Стабилизатор lm7805: LM7805 datasheet Стабилизатор напряжения LM7805 харктеристики документация на русском

Содержание

Линейный стабилизатор напряжения LM7805. Самодельный блок питания на базе этого модуля

Покупал по акции колонки на JD — тут мой обзор на них — mySKU.me/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. Купил в итоге на ебее — там дешевле было. Дошло недели за три. Стабилизатор болтался на радиаторе — привинтил его покрепче.

Остальные детали — трансформатор, предохранитель, корпус, кнопку включения, ножки под корпус, usb-разъем в «Электронике». Ушло на все про все 500 р.

Характеристики модуля и стабилизатора LM7805:

1. Board size. 57mm*23mm

2. Input voltage input voltage polarity, AC and DC can, range. 7.5-20V

3. The output voltage 5V

4. The maximum output current. 1.2A

5. Provided fixed bolt hole, convenient installation

Как видно, на модуль можно подавать напряжение от 7.5V до 20V. На выходе — 5V.

Стабилизатор внутри устроен достаточно сложно:

Трансформатор купил такой ТП112 (7,2 Вт) 2*12В хх —
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?). Сделал без подсветки.

Собрал стенд для тестирования:

Колонки играют без искажений на максимальной громкости. В БП ничего не греется сильно. Цель достигнута:

Попробовал зарядить телефон — ток 0.5А

При резисторе на 1 А — все совсем печально:

Вывод — данный БП как зарядник использовать не получиться. Видимо трансформатор нужно ставить мощнее.

Собрал все в корпус:



Дырочку сверху сделал для того, чтобы было видно светодиод — индикатор на модуле для индикации работы. С обратной стороны дырочку заклеил прозрачной пленкой.

Спасибо за внимание.

Линейный стабилизатор напряжения LM7805. Самодельный блок питания на базе этого модуля

Пoкупaл пo aкции кoлoнки нa JD — тут мoй oбзoр нa ниx — mysku.ru/blog/jd/36666.html Пeрeдeлaл уcилитeль нa кoлoнкax нa кoпeeчный D-class мoдуль нa PAM8403. Кoлoнки игрaть cтaли грoмчe, пoявилcя типa бac. Дoвoлeн. Нo пoявилacь oднa прoблeмa — ecли пoдaвaть питaниe нa кoлoнки oт oбычнoй зaрядки нa 5В шли бoльшиe иcкaжeния пo питaнию. Нa мaлeнькoй грoмкocти eщe cлушaть мoжнo былo, нa бoльшoй нeвoзмoжнo. Рeшил cпaять блoк питaния c линeйнoй cтaбилизaциeй.


Сxeмa тaкoгo БП прocтaя:

Пeрвый пoрыв — купить вce дeтaли в мecтнoй «Элeктрoникe» и быcтрeнькo cпaять нa мaкeткe cxeму БП. Пoдcчитaл тoлькo цeну дeтaлeй cтaбилизaтoрa — пoлучилocь oкoлo 700 р. Жaбa придушaлa. Пocмoтрим гoтoвыe вaриaнты нa aли и eбee. Тут вce шoкoлaднo. Еcть кoпeeчныe кoнcтруктoры (caмoму нa пeчaтную плaту пaять), ecть гoтoвыe мoдули пo 110 р. Купил в итoгe нa eбee — тaм дeшeвлe былo. Дoшлo нeдeли зa три. Стaбилизaтoр бoлтaлcя нa рaдиaтoрe — привинтил eгo пoкрeпчe.

Оcтaльныe дeтaли — трaнcфoрмaтoр, прeдoxрaнитeль, кoрпуc, кнoпку включeния, нoжки пoд кoрпуc, usb-рaзъeм в «Элeктрoникe». Ушлo нa вce прo вce 500 р.

Хaрaктeриcтики мoдуля и cтaбилизaтoрa 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

Кaк виднo, нa мoдуль мoжнo пoдaвaть нaпряжeниe oт 7.5V дo 20V. Нa выxoдe — 5V.

Стaбилизaтoр внутри уcтрoeн дocтaтoчнo cлoжнo:

Трaнcфoрмaтoр купил тaкoй ТП112 (7,2 Вт) 2*12В xx —
electronica.bashel.ru/?item=98-84-00

Кнoпку включeния нa 220 В взял тaкую — дocтaтoчнo бoльшaя.

Кнoпкa c фикcaциeй и пoдcвeткoй. Кaк пoдключить пoдcвeтку при нaжaтии — нe пoнял (мoжeт пoдcкaжитe, ктo знaeт?). Сдeлaл бeз пoдcвeтки.

Сoбрaл cтeнд для тecтирoвaния:

Кoлoнки игрaют бeз иcкaжeний нa мaкcимaльнoй грoмкocти. В БП ничeгo нe грeeтcя cильнo. Цeль дocтигнутa:

Пoпрoбoвaл зaрядить тeлeфoн — тoк 0.5А


При рeзиcтoрe нa 1 А — вce coвceм пeчaльнo:

Вывoд — дaнный БП кaк зaрядник иcпoльзoвaть нe пoлучитьcя. Видимo трaнcфoрмaтoр нужнo cтaвить мoщнee.

