Что такое стабилизатор напряжения LM7805. Как работает линейный стабилизатор напряжения. Какие основные характеристики у LM7805. Где применяется стабилизатор LM7805. Как правильно использовать LM7805 в схемах.
Что представляет собой стабилизатор напряжения LM7805
LM7805 — это популярный линейный стабилизатор напряжения, предназначенный для получения стабильного выходного напряжения 5 В. Он относится к серии стабилизаторов 78xx, где две последние цифры обозначают номинальное выходное напряжение.
Основные характеристики LM7805:
- Выходное напряжение: 5 В
- Максимальный выходной ток: 1-1.5 А (зависит от конкретной модели)
- Входное напряжение: 7-35 В
- Падение напряжения: около 2 В
- Точность стабилизации: ±4%
- Рабочая температура: 0…+125°C
Принцип работы линейного стабилизатора напряжения
LM7805 относится к линейным стабилизаторам напряжения. Принцип его работы основан на использовании активного элемента (транзистора), работающего в линейном режиме. Упрощенно схему можно представить следующим образом:
- На вход подается нестабилизированное напряжение
- Внутренний транзистор работает как регулируемое сопротивление
- Схема обратной связи поддерживает постоянное выходное напряжение
- Избыток входного напряжения рассеивается на транзисторе в виде тепла
Благодаря такому принципу работы, линейные стабилизаторы обеспечивают очень низкий уровень пульсаций и шумов на выходе.
Основные характеристики стабилизатора LM7805
Рассмотрим подробнее ключевые параметры LM7805:
Выходное напряжение
Номинальное выходное напряжение составляет 5 В. При этом реальное значение может отклоняться в пределах ±4% от номинала. То есть допустимый диапазон составляет 4.8-5.2 В.
Максимальный выходной ток
Стандартное значение максимального выходного тока для LM7805 составляет 1 А. Однако некоторые модификации могут обеспечивать ток до 1.5 А. Превышение максимального тока может привести к срабатыванию встроенной защиты.
Входное напряжение
Для корректной работы LM7805 требуется, чтобы входное напряжение превышало выходное как минимум на 2 В. Максимальное входное напряжение составляет 35 В. Таким образом, рабочий диапазон входных напряжений — от 7 до 35 В.
Где применяется стабилизатор напряжения LM7805
Благодаря своей простоте и надежности, LM7805 нашел широкое применение в различных областях электроники:
- Источники питания для микроконтроллеров и цифровых схем
- Блоки питания для Arduino и других плат разработки
- Стабилизация напряжения в автомобильной электронике
- Портативные устройства с питанием от батарей
- Лабораторные блоки питания
- Зарядные устройства для мобильных телефонов
LM7805 особенно удобен в тех случаях, когда требуется получить стабильное напряжение 5 В из нестабильного источника с более высоким напряжением.
Как правильно использовать LM7805 в схемах
Для корректной работы LM7805 в схеме необходимо учитывать несколько важных моментов:
Входные и выходные конденсаторы
Рекомендуется устанавливать конденсаторы на входе и выходе стабилизатора:
- Входной конденсатор: 0.33 мкФ
- Выходной конденсатор: 0.1 мкФ
Эти конденсаторы улучшают стабильность работы и подавляют высокочастотные помехи.
Тепловой режим
При большой разнице между входным и выходным напряжением или при высоком выходном токе, LM7805 может сильно нагреваться. В таких случаях необходимо использовать радиатор для отвода тепла.
Защита от перенапряжения
Если входное напряжение может превысить максимально допустимое значение, рекомендуется использовать защитный диод между входом и выходом стабилизатора.
Преимущества и недостатки LM7805
Как и любое техническое решение, LM7805 имеет свои сильные и слабые стороны.
