Регулируемый стабилизатор тока и напряжения: Регулируемый стабилизатор для светодиодов купить

Регулируемый стабилизатор напряжения и тока

Многие электронные приборы для нормальной работы требуют наличия стабильного питающего электричества. Электрическая сеть, генераторы и химические элементы питания сами по себе не могут обеспечить это условие. Поэтому современная электроника снабжена блоками питания, в которых присутствуют стабилизаторы напряжения и тока.

Стабилизатор напряжения

Под ст. напряжения (U) понимают прибор, схемотехника которого собрана таким образом, что в автоматическом режиме позволяет удерживать уровень (U) на входе потребителя неизменным в заданных пределах. Применяют устройства в тех случаях, когда на источнике питания нет стабильного электричества.

В зависимости от рода электричества приборы бывают:

• переменного напряжения;
• постоянного напряжения.

По принципу действия:

• компенсационного типа;
• параметрические.

При помощи этих устройств невозможно достичь идеального выравнивания, но лишь частично сгладить дестабилизацию.

Стабилизатор тока

Стабилизаторы тока (I) иначе называют генераторами тока. Их основная задача – вне зависимости от того, какая нагрузка подключается на выходе устройства (имеется в виду сопротивление нагрузки), выдавать постоянно стабильный ток (I). Для обеспечения этого условия все без исключения приборы имеют входное сопротивление больших значений.

Сфера применения устройств обширна. Их используют в цепях питания светодиодных светильников, газоразрядных ламп и всегда в зарядных устройствах, где используется опция изменения величины зарядного тока.

В качестве простейшей схемы ст. выступает комбинация – источник напряжения плюс резистор. Это традиционная схема питания светодиодного индикатора. Недостатком такого технического решения является потребность в использовании источника питания высокого (U). Только это условие позволяет применить высокоомный резистор для достижения эффекта стабилизации.

Виды стабилизаторов

Рассматривая стабилизаторы напряжения и тока, нужно понимать, что они бывают разного типа для разного рода электричества. Так, классификация делит их на приборы для работы в цепях постоянного либо переменного электричества. По принципу получения стабилизации бывают компенсационные и параметрические схемы.

В устройствах параметрического типа применяют радиоэлементы, у которых вольт-амперная характеристика (ВАХ) имеет нелинейный вид. Так, этими элементами для работы с переменным напряжением выступают дроссели с насыщенным сердечником ферромагнитным. Вопрос стабилизации постоянного напряжения решается за счет стабисторов и стабилитронов. Ток стабилизируют при помощи транзисторов – полевиков и биполярников.

Стабилизаторы напряжения и тока компенсационного типа работают по принципу компенсации при сравнивании фактического параметра электричества с опорным, выдаваемым определенным узлом устройства. В таких системах имеется обратная связь, через которую приходит управляющий сигнал на регулирующий элемент. Под воздействием сигнала параметры прибора управляемого изменяются пропорционально изменению входного электричества, а на выходе оно остается стабильным. Компенсационные устройства бывают непрерывного регулирования, импульсные и непрерывно-импульсные.

И параметрические, и компенсационные стабилизаторы напряжения и тока можно охарактеризовать по массогабаритным, качественным и энергетическим показателям. К качественным для стабилизаторов (U) относятся:

• коэффициент стабилизации по напряжению на входе;
• внутреннее сопротивление схемы;
• коэффициент выравнивания пульсации.

Для стабилизаторов (I):

• коэффициент по входному (U) стабилизации тока;
• коэффициент стабилизации в процессе, когда нагрузка изменяется;
• коэффициент ст. температурный.

К параметрам энергетического характера причисляют:

• КПД;
• мощность, которую регулирующий элемент способен рассеивать.

Регулируемый стабилизатор напряжения и тока

Чтобы получить стабилизацию с возможностью регулирования электрических параметров и более высоким коэффициентом, применяют сложные транзисторные схемы.

