymagają elementów zewnętrznych (poza kondensatorami filtrującymi), regulacji i mają szeroki zakres prądów obciążenia. Nie będę tutaj podawać ich charakterystyki technicznej, a jedynie podam podstawowe dane i schematy możliwych zastosowań.

Standardowe stabilizatory liniowe są produkowane przez wielu producentów i mają więcej niż jedno oznaczenie; przyjrzymy się im na przykładzie najbardziej typowego typu:

• Seria L78 ( dla napięć dodatnich),
• i seria L79 ( dla napięć ujemnych).

Z kolei standardowe regulatory dzielą się na:

• niskoprądowy o prądzie wyjściowym w zakresie 0,1 A (L78Lхх) - widok na ryc. 1a,
• o średniej wartości prądu około 0,5 A (L78Мхх) - widok na ryc. 1b,
• wysokoprądowe 1...1,5 A (L78хх) - widok na -rys. 1c.

Niski koszt, łatwość obsługi oraz szeroka gama napięć wyjściowych i pakietów sprawiają, że komponenty te są bardzo popularne przy tworzeniu prostych obwodów zasilających. Należy zaznaczyć, że regulatory te posiadają szereg dodatkowych funkcji zapewniających bezpieczną pracę. Należą do nich zabezpieczenie nadprądowe i zabezpieczenie temperaturowe przed przegrzaniem chipa.

Obrazek 1

W stabilizatorach integralnych stosuje się obudowy typu: KT-26, KT-27, KT-28-2, TO-220,
KT-28-2, KT-27-2, TO-92, TO-126, TO-202, które są zbliżone do tych pokazanych na ryc. 1.

Chipy z serii 78xx

Jest to seria 78xx układów scalonych regulatora liniowego ze stałym napięciem wyjściowym (znanych również jako LM78xx).

Ich popularność wynika, jak wspomniano powyżej, z łatwości użycia i względnej taniości. Przy określaniu niektórych mikroukładów serii „xx” zastępuje się dwucyfrową liczbą wskazującą napięcie wyjściowe stabilizatora (na przykład mikroukład 7805 ma napięcie wyjściowe 5 woltów, a 7812 - 12 V). Stabilizatory serii 78 mają dodatnie napięcie robocze względem masy, a seria 79xx jest ujemne i ma podobny system oznaczeń. Można ich używać do dostarczania zarówno dodatniego, jak i ujemnego napięcia zasilania do obciążeń w tym samym obwodzie.

Ponadto ich popularność szeregowa jest podyktowana kilkoma zaletami w porównaniu z innymi stabilizatorami napięcia:

• Mikroukłady szeregowe nie wymagają dodatkowych elementów, aby zapewnić stabilne zasilanie, co sprawia, że ​​są łatwe w obsłudze, ekonomiczne i efektywne w wykorzystaniu przestrzeni na płytce drukowanej. Natomiast większość innych stabilizatorów wymaga dodatkowych elementów albo do ustawienia pożądanej wartości napięcia, albo do wspomagania stabilizacji. Niektóre inne opcje (na przykład regulatory przełączające) nie tylko wymagają dużej liczby dodatkowych komponentów, ale mogą wymagać dużego doświadczenia programistycznego.
• Urządzenia serii są zabezpieczone przed przekroczeniem prądu maksymalnego, a także przed przegrzaniem i zwarciem, co w większości przypadków zapewnia wysoką niezawodność. Czasami ograniczenie prądu służy również do ochrony innych elementów obwodu.
• Stabilizatory liniowe nie powodują zakłóceń RF w postaci błądzących pól magnetycznych i pulsacji napięcia wyjściowego RF.

Wady stabilizatorów liniowych obejmują niższą wydajność w porównaniu do stabilizatorów impulsowych, ale przy optymalnych obliczeniach może ona przekroczyć 60%.

Budowę integralnego stabilizatora pokazano na ryc. 2

Rysunek 2

Wymagania dotyczące stosowania stabilizatorów:

Spadek napięcia na nim nie powinien być niższy niż 2 wolty,

maksymalny prąd przez niego nie powinien przekraczać wartości określonej w stosunku:

I maks

P to dopuszczalne rozpraszanie mocy mikroukładu, U in-out to spadek napięcia na mikroukładzie (U in-out = U in - U out).

Typowy schemat podłączenia stabilizatora napięcia w obudowie wyjścia technicznego
ze stałym napięciem wyjściowym

Typowy schemat podłączenia zintegrowanego stabilizatora napięcia w pakiecie z trzema zaciskami o stałym napięciu wyjściowym pokazano na ryc. 3.