Преимущества:
- Простота использования
- Низкая стоимость
- Высокая надежность
- Встроенная защита от перегрева и короткого замыкания
- Низкий уровень шумов и пульсаций на выходе
Недостатки:
- Низкий КПД при большой разнице входного и выходного напряжений
- Необходимость в радиаторе при больших токах нагрузки
- Фиксированное выходное напряжение (нет возможности регулировки)
Альтернативы LM7805
Хотя LM7805 остается популярным выбором, существуют и альтернативные решения:
- LM317 — регулируемый линейный стабилизатор
- LM2596 — импульсный понижающий преобразователь
- AMS1117-5.0 — низковольтный стабилизатор с малым падением напряжения
Выбор конкретного стабилизатора зависит от требований к эффективности, входному напряжению и выходному току в конкретном приложении.
Особенности использования LM7805 с микроконтроллерами
LM7805 часто используется для питания микроконтроллеров и других цифровых схем. При этом важно учитывать следующие моменты:
- Стабильность напряжения критична для корректной работы АЦП микроконтроллера
- Необходимо обеспечить достаточный запас по току с учетом всех подключенных устройств
- Рекомендуется использовать дополнительную фильтрацию для снижения шумов в чувствительных схемах
При правильном применении LM7805 обеспечивает надежное и стабильное питание для большинства микроконтроллерных проектов.
Заключение
LM7805 — это проверенное временем решение для стабилизации напряжения 5 В. Несмотря на появление более эффективных импульсных преобразователей, простота и надежность LM7805 обеспечивают его популярность в различных приложениях. Правильное понимание характеристик и особенностей применения этого стабилизатора позволяет эффективно использовать его в широком спектре электронных устройств.
Линейный стабилизатор напряжения LM7805. Самодельный блок питания на базе этого модуля
Покупал по акции колонки на JD — тут мой обзор на них — mysku.club/blog/jd/36666.html 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.
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 —
electronica.bashel.ru/?item=98-84-00
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?).
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 +14 Добавить в избранное Обзор понравился
+23 +38
LM7805: все о регуляторе напряжения
El LM7805 — регулятор напряжения.
, Но не путать с делителем напряжения о котором мы уже говорили в другой из наших предыдущих статей. Кроме того, это не просто стабилизатор напряжения, это один из наиболее часто используемых производителями в проектах DIY всех видов. Его функция, как следует из названия, состоит в том, чтобы регулировать сигнал напряжения цепи, в которую он встроен.
Компонент, который не всегда хорошо ценится и который иногда не используется во многих проектах. Но это вполне важно, если вам нужен стабильный сигнал напряжения. Особенно важен LM7805 при создании силовых схем для наших схем. Например, чтобы создать самодельный блок питания с определенными характеристиками, один из этих регуляторов не должен отсутствовать.
Индекс
- 1 Что такое регулятор напряжения?
- 2 Применение регуляторов напряжения
- 3 7805: распиновка и таблица данных
- 3.1 Другие модели
- 3.2 Dónde Comprar
- 4 Интеграция с Arduino
Что такое регулятор напряжения?
Un напряжение или регулятор напряжения, такой как LM7805, представляет собой устройство, способное изменять сигнал напряжения он попадает на свой вход и выдает другой сигнал напряжения на своем выходе.
На этом выходе напряжение обычно ниже и с определенными характеристиками, необходимыми для предотвращения рисков или для правильной работы цепи, в которую оно подается, если она чувствительна к колебаниям напряжения.
Для этого в регуляторе напряжения есть внутренняя схема с рядом резисторов и транзисторов биполярное соединение таким образом, чтобы можно было точно настроить сигнал напряжения подходящим образом Вы можете увидеть внутреннюю схему, которая интегрирована в корпус этого устройства на изображении выше.
Movilideas 10 единиц …
Нет оценок
На рынке есть много разных регуляторов напряженияда, большинство из них довольно дешево. Помимо LM7805 вы также найдете 7809, 7806, 7812 и т. Д. Из семейства 78xx. Хотя в этой статье мы остановимся на 7805, который является одним из самых популярных.
La разница между регулятором напряжения и делителем напряжение ясно.
Делитель делит входное напряжение на несколько значений ниже, чем его выходное, но не корректирует сигнал для напряжения. С другой стороны, в регуляторе напряжения на выходе получается аналогичное напряжение, но с гораздо более точным сигналом, чем на его входах.