Схема состоит из:

• Ст. тока на транзисторе VT1. Его задача – выдавать постоянный ток на коллекторе, который далее идет через усилитель и на базу регулирующего элемента.
• Усилителя (I) на биполярнике VTy. Этот транзистор реагирует на падение напряжения на резистивном делителе.
• Регулирующий элемент на транзисторе VT2. Благодаря ему выходное (U) либо уменьшается, либо увеличивается.

Для питания бытовых приборов применяют стабилизаторы напряжения переменного тока. Стандартные параметры таких приборов:

• Возможность регулировки (U) на выходе, не искажая сигнал.
• Стабилизация большого разброса напряжения на входе от 140 до 260 вольт.
• Высокий показатель точности поддержания (U) с расхождением не более 2%.
• Высокий КПД.
• Наличие схем защиты от перегрузок.

Схемы стабилизаторов тока и напряжения

Параметрический прибор (U), собранный по однокаскадной схеме.

Схема состоит из:

• Стабилитрона, на котором падает одно значение напряжения вне зависимости от (I), проходящего через него.
• Резистора гасящего, где выделяется излишек (U) при увеличении тока.
• Диода, выполняющего роль температурного компенсатора.

По двухкаскадной схеме.

Такие схемы имеют лучшие показатели стабилизации, так как состоят из:

• Предварительного каскада стабилизации, выполненного на двух последовательно соединенных стабилитронах, где присутствует также термокомпенсация за счет положительного и отрицательного температурного коэффициентов радиоэлементов.
• Оконечного каскада стабилизации на стабилитроне и гасящем резисторе, который питается от первого каскада.

Параметрический прибор тока на полевике по схеме – исток-затвор закорочены.

Так как между истоком и затвором транзистора полевого отсутствует (U), то он пропускает только определенное значение (I) в независимости от изменений напряжения на входе. Недостаток схемы связан с разбросом характеристик полевиков, отчего сложно установить точное значение стабилизируемого тока.

Стабилизатор параметрический напряжения со встроенным токовым стабилизатором.

Схема является комбинацией однокаскадного стабилизатора напряжения, где вместо гасящего сопротивления включен элемент стабилизации (I) на полевике. Такое исполнение имеет больший коэффициент стабилизации.

Стабилизатор компенсационный с (U) постоянного значения и регулированием в непрерывном режиме.

Устройство стабилизации электричества своими руками

Современные стабилизирующие устройства реализованы в микросхемах. Собрать стабилизатор напряжения и тока своими руками можно, используя LM317. Это самая простая схема, не требующая наладки.

Вместо печатной платы можно использовать пластину гетинакса или текстолита. Не обязательно вытравливать дорожки. Схема простая, поэтому контакты удобнее сделать отрезками проводов.

Заключение

Важно знать, что все регулирующие элементы в схемах могут сильно греться, особенно это касается микросхем. Поэтому их необходимо устанавливать на радиатор.

Для надежной защиты бытового оборудования среди устройств промышленного образца можно применить стабилизатор напряжения переменного тока «Ресанта».

LM317 регулируемый стабилизатор напряжения и тока. Характеристики, онлайн калькулятор, datasheet

Главная » Источники питания, Справочник » LM317 регулируемый стабилизатор напряжения и тока. Характеристики, онлайн калькулятор, datasheet

LM317 — популярный регулируемый положительный линейный стабилизатор напряжения. Он был разработан Бобом Добкиным в 1976 году, когда он работал в National Semiconductor.

LM317t способен обеспечить плавную регулировку выходного напряжения от 1,2 В до 37 В с током нагрузки до 1,5 А. Также данный стабилизатор может работать в качестве стабилизатора тока. Далее в статье приведем примеры подключения LM317.