Сoбрaл вce в кoрпуc:



Дырoчку cвeрxу cдeлaл для тoгo, чтoбы былo виднo cвeтoдиoд — индикaтoр нa мoдулe для индикaции рaбoты. С oбрaтнoй cтoрoны дырoчку зaклeил прoзрaчнoй плeнкoй.

Спacибo зa внимaниe.

Линейный стабилизатор напряжения LM7805. Самодельный блок питания на базе этого модуля

Покупал по акции колонки на JD — тут мой обзор на них — mysku.ru/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. Купил в итоге на ебее — там дешевле было. Дошло недели за три. Стабилизатор болтался на радиаторе — привинтил его покрепче.

Остальные детали — трансформатор, предохранитель, корпус, кнопку включения, ножки под корпус, usb-разъем в «Электронике». Ушло на все про все 500 р.

Характеристики модуля и стабилизатора LM7805:

1. Board size. 57mm*23mm

2. Input voltage input voltage polarity, AC and DC can, range. 7.5-20V

3. The output voltage 5V

4. The maximum output current. 1.2A

5. Provided fixed bolt hole, convenient installation

Как видно, на модуль можно подавать напряжение от 7.5V до 20V. На выходе — 5V.

Стабилизатор внутри устроен достаточно сложно:

Трансформатор купил такой ТП112 (7,2 Вт) 2*12В хх —
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?). Сделал без подсветки.

Собрал стенд для тестирования:

Колонки играют без искажений на максимальной громкости. В БП ничего не греется сильно. Цель достигнута:

Попробовал зарядить телефон — ток 0.5А

При резисторе на 1 А — все совсем печально:

Вывод — данный БП как зарядник использовать не получиться. Видимо трансформатор нужно ставить мощнее.

Собрал все в корпус:



Дырочку сверху сделал для того, чтобы было видно светодиод — индикатор на модуле для индикации работы. С обратной стороны дырочку заклеил прозрачной пленкой.

Спасибо за внимание.

LM7805 от 17.7 рублей в наличии 6223 шт производства CDIL LM7805-CDI

Количество Цена ₽/шт
+3 36
+10 23.7
+50 21
+89 19.5
+243 18.4
+1000 17.7
Минимально 3 шт и кратно 1 шт

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.

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.

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

Если хочешь купить, у вас это доступно на Amazon, помимо других специализированных магазинов электроники. Вы можете купить два варианта:

  • LM7805 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 ...


Диод 7805. Линейный стабилизатор напряжения LM7805

В этой статье мы рассмотрим возможности и способы питания цифровых устройств собранных своими руками, в частности на . Ни для кого не секрет, что залогом успешной работы любого устройства, является его правильное запитывание. Разумеется, блок питания должен быть способен выдавать требуемую для питания устройства мощность, иметь на выходе электролитический конденсатор большой емкости, для сглаживания пульсаций и желательно быть стабилизированным.

Последнее подчеркну особенно, разные нестабилизированные блоки питания типа зарядных устройств от сотовых телефонов, роутеров и подобной техники не подходят для питания микроконтроллеров и других цифровых устройств напрямую. Так как напряжение на выходе таких блоков питания меняется, в зависимости от мощности подключенной нагрузки. Исключение составляют стабилизированные зарядные устройства, с выходом USB, выдающие на выходе 5 вольт, вроде зарядок от смартфонов.

Многих начинающих изучать электронику, да и просто интересующихся, думаю шокировал тот факт: на адаптере питания например от приставки Денди , да и любом другом подобном нестабилизированном может быть написано 9 вольт DC (или постоянный ток), а при измерении мультиметром щупами подключенными к контактам штекера БП на экране мультиметра все 14, а то и 16. Такой блок питания может использоваться при желании для питания цифровых устройств, но должен быть собран стабилизатор на микросхеме 7805, либо КРЕН5. Ниже на фото микросхема L7805CV в корпусе ТО-220.

Такой стабилизатор имеет легкую схему подключения, из обвеса микросхемы, то есть из тех деталей которые необходимы для её работы нам требуются всего 2 керамических конденсатора на 0.33 мкф и 0.1 мкф. Схема подключения многим известна и взята из Даташита на микросхему:

Соответственно на вход такого стабилизатора мы подаем напряжение, или соединяем его с плюсом блока питания. А минус соединяем с минусом микросхемы, и подаем напрямую на выход.

И получаем на выходе, требуемые нам стабильные 5 Вольт, к которым при желании, если сделать соответствующий разъем, можно подключать кабель USB и заряжать телефон, mp3 плейер или любое другое устройство с возможностью заряда от USB порта.