Rysunek 3

Widzimy, że mikroukłady tego typu nie wymagają dodatkowych elementów poza kondensatorami filtrującymi napięcie - które filtrują napięcie zasilania i chronią stabilizator przed zakłóceniami pochodzącymi od obciążenia i ze źródła napięcia zasilania.

Aby zapewnić stabilną pracę mikroukładów serii 78xx w całym zakresie dopuszczalnych wartości napięć wejściowych i wyjściowych oraz prądów obciążenia, zaleca się stosowanie kondensatorów bocznikujących wejście i wyjście stabilizatora. Powinny to być kondensatory półprzewodnikowe (ceramiczne lub tantalowe) o pojemności do 2 µF na wejściu i 1 µF na wyjściu. W przypadku stosowania kondensatorów aluminiowych ich pojemność musi przekraczać 10 mikrofaradów. Kondensatory należy podłączać możliwie najkrótszymi przewodami i jak najbliżej zacisków stabilizatora.

i dzielnik prądu I2 (możliwość regulacji), c) stabilizator napięcia.

Możliwości zastosowania zintegrowanego stabilizatora o stałym napięciu

Mikroukłady pozwalają na tworzenie wielu obwodów opartych na stabilizatorach.

Regulacja napięcia wyjściowego

Jak pisałem powyżej (patrz rys. 5b), stabilizatory liniowe pozwalają na zmianę napięcia wyjściowego. pokazany na ryc. 7.

Korzystając z tego samego schematu, możliwa jest również funkcjonalna regulacja napięcia wyjściowego.

Przykładowo istnieje możliwość regulacji napięcia wyjściowego w zależności od temperatury do stosowania w układach stabilizacji temperatury - termostatach. W zależności od rodzaju czujnika temperatury można go włączyć zamiast rezystorów R 1 lub R 2.

Rysunek 7

Równoległe połączenie stabilizatorów

Rysunek 7

Cechą tego regulatora jest to, że (w celu zapewnienia stabilnych obrotów wentylatora) w początkowej chwili do wentylatora podawane jest pełne napięcie (12V). Po naładowaniu kondensatora C1 napięcie wyjściowe zostanie określone przez rezystor R2.

Stabilizator o płynnym wyjściu

Cyfra 8

Obwód ten różni się tym, że w początkowej chwili napięcie na wyjściu stabilizatora wynosi 5 V (dla tego typu), po czym napięcie płynnie wzrasta do wartości określonej przez elementy sterujące.

Zebrane przez A. Sorokina,

Opcje:

Min. napięcie wejściowe, V:

Maks. napięcie wejściowe, V: 35

Napięcie wyjściowe, V: +5

Znamionowy prąd wyjściowy, A: 1.5

Spadek napięcia na wejściu/wyjściu, V: 2.5

Ilość regulatorów w obudowie: 1

Pobór prądu, mA: 6

Dokładność: 4%

Zakres temperatury pracy: 0°C… +150°C

Są to urządzenia wchodzące w skład zasilacza i pozwalające na utrzymanie stabilnego napięcia na wyjściu zasilacza. Elektryczne stabilizatory napięcia są zaprojektowane dla pewnego stałego napięcia wyjściowego (na przykład 5 V, 9 V, 12 V), a istnieją regulowane stabilizatory napięcia, które mają możliwość ustawienia wymaganego napięcia w granicach, na które pozwalają.

Wszystkie stabilizatory są koniecznie zaprojektowane na określony maksymalny prąd, jaki mogą zapewnić. Przekroczenie tego prądu grozi uszkodzeniem stabilizatora. Nowoczesne stabilizatory są koniecznie wyposażone w zabezpieczenie prądowe, które zapewnia wyłączenie stabilizatora w przypadku przekroczenia maksymalnego prądu w obciążeniu oraz zabezpieczenie przed przegrzaniem. Oprócz dodatnich stabilizatorów napięcia istnieją stabilizatory napięcia ujemnego. Stosowane są głównie w zasilaczach bipolarnych.

7805 - stabilizator, wykonany w obudowie podobnej do tranzystora i posiada trzy zaciski. Widzieć zdjęcie. (napięcie stabilizowane +5V i prąd 1A). W obudowie znajduje się również otwór umożliwiający przymocowanie stabilizatora napięcia 7805 do chłodnicy. 7805 jest regulatorem napięcia dodatniego. Jego lustrzane odbicie - 7905 - analog 7805 dla napięcia ujemnego. Te. będzie miał + na wspólnym wyjściu, a - będzie zasilany na wejście. W związku z tym z jego wyjścia zostanie usunięte ustabilizowane napięcie -5 woltów.
Warto również zauważyć, że do normalnej pracy na wejście obu stabilizatorów należy podać napięcie około 10 woltów.
Ten stabilizator ma analog małej mocy 78L05.