Отличительные особенности LM317t

• Обеспечения выходного напряжения от 1,2 до 37 В.
• Ток нагрузки до 1,5 A.
• Наличие защиты от возможного короткого замыкания.
• Надежная защита микросхемы от перегрева.
• Погрешность выходного напряжения 0,1%.

Цоколевка LM317

Как и большинство стабилизаторов напряжения, микросхема LM317 имеет три вывода:

1. Adj — управляющий вывод.
2. Vout — выход.
3. Vin — вход.

Ниже представлена распиновка LM317 в наиболее распространенных корпусах:

Блок-схема LM317

Здесь представлена внутренняя схема LM317:

Характеристики LM317t

Приведем основные параметры стабилизатора LM317:

• Входное напряжение, max: 40 В.
• Выходное напряжение, min: 1,25 В.
• Опорное напряжение (Vref): от 0,1 до 1,3 В.
• Ток нагрузки, max: 1,5 А.
• Нестабильность выходного напряжения: 0,1 %.
• Ток Adj: 50…100 мА.
• Корпус: TO-220, TO-92, TO-3, D2PAK.

Подробные параметры смотрите в datasheet на русском языке, который можно скачать в конце статьи.

Аналог LM317

Ниже представлен полный список зарубежных и отечественных аналогов стабилизатора LM317:

• отечественный аналог LM317: 142ЕН12,1157ЕН1.
• зарубежный аналог LM317: GL317, SG31, SG317, UPC317, ECG1900, SG317T, LM317K, SG317K, UA317KC, UC317K, LM317LD, KA317LZ, LM317LZ, LM31MDT, KA317M, ECG956, KA317M, SG317P, SG317T, SP900, UA317UC, UC317T, UPC317H.

Схема подключения LM317 – стабилизатор напряжения

Как было сказано выше, LM317 может обеспечить любое напряжение на выходе в диапазоне от 1,2 до 37 В. Для того чтобы получить необходимое выходное напряжение, нам необходимо подключить всего два резистора, образующие делитель напряжения.

В зависимости от сопротивления этих резисторов можно получить разное выходное напряжение. Ниже приведена типовая схема подключения LM317 в качестве стабилизатора напряжения, взятая из datasheet:

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

Формула расчета выходного напряжения следующая:

V_O = VREF * (1 + R2/R1)

• V_O — выходное напряжение.
• V_REF  — опорное напряжение по datasheet (1,25 В).
• R2 и R1 — резисторы делителя напряжения.

Сопротивление резисторов для разных напряжений:

• 3 вольта — R1 (240 Ом) и R2(336 Ом).
• 3,3 вольта — R1 (240 Ом) и R2(394 Ом).
• 5 вольт — R1 (240 Ом) и R2(720 Ом).
• 9 вольт — R1 (240 Ом) и R2(1488 Ом).
• 12 вольт — R1 (240 Ом) и R2(2064 Ом).
• 24 вольта — R1 (240 Ом) и R2(4368 Ом).

Онлайн калькулятор LM317 — расчет напряжения

Для облегчения вычислений ниже представлен онлайн калькулятор для расчета сопротивления резисторов стабилизатора LM317. В данном калькуляторе предусмотрено два варианта расчета:

• Первый вариант: зная необходимое выходное напряжение и сопротивление резистора R1 можно рассчитать сопротивление резистора R2.
• Второй вариант: зная сопротивления обоих резисторов R1 и R2 можно рассчитать выходное напряжение.

Схема подключения LM317 – стабилизатор тока

LM317 может работать и в качестве стабилизатора тока. Стабилизатор тока, как правило, используют для питания светодиодов. Все что нужно для стабилизации тока — это LM317 и один постоянный резистор.

Ниже приведена типовая схема подключения LM317 в качестве стабилизатора тока, взятая из datasheet:

Формула расчета тока стабилизации следующая:

I_O = V_REF /R1

• I_O — выходной ток.
• V_REF — опорное напряжение по datasheet (1,25 В).
• R1 — сопротивление резистора.