Стабилизатор снижение с 12 до 5 вольт - схема

Автомобильное зарядное устройство с выходом USB всем давно известно. Внутри оно устроено по такому же принципу, то есть стабилизатор, 2 конденсатора и 2 разъема.

Как пример для желающих собрать подобное зарядное своими руками или починить существующее приведу его схему, дополненную индикацией включения на светодиоде:

Цоколевка микросхемы 7805 в корпусе ТО-220 изображена на следующих рисунках. При сборке, следует помнить о том, что цоколевка у микросхем в разных корпусах отличается:

При покупке микросхемы в радиомагазине, следует спрашивать стабилизатор, как L7805CV в корпусе ТО-220. Эта микросхема может работать без радиатора при токе до 1 ампера. Если требуется работа при больших токах, микросхему нужно установить на радиатор.

Разумеется, эта микросхема существует и в других корпусах, например ТО-92, знакомый всем по маломощным транзисторам. Этот стабилизатор работает при токах до 100 миллиампер. Минимальное напряжение на входе, при котором стабилизатор начинает работать, составляет 6.7 вольт, стандартное от 7 вольт. Фото микросхемы в корпусе ТО-92 приведено ниже:

Цоколевка микросхемы, в корпусе ТО-92, как уже было написано выше, отличается от цоколевки микросхемы в корпусе ТО-220. Её мы можем видеть на следующем рисунке, как из него становится ясно, что ножки расположены зеркально, по отношению к ТО-220:

Разумеется, стабилизаторы выпускают на разное напряжение, например 12 вольт, 3.3 вольта и другие. Главное не забывать, что входное напряжение, должно быть минимум на 1.7 - 3 вольта больше выходного.

Микросхема 7833 - схема

На следующем рисунке приведена цоколевка стабилизатора 7833 в корпусе ТО-92. Такие стабилизаторы применяются для запитывания в устройствах на микроконтроллерах дисплеев, карт памяти и другой периферии, требующей более низковольтного питания, чем 5 вольт, основное питание микроконтроллера.

Стабилизатор для питания МК

Я пользуюсь для запитывания собираемых и отлаживаемых на макетной плате устройств на микроконтроллерах, стабилизатором в корпусе, как на фото выше. Питание подается от нестабилизированного адаптера через гнездо на плате устройства. Его принципиальная схема приведена на рисунке далее:

При подключении микросхемы нужно строго соответствовать цоколевке. Если ножки спутать, даже одного включения достаточно, чтобы вывести стабилизатор из строя, так что при включении нужно быть внимательным. Автор материала - AKV.

Интегральный стабилизатор L7805 CV – обычный трехвыводной стабилизатор положительного напряжения на 5В. Выпускается фирмой STMircoelectronics, примерная цена около 1 $. Выполнен в стандартном корпусе TO -220 (см. рисунок) , в котором выполнено много транзисторов, однако, предназначение у него совсем другое.

В маркировке серии 78ХХ последние две цифры обозначают номинал стабилизируемого напряжения, например:

  1. 7805 — стабилизация на 5 В;
  2. 7812 — стабилизация на 12 В;
  3. 7815 — стабилизация на 15 В и т.д.

Серия 79 предназначена для отрицательного выходного напряжения.

Используется для стабилизации напряжения в различных низковольтных схемах. Очень удобно использовать, когда необходимо обеспечить точность подаваемого напряжения, не требуется городить сложных схем стабилизации, а все это можно заменить одной микросхемой и парочкой конденсаторов.

Схема подключения L 7805 CV довольно проста, для работы необходимо согласно datasheet повесить конденсаторы по входу 0,33 мкФ, и по выходу 0,1 мкФ. Важно при монтаже или при конструировании, конденсаторы расположить максимально близко к выводам микросхемы. Делается это чтобы обеспечить максимальный уровень стабилизации и уменьшению помех.

По характеристикам стабилизатор L7805CV работоспособен при подаче входного постоянного напряжения в пределах от 7,5 до 25 В. На выходе микросхемы будет стабильное постоянное напряжение в 5 Вольт. В этом состоит вся прелесть микросхемы L7805CV.

Как проверить работоспособность микросхемы? Для начала можно просто прозвонить выводы мультиметром, если хоть в одном случае наблюдается закоротка, то это однозначно указывает на неисправность элемента. При наличии у вас источника питания на 7 В и выше, можно собрать схему согласно датащита, приведенную выше, и подать на вход питание, на выходе мультиметром фиксируем напряжение в 5 В, соответственно элемент абсолютно работоспособен. Третий способ более трудоемкий, в случае если у вас отсутствует источник питания. Однако в этом случае вы параллельно получите и источник питания на 5 В. Необходимо собрать схему с выпрямительным мостом согласно рисункe, представленного ниже.