Применение регуляторов напряжения
Как вы понимаете, такую микросхему, как LM7805, можно использовать для многих целей. Например, источники питания они обычно объединяют одну из серии 78xx. Фактически, блок питания, как мы объясняли в предыдущей статье, состоит из нескольких этапов:
- Трансформатор: можно преобразовать входное напряжение 220 В в подходящее из 12, 6, 5, 3, 3.3 или любое другое значение.
- Мостовой выпрямитель: тогда этот сигнал будет иметь правильное напряжение, но он останется альтернативным сигналом, после прохождения через этот мост отрицательный сигнал будет исключен.
- конденсаторы: теперь сигнал имеет форму холмика, то есть некоторых импульсов напряжения, которые при прохождении через конденсатор будут сглажены, представляя собой почти прямую линию.
- Регулятор напряжения: наконец, регулятор уточнит этот сигнал, чтобы сделать его полностью плоским и стабильным, то есть сделать его сигналом постоянного тока.
Другой пример применения регулятора напряжения должен питать определенные интегральные схемы, на которые нельзя подавать сигнал, превышающий определенную цифру. Например, представьте датчик или микросхему, мощность которых не может превышать 3.3 В. Что ж, в этом случае можно использовать регулятор, чтобы избежать рисков превышения этого барьера. Вся избыточная энергия рассеивается 78xx в виде тепла.
Теме статьи:
LM317: все о регулируемом линейном стабилизаторе напряжения
7805: распиновка и таблица данных
Там различные производители LM7805, например STMicroelectronics, TI, Sparkfun и т. д. Кроме того, вы можете найти его как в традиционном пакете, так и в модуле, чтобы упростить интеграцию в ваши проекты с Arduino. В зависимости от купленной вами модели советую зайти на официальный сайт производителя, чтобы проверить характеристики в специальные таблицы для модели.
Помните, что, хотя все они похожи, могут быть некоторые изменения от одного производителя к другому.
Если вы купите его в упаковке ТО-220, вы найдете 3-контактная распиновка. Они пронумерованы, и один соответствует входу напряжения, которое вы хотите модулировать, два центральных контакта — GND или земля (общий), третий контакт — для выхода уже регулируемого напряжения, то есть стабильного сигнала, который мы будем использовать в качестве источника чувствительной цепи, которую мы хотим заставить работать. Но вам придется добавить некоторые дополнения, такие как конденсаторы, как рекомендовано производителем, чтобы выход был адекватным.
В случае с модулем он немного дороже, но может значительно упростить вам задачу. Он включает в себя устройство 7805, а также другие элементы, которые вы они упростят использование с Arduino. Вам не нужны дополнительные конденсаторы или что-то еще. Кроме того, он включает в себя радиатор для поддержания надлежащей температуры, рассеивающей тепло, выделяемое 78xx, и две соединительные платы для входа и выхода (Vcc и GND на каждом конце), что упрощает его реализацию.
Другие модели
Лас- различия между различными моделями, доступными в серии 78xx регуляторов напряжения довольно просто. Цифра, которая сопровождает это семейство, указывает максимальное напряжение, поддерживаемое каждым регулятором. Например:
- LM7805: 5 В и 1 А или 1,5 А. в некоторых случаях.
- LM7806: 6 В
- LM7809: 9 В
- LM7812: 12 В
Dónde Comprar
Movilideas 10 единиц …
Нет оценок
Если хочешь купить, у вас это доступно на Amazon, помимо других специализированных магазинов электроники. Вы можете купить два варианта:
- Товар не был найден. В пакете ТО-220 за 4 евро можно купить 10 таких устройств.
- LM7805 в модуле по цене чуть менее 6 евро за единицу.
Как видите, они довольно дешевые устройства…
Интеграция с Arduino
Если вы думаете об этом интегрироваться с проектом с Arduino, Raspberry Pi или другим типом платы, Нет проблем.