Онлайн калькулятор LM317 — расчет тока

Для облегчения вычисления ниже представлен онлайн калькулятор для расчета тока стабилизатора LM317:

Для упрощения расчета номинала резистора можно использовать несложный калькулятор, который поможет рассчитать необходимые номиналы не только для LM317, но и для L200, стабилитрона TL431, M5237, 78xx.

Скачать datasheet и калькулятор для LM317 (103,4 KiB, скачано: 52 457)

Типовая схема включения LM317t

примечание к схеме

• Резисторы R1 и R2 необходимы для установки выходного напряжения.
• Конденсатор Cadj рекомендуется для подавления пульсаций. Предотвращает усиление пульсаций при увеличении выходного напряжения.
• Конденсатор C1 рекомендуется если LM317 не находится в непосредственной близости возле конденсаторов фильтра источника питания. Керамический или танталовый конденсатор емкостью 0,1 мкФ или 1 мкФ будет достаточным.
• Конденсатор Co улучшает переходную характеристику, но не влияет на стабильность.
• Рекомендуется использовать защитный диод VD2, если используется Cadj.
• Рекомендуется использовать защитный диод VD1, если используется Cо.

Примеры применения стабилизатора LM317

Далее приведем несколько схем включения LM317, которые могут пригодиться в повседневной жизни радиолюбителя.

Регулируемый блок питания на lm317

Эта схема линейного блока питания с регулировкой от 1,5 В до 30 В. Напряжение со вторичной обмотки трансформатора сначала выпрямляется диодным мостом, далее поступает на вход стабилизатора LM317.

Изменяя сопротивление переменного резистора R1 производиться регулировка выходного напряжения. Конденсаторы в данной схеме являются фильтрующими.

Источник питания на 5 Вольт с электронным включением

Блока питания на 15 вольт с плавным пуском

Ниже приведена схема блока питания на 15 вольт с плавным запуском. Конденсатор C2 в сочетании с транзистором VT1 обеспечивает плавную подачу питания.

В начале конденсатор не заряжен, поэтому начальное выходное напряжение будет равно:

Vвых = V_C1 + V_BE + 1,25 В = 0 В + 0,65 В + 1,25 В = 1,9 В.

По мере увеличения напряжения на конденсаторе Vвых возрастает с той же скоростью. Когда выходное напряжение достигает значения, определяемого резисторами R1 и R2, транзистор VT1 отключается. Конечно же выходное напряжение можно установить любое, подобрав соответствующее сопротивление резистора R1.

Схема регулятора переменного напряжения

Два стабилизатора LM317 могут регулировать как положительные, так и отрицательные полупериоды синусоидального входного напряжения:

Схема зарядного устройства на 6 В с ограничением по току

По мере увеличения зарядного тока напряжение на резисторе R3 увеличивается до тех пор, пока транзистор VT1 не начнет потреблять ток от регулировочного вывода ADJ стабилизатора LM317.

Напряжение на выводе ADJ падает, и, следовательно, выходное напряжение уменьшается до тех пор, пока транзистор VT1 не перестанет проводить ток.

Схема параллельного подключения нескольких LM317 с током 4 А

Данная схема параллельного соединения LM317 обеспечивает выходной ток на уровне 4 А, имея при этом возможность регулировать выходное напряжение с помощью переменного резистора R8 (1,5 кОм на схеме).

Схема сильноточного регулятора LM317 с внешним транзистором

Транзистор VT1 (TIP73) в верхней части схемы обеспечивает более высокие токи на выходе стабилизатора, чем это может обеспечить LM317. При этом схема сохраняет выходное напряжение на уровне, которое определяется резисторным делителем R5 и R3.