Для проверки нужен понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации в 18 — 20 и выпрямительный мост, дальнейший обвес стандартный два конденсатора на стабилизатор и все, источник питания на 5 В готов. Значения номиналов конденсаторов тут завышены по отношению к схеме включения L7805 в datasheet, это связано с тем, чтобы лучше сгладить пульсации напряжения после выпрямительного моста. Для более безопасной работы, желательно добавить индикацию для визуализации включения прибора. Тогда схема приобретет такой вид:

Если на нагрузке будет много конденсаторов или любой другой емкостной нагрузки, можно защитить стабилизатор обратным диодом, во избежание выгорания элемента при разряде конденсаторов.

Большим плюсом микросхемы является достаточно легкая конструкция и простота использования, в случае, если вам необходимо питание одного значения. Схемы чувствительные к значениям напряжения обязательно должны снабжаться подобными стабилизаторами чтобы предохранить чувствительные к скачкам напряжения элементы.

Основные параметры стабилизатора L7805CV:

  1. Входное напряжение — от 7 до 25 В;
  2. Рассеиваемая мощность — 15 Вт;
  3. Выходное напряжение — 4,75…5,25 В;
  4. Выходной ток — до 1,5 А.

Характеристика микросхемы приведена в таблице ниже, данные значения справедливы при условии соблюдения некоторых условий. А именно температура микросхемы находится в пределах от 0 до 125 градусов Цельсия, входном напряжении 10 В, выходном токе 500 мА (если иное не оговорено в условиях, колонка Test conditions), и стандартном обвесе конденсаторами по входу 0,33 мкФ и по выходу 0,1 мкФ.

Из таблицы видно, что стабилизатор прекрасно себя ведет при питании на входе от 7 до 20 В и на выходе будет стабильно выдаваться от 4,75 до 5,25 В. С другой стороны, подача более высоких значений приводит к уже более значительному разбросу выходных значений, поэтому выше 25 В не рекомендуется, а понижение по входу менее 7 В, вообще, приведет к отсутствию напряжения на выходе стабилизатора.

, более 5 Вт, на микросхему необходимо установить радиатор во избежания перегрева стабилизатора, конструкция позволяет это сделать без каких-либо вопросов. Для более точной (прецизионной) техники, естественно, такой стабилизатор не подходит, т.к. имеет значительный разброс номинального напряжения при изменении входного напряжения.

Так как стабилизатор линейный, использовать его в мощных схемах бессмысленно, потребуется стабилизация, построенная на широтно-импульсном моделировании, но для питания небольших устройств , как телефонов, детских игрушек, магнитол и прочих гаджетов, вполне пригоден L7805. Аналог отечественный — КР142ЕН5А или в простонародье «КРЕНКА». По стоимости аналог также находится в одной категории.

Устройства, которые входят в схему блока питания, и поддерживают стабильное выходное напряжение, называются стабилизаторами напряжения. Эти устройства рассчитаны на фиксированные значения напряжения выхода: 5, 9 или 12 вольт. Но существуют устройства с наличием регулировки. В них можно установить желаемое напряжение в определенных доступных пределах.

Большинство стабилизаторов предназначены на определенный наибольший ток, который они выдерживают. Если превысить эту величину, то стабилизатор выйдет из строя. Инновационные стабилизаторы оснащены блокировкой по току, обеспечивающей выключение устройства при достижении наибольшего тока в нагрузке и защищены от перегрева. Вместе со стабилизаторами, которые поддерживают положительное значение напряжения, есть и устройства, действующие с отрицательным напряжением. Они применяются в двухполярных блоках питания.

Стабилизатор 7805 изготовлен в корпусе, подобном транзистору. На рисунке видны три вывода. Он рассчитан на напряжение 5 вольт и ток 1 ампер. В корпусе есть отверстие для фиксации стабилизатора к радиатору. Модель 7805 является устройством положительного напряжения.

Зеркальное отображение этого стабилизатора — это его аналог 7905, предназначенный для отрицательного напряжения. На корпусе будет положительное напряжение, на вход поступит отрицательное значение. С выхода снимается -5 В. Чтобы стабилизаторы работали в нормальном режиме, нужно подавать на вход 10 вольт.

Распиновка

Стабилизатор 7805 имеет распиновку, которая показана на рисунке. Общий вывод соединен с корпусом. Во время установки устройства это играет важную роль. Две последние цифры обозначают выдаваемое микросхемой напряжение.

Стабилизаторы для питания микросхем

Рассмотрим методы подключения к питанию цифровых приборов, сделанных самостоятельно, на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует для нормальной работы правильное подключение питания. Блок питания рассчитывается на определенную мощность. На его выходе устанавливается конденсатор значительной величины емкости для выравнивания импульсов напряжения.

Блоки питания без стабилизации, применяемые для роутеров, сотовых телефонов и другой техники, не сочетаются с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих блоков изменяется, и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила являются зарядные блоки для смартфонов с USB портом, на котором выходит 5 В.