Вам не придется использовать определенные библиотеки, как с другими модулями, и вам не придется добавлять дополнительный код в вашу Arduino IDE, поскольку этот 78xx самодостаточен и просто предназначен для изменения входного сигнала напряжения. Вы должны обладать только знаниями в области электроники, необходимыми для того, чтобы разместить ее в нужном месте на вашей схеме …
Каковы эти параметры в таблице данных регулятора напряжения 7805?
\$\начало группы\$
Эту информацию можно найти в техническом описании регулятора напряжения 7805.
У меня есть несколько вопросов об этой информации, на которые я не смог найти четких ответов в Google.
Что означает стабилизация входного напряжения \$100\:\text{мВ}\$? Что такое регулировка входного напряжения?
Что означает стабилизация выходного напряжения \$100\:\text{мВ}\$? Что такое регулировка выходного напряжения?
Означает ли подавление пульсаций \$62 \: \text{dB} \$, что если входное напряжение содержит пульсации, они будут ослаблены на \$62 \: \text{dB} \$ на выходе?
Как пиковый выходной ток может быть выше тока короткого замыкания? В какой ситуации это вообще может произойти?
- регулятор напряжения
- техпаспорт
- 7805
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Когда входное напряжение (медленно) изменяется между двумя указанными напряжениями, выходное напряжение изменяется на указанную величину.
Когда выходная нагрузка (медленно) изменяется между двумя указанными токами, выходное напряжение изменяется на указанную величину.
Да. Число 62 дБ является характеристикой для наихудшего случая, обычно оно будет лучше (78 дБ). Однако обратите внимание, что входное напряжение должно оставаться выше выходного напряжения на 3 В, чтобы это сохранялось. Вы можете ожидать, что подавление пульсаций ухудшится, когда входное напряжение приблизится к напряжению падения.
Выходной ток при коротком замыкании не обязательно совпадает с током нагрузки при регулировании, он может быть меньше или больше. Регуляторы 78xx имеют пиковый выходной ток, который максимален примерно при 13 В на входе и 5 В на выходе для 5-вольтового стабилизатора и меньше с обеих сторон (входного напряжения). Нет никакой опубликованной информации о типичном поведении короткого замыкания, кроме той цифры, о которой вы спрашиваете. Это число также сильно различается между моделями и производителями.
В спецификации 82 NS указано 2,1 А (sc) и 2,4 A (пик).
В спецификации 82 NS указано 2,1 А (sc) и 2,4 A (пик).Здесь был задан более конкретный вопрос, конкретно касающийся предельных значений пикового тока и пикового тока, однако ответ не был выбран.
Вот график модели LM7805, показывающий, что выходной ток обычно варьируется от 1,7 А до пикового значения 2,7 в зависимости от выходного напряжения. По крайней мере, форма иллюстрирует тип поведения, который мы обсуждаем: пиковый ток достигается только тогда, когда выходное напряжение чуть ниже желаемого регулируемого выходного напряжения.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
- Они пишут о том, что часто называют линейным регулированием:
Линейное регулирование — это способность источника питания поддерживать постоянное выходное напряжение, несмотря на изменения входного напряжения, при этом выходной ток, потребляемый источником питания, остается постоянным.
- Это то, что обычно называют регулированием нагрузки:
Регулирование нагрузки — это способность поддерживать постоянный уровень напряжения (или тока) на выходном канале источника питания, несмотря на изменения нагрузки источника (например, изменение значения сопротивления, подключенного к выходу источника питания).
- Да, и у TI есть небольшая статья о подавлении пульсаций блока питания:
\$ \rm{PSRR} = 20\;log\frac{Ripple_{input}}{Ripple_{output}} \$
- Ток короткого замыкания является долговременным током, когда выход закорочен, но пиковый ток соответствует импульсу небольшой продолжительности (похоже, они не указывают, как долго).
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Столбец «Условия тестирования» этой таблицы должен дать вам некоторое представление о том, что означают различные строки.
Строка «Регулировка входного напряжения» показывает, насколько может изменяться выходное напряжение при изменении входного напряжения в указанном диапазоне.