Datasheet LM317 на русском

Скачать datasheet LM317 на русском языке (739,5 KiB, скачано: 33 849)

Блок питания 0…30В/3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Подробнее

Регулируемый повышающий/понижающий регулятор напряжения Pololu S7V8A

Обзор

Повышающий/понижающий регулятор напряжения Pololu S7V8A представляет собой импульсный стабилизатор (также называемый импульсным источником питания ( SMPS) или преобразователь постоянного тока), который использует топологию buck-boost. Он принимает входное напряжение от 2,7 В до 11,8 В и увеличивает или уменьшает напряжение до регулируемого пользователем выхода в диапазоне от 2,5 В до 8 В с типичным КПД более 90%. Входное напряжение может быть выше, ниже или равно заданному выходному напряжению, и напряжение регулируется для достижения заданного выходного напряжения.

Такая гибкость входного напряжения особенно хорошо подходит для приложений с батарейным питанием, в которых напряжение батареи начинается выше требуемого выходного напряжения и падает ниже целевого по мере разрядки батареи. Без типичного ограничения на то, что напряжение батареи остается выше требуемого напряжения в течение всего срока службы, можно рассматривать новые аккумуляторные блоки и форм-факторы. Например:

• Держатель для 4-элементной батареи, который может иметь выход 6 В для свежих щелочных элементов или выход 4,0 В для частично разряженных NiMH-элементов, можно использовать с этим регулятором для питания цепи 5 В.
• Один литий-полимерный элемент может обеспечить работу устройства с напряжением 3,3 В в течение всего цикла разрядки.
• Одноразовая батарея на 9 В, питающая цепь на 5 В, может быть разряжена до напряжения менее 3 В вместо отключения при напряжении 6 В, как в обычных линейных или понижающих регуляторах.

В типичных приложениях этот регулятор может непрерывно обеспечивать до 1 А, когда входное напряжение выше выходного (понижающее). Когда входное напряжение ниже выходного напряжения (повышение), доступный ток уменьшается по мере увеличения разницы между напряжениями; пожалуйста, см. графики в нижней части этой страницы для более подробной характеристики. Регулятор имеет защиту от короткого замыкания, а термоотключение предотвращает повреждение от перегрева; доска делает , а не имеют защиту от обратного напряжения.

Этот регулятор также доступен с фиксированным выходом 3,3 В или фиксированным выходом 5 В.

Характеристики

• Входное напряжение: от 2,7 В до 11,8 В
• Выходное напряжение регулируется от 2,5 В до 8 В
• Типовой непрерывный выходной ток: от 500 мА до 1 А при большинстве комбинаций входного и выходного напряжения (фактический непрерывный выходной ток зависит от входного и выходного напряжения. См. Типовой КПД и выходной ток 9подробности в разделе 0037 ниже.)
• Функция энергосбережения обеспечивает высокую эффективность при малых токах (ток покоя менее 0,3 мА)
• Встроенная защита от перегрева и короткого замыкания
• Малый размер: 0,45″ × 0,65″ × 0,1″ (11 × 17 × 3 мм)
• Предоставлена ​​полная схема

Использование регулятора

Во время нормальной работы этот продукт может сильно нагреться, чтобы обжечь вас. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом или другими компонентами, связанными с ним.

Соединения

Повышающий/понижающий регулятор имеет четыре соединения: выключение (SHDN), входное напряжение (VIN), земля (GND) и выходное напряжение (VOUT).

На вывод SHDN можно подать низкий уровень (менее 0,4 В), чтобы отключить регулятор и перевести его в состояние пониженного энергопотребления. В токе покоя в этом спящем режиме преобладает ток в подтягивающем резисторе 100k от SHDN до VIN. Когда SHDN удерживается на низком уровне, этот резистор будет потреблять 10 мкА на вольт на VIN (например, ток ожидания при входном напряжении 5 В будет 50 мкА). На контакт SHDN можно подать высокий уровень (выше 1,2 В), чтобы включить плату, или его можно подключить к VIN или оставить отключенным, если вы хотите оставить плату постоянно включенной.