Схема работы стабилизатора, сочетающаяся со всеми микросхемами этого типа:

Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема выглядела бы следующим образом:

Для электронных устройств не чувствительных к точности напряжения, такой прибор подойдет. Но для точной аппаратуры нужна качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в интервале 4,75-5,25 В, но нагрузка по току не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в интервале 7,5-20 В. При этом выходное значение будет постоянно равно 5 В. Это является достоинством стабилизаторов.

При возрастании нагрузки, которую может выдать микросхема (до 15 Вт), прибор лучше обеспечить охлаждением вентилятором с установленным радиатором.

Работоспособная схема стабилизатора:

Технические данные:

  • Наибольший ток 1,5 А.
  • Интервал входного напряжения – до 40 вольт.
  • Выход – 5 В.

Во избежание перегрева стабилизатора, необходимо поддерживать наименьшее входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.

Лишнюю величину мощности микросхема рассеивает на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем выше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагревание корпуса. В итоге микросхема перегреется и сработает защита, устройство отключится.

Стабилизатор напряжения 5 вольт

Такое устройство имеет отличие от аналогичных приборов в своей простоте и приемлемой стабилизации. В нем использована микросхема К155J1А3. Этот стабилизатор использовался для цифровых устройств.

Устройство состоит из рабочих узлов: запуска, источника образцового напряжения, схемы сравнения, усилителя тока, ключа на транзисторах, накопителя индуктивной энергии с коммутатором на диодах, фильтров входа и выхода.

После подключения питания начинает действовать узел запуска, который выполнен в виде стабилизатора напряжения. На эмиттере транзистора возникает напряжение 4 В. Диод VD3 закрыт. В итоге включается образцовое напряжение и усилитель тока.

Ключ на транзисторах закрыт. На выходе усилителя образуется импульс напряжения, который открывает ключ, пропускающий ток на накопитель энергии. В стабилизаторе включается схема отрицательной связи, устройство переходит в режим работы.

Все применяемые детали тщательно проверяются. Перед установкой на плату резистора, его значение делают равным 3,3 кОм. Стабилизатор вначале подключают на 8 вольт с нагрузкой 10 Ом, далее, при необходимости устанавливают его на 5 вольт.

Теперь поговорим о трех выводном стабилизаторе L7805. Микросхема выпускается в двух видах, в пластмассовом корпусе - ТО-220, например как транзистор КТ837 и металлическом корпусе - ТО-3, например как всем известный КТ827. Три вывода, если считать слева на право - то соответственно вход, минус и выход.
Последних две цифры в маркировке указывают на стабилизированный выход микросхемы - L7805 - 5 в, 7806 - 6 в.
Ниже будет описание и схема включения стабилизатора, которая подходит для всех микросхем этой серии.

На конденсаторы малой емкости не смотрим, желательно поставить побольше.

Output voltage - выходное напряжение. Input voltage - входное напряжение. В нашем примере выдает нам на выходе 5 вольт. Желательным входным напряжением производители отметили не более 10 в. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено. Здесь мы видим, что стабилизатор L7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4.75 - 5.25 в, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 ампер. Нестабилизированное постоянное напряжение может быть от 7.5 и до 20 в, при это на выходе будет всегда 5 в. Это есть большой плюс данного радиокомпонента.

Цоколёвка и размеры стабилизатора напряжения 7805 в пластмассовом корпусе

Цоколёвка и размеры стабилизатора напряжения 7805 в металлическом корпусе

При нагрузке свыше 14 Вт, стабилизатор желательно установить на алюминиевый теплоотвод, чем больше нагрузка тем больше нужна площадь охлаждаемой поверхности.
Производят в основном в корпусе ТО-220
Максимальный ток нагрузки: 1.5, а
Допустимое входное напряжение: 35 в
Выходное напряжение: 5 в
Число регуляторов в корпусе: 1
Ток потребления: 6 мА
Погрешность: 4 %
Диапазон рабочих температур: 0 C ... +140 C
Отечественный аналог КР142ЕН5А

Для того, чтобы стабилизатор не вывести из строя окончательно, нужно придерживаться нужного минимума на входе микросхемы, то есть если L7805, то на вход пускаем примерно 7-8 в.
Это связано с тем, что излишнюю мощность стабилизатор будет рассеивать на себе. Как вы помните, формула мощности P=IU, где U - напряжение, а I - сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощность, потребляемая им. А излишняя мощность - это и есть перегрев. В результате нагрева такой прибор может перейти в состояние защиты. Легкое в использовании и отсутствие наладки и дополнительных радиокомпонентов привело к тому что стабилизатор хорошо распространился среди радиолюбителей как начинающих так и профессионалов.