Строка «Регулировка выходного напряжения» показывает, насколько может изменяться выходное напряжение при изменении выходного тока в указанном диапазоне.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Модель 7805 использует механизм отключения при перегреве, а также ограничение тока. Техника, называемая «обратным ограничением тока», фактически снижает ток ниже порогового значения.
Максимальный ток доступен при нормальных условиях эксплуатации. Когда превышено, схема возврата вступает в действие, чтобы ограничить и уменьшить ток.
\$\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
.
Регулятор напряжения— Может ли когда-нибудь колебаться 7805?
спросил
Изменено 6 лет, 10 месяцев назад
Просмотрено 3к раз
\$\начало группы\$
Я вижу много ссылок на входные и выходные колпачки, помогающие со «стабильностью», и некоторые прямые ссылки на предотвращение колебаний в обоих ответах на этом сайте и даже в некоторых таблицах данных. Я также видел упоминания о том, что 7805 «по своей сути стабилен» в обоих ответах на этом сайте и даже в некоторых таблицах данных и примечаниях к приложениям. Запутаны ли таблицы данных/люди, использующие термин «стабильность», или существуют версии 7805, которые на самом деле могут стать нестабильными? Если это так, я хотел бы увидеть пример схемы, в которой это произойдет.
- регулятор напряжения
- стабильность
- колебания
- 7805
\$\конечная группа\$
4
\$\начало группы\$
На практике довольно сложно заставить их работать так, чтобы они колебались, особенно при небольших нагрузках. Попробуйте большую нагрузку, отсутствие входной емкости и некоторую индуктивность источника, но я не даю никаких гарантий. Вы можете сказать, что по мере приближения колебаний вы увидите уменьшенный запас по фазе, что означает выброс/недостаток при изменении нагрузки или линии.
Судя по моделированию, примерно 500 мкГн при нагрузке 0,5 А обычно близки к колебаниям. Это довольно патологическая схема. На графике ниже показана нагрузка 400 мкГн и нагрузка 0,55 А, которая уменьшается* до 0,5 А при t=100 мкс
* уменьшение выполняется с помощью функции тангенса за период около 1 мкс, поэтому не совсем идеальное размыкание переключателя.
Этот комментарий не распространяется на , а не , на другие типы регуляторов (особенно LDO), которые легко заставить колебаться. И, конечно же, в реальных схемах мы предпочитаем жить на стороне «гарантированно стабильных», а не «гарантированных колебаний», по крайней мере, для регуляторов напряжения. Противоположное было бы верно для вещей, которые предназначены для генерации колебаний — как говорится в старой поговорке, «усилители колеблются, а генераторы — нет».
Редактировать: я провел пару быстрых тестов — с относительно большим входным конденсатором на регуляторе (1 мкФ) он показывает колебания низкого уровня (2,5 мВ размах) на частоте около 8 кГц. Значительно ниже этого он снижает частоту колебаний, но амплитуда остается высокой. Добавление только конденсатора к выходу при наличии входной катушки индуктивности снижает стабильность — 5-10 нФ достаточно, чтобы заставить его колебаться с индуктивностью 400 мкГн на входе и нагрузкой 0,5 А.
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
У меня был 7805 в приложении колеблется.
Однако это было не совсем так, как вы здесь думаете. У меня был 7805, который был нагружен так, что деталь сильно нагревалась. У него был довольно мизерный радиатор, но этого было недостаточно, чтобы удерживать температуру деталей ниже критического уровня термовыключателя регулятора. Таким образом, часть будет очень горячей и отключится, что приведет к падению выходного напряжения до нуля вольт. Как только нагрузка снималась, деталь начинала остывать и, в конце концов, снова включалась. Он будет колебаться так с частотой в пару секунд. Я также обнаружил, что могу изменить частоту колебаний, поместив инструмент на маленький радиатор!
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Несмотря на то, что Vreg может быть «стабильным по своей сути», все же полезно добавлять «стабилизирующие» компоненты извне, чтобы предотвратить возможность того, что нестабильность нагрузки перевешивает внутреннюю стабильность и «вынуждает» регулятор работать нестабильно.