Входное напряжение, VIN, должно быть в пределах от 2,7 В до 11,8 В. Более низкие входы могут отключить регулятор напряжения; более высокие входы могут разрушить регулятор, поэтому вы должны убедиться, что шум на вашем входе не является чрезмерным, и вам следует опасаться разрушительных пиков LC (дополнительную информацию см. Ниже).

Выходное напряжение VOUT определяется положением подстроечного потенциометра. Подробнее см. в разделе «Установка выходного напряжения» ниже.

Четыре разъема помечены на обратной стороне печатной платы и расположены с интервалом 0,1 дюйма вдоль края платы для совместимости со стандартными макетными платами без пайки и перфорированными платами, а также разъемами с сеткой 0,1 дюйма. Вы можете припаять провода непосредственно к плате или припаять либо к прямой вилке 4×1, либо к прямоугольной вилке 4×1, которая входит в комплект.

Настройка выходного напряжения

Выходное напряжение можно измерить с помощью мультиметра. Поворот потенциометра по часовой стрелке увеличивает выходное напряжение. На выходное напряжение может повлиять прикосновение отвертки к потенциометру, поэтому при измерении выходного напряжения ничего не должно касаться потенциометра.

Обратите внимание, что выходное напряжение может быть установлено ниже 2,5 В в нижней части диапазона потенциометра и выше 8 В в верхней части. Хотя это вряд ли повредит регулятор, он может работать ненадежно или его выход может стать нестабильным, если выходное напряжение не находится в рекомендуемом диапазоне 2,5–8 В. Кроме того, потенциометр не имеет физических концевых упоров, что означает, что движок можно поворачивать на 360 градусов и в недопустимую область, в которой выходное напряжение установлено примерно на 0,5 В.

Выходное напряжение может быть на 3 % выше нормального при малой нагрузке или отсутствии нагрузки на стабилизатор. Выходное напряжение также может падать в зависимости от потребляемого тока, особенно когда регулятор повышает более низкое напряжение до более высокого (повышение), хотя оно должно оставаться в пределах 5% от установленного напряжения.

Типовой КПД и выходной ток

Эффективность регулятора напряжения, определяемая как (выходная мощность)/(входящая мощность), является важной мерой его производительности, особенно когда речь идет о сроке службы батареи или нагреве. Как показано на графиках ниже, этот импульсный стабилизатор имеет КПД от 80% до 95% для большинства приложений. Функция энергосбережения поддерживает высокую эффективность даже при очень низком токе стабилизатора.

. Максимальный достижимый выходной ток и нагрев варьируется в зависимости от входного напряжения, но также зависит от других факторов, включая температуру окружающей среды, воздушный поток и нагрев. тонет. На приведенном ниже графике показаны выходные токи, при которых защита от перегрева этого регулятора напряжения обычно срабатывает через несколько секунд. Эти токи представляют собой предел возможностей регулятора и не могут поддерживаться в течение длительного периода времени, поэтому непрерывные токи, которые может обеспечить регулятор, обычно на несколько сотен миллиампер ниже, и мы рекомендуем пытаться потреблять от этого регулятора не более 1 А на протяжении всего периода его эксплуатации. диапазон входного напряжения.

LC Всплески напряжения

При подключении напряжения к электронным схемам первоначальный скачок тока может вызвать всплески напряжения, которые намного превышают входное напряжение. Если эти всплески превышают максимальное напряжение регулятора, регулятор может выйти из строя. Если вы подключаете напряжение более 9 В, используете провода питания длиной более нескольких дюймов или используете источник питания с высокой индуктивностью, мы рекомендуем припаять электролитический конденсатор емкостью 33 мкФ или больше рядом с регулятором между VIN и GND. Конденсатор должен быть рассчитан не менее чем на 16 В.

Дополнительную информацию о пиках LC можно найти в наших рекомендациях по применению «Понимание разрушительных пиков напряжения LC».