Почти все радиолюбительские самоделки и конструкции имеют в своем составе стабилизированный источник питания. А если ваша схема работает от напряжения питания 5 вольт, то лучшим вариантом будет использование трехвыводного интегрального стабилизатора 78L05

В природе существуют две разновидности 7805 с током нагрузки до 1А и более маломощный 78L05 с током нагрузки до 0,1А. Кроме того промежуточным вариантом является микросхема 78M05 с током нагрузки до 0,5А. Полными отечественными аналогами микросхемы являются для 78L05 КР1157ЕН5 и 7805 для 142ЕН5


Емкость С1 на входе требуется для срезания высокочастотных помех при подачи входного напряжения. Емкость С2 но уже на выходе стабилизатора задает стабильность напряжения при резком изменении тока нагрузки, а так же существенно снижает степень пульсаций.

При проектирование требуется помнить, что для нормальной работы стабилизатора 78L05 напряжение на входе должно быть не ниже 7 и не выше 20 вольт.

Схема управления позволяет подавать и отключать питание идущее на стабилизатор напряжения. Управляющий сигнал должен быть уровня TTL или CMOS. Схема может использоваться в роли коммутатора питания под управлением микроконтроллера.


Ниже рассмотрим подборку наиболее интересные примеры практического использования интегрального стабилизатора 78L05.

Этак конструкция лабораторного блока питания отличается своей изысканностью, в первую очередь из-за нестандартного использования микросхемы TDA2030, источником стабилизированного напряжения которого является 78L05.

TDA2030 включена как неинвертирующий усилитель. При таком подсоединении коэффициент усиления рассчитывается по формуле 1+R4/R3 и равен 6. Поэтому, напряжение на выходе блока питания, при регулировании номинала сопротивления R2, будет плавно изменятся от 0 и до 30 вольт.

Повышенная стабильность, отсутствие перегрева радиокомпонентов, вот главные достоинства этой конструкции.

Индикатор включения выполнен на светодиоде HL1, вместо трансформатора использована гасящая цепь на компонентах C1 и R1, диодный выпрямительный мост на специализированной сборке, конденсаторы применяются для минимизации пульсаций, стабилитрон на 9 вольт и стабилизатор напряжения 78L05. Необходимость использования стабилитрона обуславливается тем, что напряжение с выхода диодного моста около 100 вольт и это может повредить стабилизатор 78L05.

Диапазон напряжений в этой схеме от 5 до 20 вольт. Изменение выходного напряжения осуществляется переменным сопротивлением R2. Максимальный ток нагрузки около 1,5 ампер.

Устройство способно заряжать разные типы аккумуляторных батарей: литиевые, никелевые, а так же свинцовые аккумуляторы, применяемые в бесперебойниках.

При заряде аккумуляторных батарей нужен стабильный тока зарядки, который должен быть около 1/10 части от емкости батареи. Постоянство зарядного тока задает стабилизатор 78L05 . У зарядного устройства четыре диапазона тока зарядки: 50, пять вольт, то для получения тока 50 мА требуется сопротивление на 100 Ом исходя из закона Ома. Для удобства конструкция ЗУ имеет индикатор, выполненный на двух биполярных транзисторах и светодиоде. Светодиод тухнет по окончанию зарядки аккумуляторной батареи.

Максимальное входное напряжение 7805. Стабилизаторы для питания микросхем

Отрегулированное напряжение питания очень важно для многих электронных устройств, поскольку полупроводниковые компоненты, применяемые в них, могут быть чувствительны для скачков и шумов нерегулируемого напряжения. Электронные приборы, питаемые от сети сначала преобразуют переменное напряжение в постоянное благодаря диодному мосту или другому подобному элементу. Но это напряжение не стоит использовать в чувствительных схемах.

В данном случае нужен регулятор (или стабилизатор) напряжения. И одним из самых популярных и распространенных регуляторов на сегодняшний день является регулятор серии 7805.

Микросхема 7805 расположена в трехвыводном корпусе TO-220 с выводами вход, выход, земля (GND). Также контакт GND представлен на металлическом основании микросхемы для крепления радиатора. Данный стабилизатор поддерживает входное напряжение до 40 В, а на выходе обеспечивает 5 В. Максимальный ток нагрузки 1.5 А. Внешний вид регулятора напряжения 7805 с расположением выводов представлен на изображении ниже.

Благодаря стабилизатору напряжения серии 7805 выход фиксируется на определенном уровне без ощутимых скачков и шумов. Чтобы эффективно минимизировать шумы на выходе и максимально сделать выходное напряжение стабильным, регулятор 7805 нужно правильно «обвязать», то есть подключить к его входу и выходу блокиовочные, сглаживающие конденсаторы. Схема подключения конденсаторов к микросхеме 7805 (U1) показана ниже.


Здесь конденсатор C1 представляет собой байпасный или блокировочный конденсатор и используется для гашения на землю очень быстрых по времени входных скачков. C2 является фильтрующим конденсатором, позволяющим стабилизировать медленные изменения напряжения на входе. Чем больше его значение, тем больше уровень стабилизации, но не стоит брать это значение слишком большим, если не хотите, чтобы он разряжался дольше после включения. Конденсатор C3 также стабилизирует медленные изменения напряжения, но уже на выходе. Конденсатор C4, как и C1, гасит очень быстрые скачки, но уже после регулятора и непосредственно перед нагрузкой.