Pinout 7805

Na stabilizatorze układ pinów Następny. Jeśli spojrzysz na obudowę 7805, jak pokazano na powyższym zdjęciu, piny mają następujący układ pinów od lewej do prawej: wejście, wspólny, wyjście. Zacisk „wspólny” ma styk z obudową. Należy to wziąć pod uwagę podczas instalacji. Stabilizator 7905 ma inny układ pinów! Od lewej do prawej: generał, wejście, wyjście. I ma „wejście” na swoim ciele!

Prawie wszystkie domowe produkty i projekty krótkofalówek zawierają stabilizowane źródło zasilania. A jeśli twój obwód działa przy napięciu zasilania 5 woltów, najlepszą opcją byłoby użycie zintegrowanego stabilizatora z trzema zaciskami 78L05

W naturze istnieją dwie odmiany 7805 z prądem obciążenia do 1 A i 78L05 o niższej mocy z prądem obciążenia do 0,1 A. Ponadto opcją pośrednią jest mikroukład 78M05 z prądem obciążenia do 0,5A. Kompletne domowe analogi mikroukładu są dla 78L05 KR1157EN5 i 7805 dla 142EN5

Pojemność C1 na wejściu jest wymagana do odcięcia zakłóceń o wysokiej częstotliwości podczas podawania napięcia wejściowego. Pojemność C2, ale już na wyjściu stabilizatora, zapewnia stabilność napięcia podczas gwałtownej zmiany prądu obciążenia, a także znacznie zmniejsza stopień tętnienia.

Projektując, należy pamiętać, że dla normalnej pracy stabilizatora 78L05 napięcie wejściowe nie może być niższe niż 7 i nie wyższe niż 20 woltów.

Obwód sterujący umożliwia zasilanie i wyłączanie zasilania docierającego do stabilizatora napięcia. Sygnał sterujący musi mieć poziom TTL lub CMOS. Układ może pełnić funkcję wyłącznika zasilania sterowanego mikrokontrolerem.

Poniżej rozważymy wybór najciekawszych przykładów praktycznego zastosowania zintegrowanego stabilizatora 78L05.

Ta konstrukcja zasilacza laboratoryjnego wyróżnia się wyrafinowaniem, przede wszystkim ze względu na niestandardowe zastosowanie mikroukładu TDA2030, którego źródłem stabilizowanego napięcia jest układ 78L05.

TDA2030 jest dołączony jako wzmacniacz nieodwracający. Przy tym połączeniu wzmocnienie oblicza się ze wzoru 1 + R4/R3 i jest równe 6. Dlatego napięcie na wyjściu zasilacza, dostosowując wartość rezystancji R2, będzie płynnie zmieniać się od 0 do 30 woltów.

Zwiększona stabilność i brak przegrzewania się elementów radiowych to główne zalety tej konstrukcji.

Wskaźnik włączenia jest wykonany na diodzie HL1, zamiast transformatora zastosowano obwód tłumiący na elementach C1 i R1, mostek prostowniczy diodowy na specjalistycznym zespole, kondensatory minimalizujące tętnienia, diodę Zenera 9 V oraz stabilizator napięcia 78L05. O konieczności zastosowania diody Zenera decyduje fakt, że napięcie na wyjściu mostka diodowego wynosi około 100 woltów, co może spowodować uszkodzenie stabilizatora 78L05.

Zakres napięcia w tym obwodzie wynosi od 5 do 20 woltów. Napięcie wyjściowe zmienia się za pomocą zmiennej rezystancji R2. Maksymalny prąd obciążenia wynosi około 1,5 ampera.

Urządzenie może ładować różne rodzaje akumulatorów: litowe, niklowe, a także ołowiowe stosowane w zasilaczach awaryjnych.

Podczas ładowania akumulatorów potrzebny jest stabilny prąd ładowania, który powinien wynosić około 1/10 pojemności akumulatora. Stałość prądu ładowania ustala stabilizator 78L05. Ładowarka posiada cztery zakresy prądu ładowania: 50,5 V, wówczas do uzyskania prądu o wartości 50 mA wymagana jest rezystancja 100 omów w oparciu o prawo Ohma. Dla wygody konstrukcja ładowarki posiada wskaźnik wykonany z dwóch tranzystorów bipolarnych i diody LED. Dioda LED gaśnie, gdy akumulator jest ładowany.