Этот товар часто покупают вместе с:

7805 Распиновка регулятора напряжения, схема, техническое описание и применение

— Реклама —

Источники напряжения в цепи могут иметь флуктуации, приводящие к необеспечению фиксированного выходного напряжения. ИС регулятора напряжения поддерживает выходное напряжение на постоянном уровне. Регулятор напряжения 7805, член серии фиксированных линейных регуляторов напряжения 78xx, используемых для поддержания таких колебаний, представляет собой популярную интегральную схему (ИС) регулятора напряжения.

xx в 78xx указывает выходное напряжение, которое он обеспечивает. 7805 IC обеспечивает регулируемый источник питания +5 В с возможностью добавления радиатора.

7805 Характеристики ИС регулятора напряжения

• Минимальное входное напряжение 7 В
• Максимальное входное напряжение 35 В
• Номинальный ток I _{c =} 1A
• Максимальное выходное напряжение В _{Макс.=5,2 В}
• Минимальное выходное напряжение В _{Мин=4,8 В}

Схема контактов регулятора напряжения LM7805

Схема контактов IC 7805

Номер контакта	Штифт	Функция	Описание
1	ВВОД	Входное напряжение (7–35 В)	На этом выводе микросхемы в норме подается положительное нестабилизированное напряжение.
2	ЗАЗЕМЛЕНИЕ	Земля (0 В)	В этом выводе, где дается заземление. Этот вывод является нейтральным как для входа, так и для выхода.
3	ВЫХОД	Регулируемый выход; 5В (4,8В-5,2В)	Выход регулируемого напряжения 5В выведен на этот вывод регулятора IC.

— Реклама —

Как вы могли заметить, существует значительная разница между входным напряжением и выходным напряжением регулятора напряжения. Эта разница между входным и выходным напряжением выделяется в виде тепла. Чем больше разница между входным и выходным напряжением, тем больше выделяется тепла.

Если регулятор не имеет радиатора для рассеивания этого тепла, он может выйти из строя и выйти из строя. Следовательно, рекомендуется ограничить напряжение максимум на 2-3 вольта выше выходного напряжения.

Итак, теперь у нас есть 2 варианта. Либо спроектируйте свою схему так, чтобы входное напряжение, поступающее на регулятор, было ограничено на 2-3 вольта выше выходного регулируемого напряжения, либо поместите соответствующий радиатор, который может эффективно рассеивать тепло.

7805 Проблема нагрева микросхемы

7805 регулятор напряжения не очень эффективен и имеет проблемы с падением напряжения. Много энергии теряется в виде тепла. Если вы собираетесь использовать радиатор, лучше правильно рассчитайте размер радиатора. Приведенная ниже формула должна помочь в определении соответствующего размера радиатора для таких приложений.

 Выработанное тепло = (входное напряжение – 5) x выходной ток 

Если у нас есть система с входным напряжением 15 вольт и требуемым выходным током 0,5 ампер,

Тогда имеем: (15 – 5) x 0,5 = 10×0,5 = 5 Вт;

Энергия мощностью 5 Вт тратится в виде тепла, поэтому для рассеивания этого тепла требуется соответствующий радиатор. С другой стороны, фактически используемая энергия составляет: (5 x 0,5 А) = 2,5 Вт.

Таким образом, в два раза больше энергии, чем фактически используется, тратится впустую. С другой стороны, если на вход подается 9 В при той же нагрузке: (9-5) x 0,5 = 2 Вт

2 Вт энергии будут потрачены впустую в виде тепла.

Что нам тогда делать?

Помните… Чем выше входное напряжение, тем менее эффективным будет ваш IC7805.

Расчетное эффективное входное напряжение составляет около 7,5 В.

Почему мы используем конденсаторы с 7805?