Типичная схема включения регулятора напряжения 7805 представлена ниже. Здесь переменное напряжение выпрямляется диодным мостом и подается на регулятор с требуемой обвязкой из конденсаторов для более качественной стабилизации выходного напряжения. В схему также добавлен диод D5, позволяющий избежать короткого замыкания и тем самым обезопасить регулятор. Если бы его не было, то выходной конденсатор имел бы возможность быстро разрядиться во время периода низкого импеданса внутри регулятора.


Таким образом, регулятор напряжения является очень полезным элементом в схеме, способным обеспечить правильное питание вашего устройства.

Блок питания своими руками можно собрать довольно быстро и просто из дешевых и широко распространённых деталей. Он является неотъемлемой частью любого электронного устройства. Без электричества не сможет функционировать ни один компьютер, приемник, мобильный телефон, планшет и т. п. Всем электронным устройствам нужны электроны, источниками которых и являются различные блоки питания.

Начинающему радиолюбителю и электронщику в качестве первой своей самоделки следует собрать именно блок питания. А потом создавать другие устройства, которые будут питаться от уже имеющегося источника, причем выполненного собственноручно.

Различают импульсные блоки питания, еще их называют безтрансформаторные, и трансформаторные. В этой статье мы будем собирать только последние. Здесь лишь заметим, что основным преимуществом импульсных является их значительная мощность при малых габаритах и массе, т. е. высокая удельная мощность, а к недостатку относится сильные электромагнитные помехи, вызваны самой структурой таких блоков питания, поэтому их обязательно нужно экранировать. По этой причине в аудиотехнике высокого класса применяются исключительно трансформаторные источники питания.

Практически все современные электронные устройства выполнены на микросхемах их (или) транзисторах, для питания которых необходимо постоянное напряжение величиной 5, 9 и 12 В. Хотя последним временем осуществляется переход микросхем на питание от 3,3 В. Поскольку напряжение в сети (в розетке) переменное 220 В, 50 Гц, то назначением любого блока питания (БП) есть понижение и преобразование переменного напряжения в постоянное (рис. 1 ). Кроме того выходное напряжение должно быть стабильным, то есть всегда оставаться определенной величины независимо от колебаний входного напряжения.

Рис. 1 – Функциональная схема блока питания

Структура БП включает в себя трансформатора, выпрямитель, фильтра и стабилизатора напряжения или, гораздо реже, стабилизатор тока (рис. 2 ). Также может использоваться светодиод или вольтметр для индикации наличия напряжения.

Рис. 2 – Структура блока питания

Рассмотрим кратко назначение основных элементов БП.

Трансформатор. Назначение

Трансформатор применяется для понижения переменного сетевого напряжения 220 В, частотой 50 Гц до нужной величины, требуемой для питания различных электронный устройств. Также он служит для гальванической развязки высоковольтных цепей с низковольтными, то есть, чтобы напряжение 220 В не попало на микросхемы, транзисторы и другие электронные элементы, которые питаются низким напряжением и не повредили их. Конструктивно трансформатор состоит из одной первичной и одной или более вторичных обмоток (рис. 3 ), которые намотаны на магнитопровод, набранный из тонких стальных пластинок, разделенных нетокопроводящим слоем.


Рис. 3 – Схематическое изображение трансформатора

Когда к первичной обмотке подключен источник переменного напряжения, то в ней, поскольку цепь замкнута, протекает переменный ток. Он, в свою очередь, вызывает магнитное поле, которое также является переменным. Оно будет концентрироваться в сердечнике и протекать по нему в виде магнитного потока. Это поток при пересечении вторичной обмотки наводит в ее витках электродвижущую силу (ЭДС), которая называется ЭДС самоиндукции. Она, помимо прочего, прямопропорциональна количеству витков обмотки. Чем большее количество витков, тем выше значение ЭДС.

Магнитопроводы всех типов трансформаторов разделяют на тороидальные и стержневые (рис. 4 ). На практике удобнее применять тороидальные трансформаторы, так как на их магнитопровод легко намотать нужное количество витков и соответственно получить нужное напряжение.


Рис. 4 – Тороидальный и стержневой трансформатор броневого типа

Для нашем блоке питания нужно применять трансформатор с номинальным током вторичной обмотки не менее 1 А. Меньше не имеет смысла, поскольку мощность БП будет слишком мала. Напряжение вторичной обмотки нужно выбирать исходя из выходного напряжения блока питания. Если оно равно 5 В, то и на обмотке должно быль 5 В, если 12 В – то 12 В и так далее.