Если ваш стабилизатор напряжения расположен на расстоянии более 25 см (10 дюймов) от источника питания, конденсаторы необходимы для фильтрации остаточного шума переменного тока. Регуляторы напряжения эффективно работают при подаче чистого сигнала постоянного тока. Шунтирующие конденсаторы помогают уменьшить пульсации переменного тока.

По сути, они отсекают шум переменного тока от сигнала напряжения и пропускают в регулятор только постоянное напряжение. Два конденсатора не являются обязательными и могут быть опущены, если вас не беспокоит линейный шум.

Однако для зарядки мобильного телефона или проверки логики вам потребуется хорошая чистая линия постоянного тока. Конденсаторы будут полезны в этом случае, поскольку они хороши для максимального регулирования напряжения. Номиналы конденсаторов также можно немного изменить.

Вы можете проверить, почему в некоторых схемах зарядного устройства используются фильтрующие конденсаторы?

Давайте посмотрим, что заставляет IC работать.

7805 Схема ИС регулятора напряжения

7805 Схема ИС

Сердцем ИС 7805 является транзистор (Q16), который управляет током между входом и выходом и, таким образом, управляет выходным напряжением. Эталон ширины запрещенной зоны (желтый) поддерживает стабильное напряжение. Он принимает масштабированное выходное напряжение в качестве входного (Q1 и Q6) и выдает сигнал ошибки (на Q7) для индикации того, слишком высокое или низкое напряжение.

Ключевая задача ширины запрещенной зоны — обеспечить стабильное и точное опорное значение даже при изменении температуры чипа.

Сигнал ошибки от эталона ширины запрещенной зоны усиливается усилителем ошибки (оранжевый). Этот усиленный сигнал управляет выходным транзистором через Q15. Это замыкает петлю отрицательной обратной связи, управляющую выходным напряжением.

Цепь запуска (зеленая) подает начальный ток на цепь запрещенной зоны, поэтому она не застревает в выключенном состоянии. Схема фиолетового цвета обеспечивает защиту от перегрева (Q13), чрезмерного входного напряжения (Q19) и чрезмерный выходной ток (Q14).

Эти цепи уменьшают выходной ток или отключают регулятор, защищая его от повреждения в случае неисправности. Делитель напряжения (синий) уменьшает напряжение на выходном контакте для использования эталоном ширины запрещенной зоны.

Масштабирование выходного сигнала

Масштабированный выходной сигнал 7805 обеспечивает входное напряжение (Vin) для опорной ширины запрещенной зоны, а ширина запрещенной зоны обеспечивает сигнал ошибки в качестве выходного сигнала. Схема запрещенной зоны 7805 устраняет петлю обратной связи, существующую внутри традиционного эталона ширины запрещенной зоны. Вместо этого вся микросхема становится петлей обратной связи.

Если выходное напряжение правильное (5В), то делитель напряжения обеспечивает 3,75В на Vin. Любое изменение выходного напряжения распространяется через Q6 и R7, в результате чего напряжение на базе Q7 соответственно возрастает или падает.

Это изменение усиливается Q7 и Q8, генерируя вывод ошибки. Выход ошибки, в свою очередь, уменьшает или увеличивает ток через выходной транзистор. Контур отрицательной обратной связи регулирует выходное напряжение до тех пор, пока оно не станет правильным.

Применение регулятора напряжения IC 7805

7805 Микросхема используется в самых разных схемах. Основные из них:

• Регулятор с фиксированным выходом
• Регулятор положительного напряжения в конфигурации отрицательного напряжения
• Регулируемый выходной регулятор
• Регулятор тока
• Регулируемый регулятор напряжения постоянного тока
• Регулируемое двойное питание
• Выходная схема защиты от неправильной полярности
• Цепь проекции обратного смещения

7805 Регулятор напряжения также находит применение в цепях зданий для измерителей индуктивности, зарядных устройств для телефонов, портативных проигрывателей компакт-дисков, удлинителей инфракрасного дистанционного управления и цепей питания ИБП.