Выпрямитель полупроводниковый

Для того, чтобы получить из переменного напряжения постоянного применяют выпрямитель. Напряжение после выпрямителя правильно называть не постоянным, а выпрямленным. В преимущественном большинстве применяется выпрямитель, состоящий из четырех диодов. А схема выпрямления называется мостовой. Принцип действия заключается в следующем. В один полупериод (рис. 5 ) ток во вторичной обмотке протекает в направлении снизу в верх (см. рис. 5 ) и через открытую пару диодов VD1, VD2 и нагрузку в виде светодиода VD5 с последовательно соединенным резистором R5 протекает выпрямленный ток.


Рис. 5 – Работа выпрямителя в первый полупериод

Во второй полупериод ток вторичной обмотки трансформатора протекает в обратном направлении – с верху в низ (рис. 6 ). Теперь открыты диоды VD3, VD4, а диоды VD1, VD2 закрыты. Ток через нагрузку протекает в том же направлении (см. рис. 6 ).


Рис. 6 – Работа выпрямителя во второй полупериод

Выпрямитель можно взять готовый или спаять самому из четырех диодов. Готовый выпрямитель имеет 4 вывода. К двум из них подводится переменное напряжение (такие выводы обозначаются знаком «~»), а с двух остальных снимается постоянное напряжение. Один обозначается знаком плюс «+», а второй знаком минус «-». Определить выводы можно с помощью маркировки, которая наносится на корпус, а также по длине выводов: наиболее длинный вывод – это «+», чуть короче – «минус», два наиболее коротких вывода одинаковой длинны – это выводы для подключения переменного напряжения (рис. 7 ).


Рис. 7 – Мостовой выпрямитель. Внешний вид

Фильтр

После выпрямителя напряжение получается не идеально постоянным, а пульсирующим. Для сглаживание этих пульсаций необходимо применять фильтр (рис. 8 ). Наиболее простой фильтр состоит всего лишь из электролитического конденсатора большой емкости (рис. 9 ). Такой фильтр наш блок питания вполне устроит. Поскольку напряжения на входе конденсатора имеет пульсирующий характер, то в нем присутствуют пики и спады, то есть напряжение нарастает и спадает. В момент нарастания напряжения конденсатор заряжается, а в момент спада он разряжается на нагрузку. В результате этого напряжение на нагрузке остается практически постоянным.


Рис. 8 – Схема подключения конденсатора в качестве фильтра


Рис. 9 – Электролитические конденсаторы фильтра

Стабилизаторы напряжения. LM 7805. LM 7809. LM 7809. LM 7812

Напряжение в сети не всегда равно 220 В, а колеблится в некоторых допустимых, а иногда и недопустимых пределах. Соответственно напряжение и на выходе блока питания будет колебаться, что недопустимо для большинства электронных устройств. Поэтому на выходе выпрямителя после фильтра необходимо стабилизировать напряжение. Для это устанавливаются либо стабилитроны либо интегральные стабилизаторы напряжения .

Наиболее широкое распространение получили стабилизаторы напряжения серии LM 78 XX и LM 79 XX , где буквы LM обозначают производителя, также могут использоваться буквы CM , однако важными являются 4-ри цифры, стоящие за буквами. Первые две цифры указывают полярность выходного напряжения стабилизатора: 78 – положительное напряжение, 79 – отрицательное напряжение. Далее мы рассмотрим их схемы. Вторые две цифры в маркировке стабилизаторов ХХ (рис. 10 ) обозначают величину выходного напряжения, например 05 – 5 В; 08 – 8 В; 12 – 12 В и т. д. Теперь расшифруем несколько стабилизаторов целиком. LM 7805 – это стабилизатор с положительным LM 7908 – стабилизатор с отрицательным выходным напряжением, величиной 5 В; LM 7812 – 12 В, положительное напряжение.


Рис. 10 – Стабилизаторы напряжения: LM 7805, LM 7808, LM 7809

Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, общий и выход. Обозначение выводов показано на рис. 11 .

Рассмотренный тип стабилизаторов напряжения рассчитан на ток 1 А. При протекании такого тока он сильно нагревается, поэтому его нужно устанавливать на радиатор, для этого оно имеет корпус с металлической пластиной и отверстием под установку радиатора.

Рис. 11 – Обозначение выводов стабилизатора напряжения LM 7805

Схема блока питания состоит из трансформатора, четырех диодов, включенных по мостовой схеме, или готового мостового выпрямителя, стабилизатора напряжения и светодиодного индикатора работы блока питания.


Рис. 12 – Схема блока питания

Трансформатор необходимо выбирать исходя из таких соображений, чтобы величина напряжения вторичной обмотки была такой, что после выпрямления и сглаживания, напряжение на входе стабилизатора напряжение было на 2…3 В больше чем на его выходе. Например, нам нужен блок питания на 5 В, тогда мы будем применять стабилизатор напряжения LM7805. Для нормальной работы его напряжение на входе должно быть 7…8 В. Если напряжение будет меньше, то стабилизатор будет работа крайне нестабильно, то есть напряжение на его выходе будет колебаться и он ничего не буде стабилизировать.

Если на вход стабилизатора LM7805 подать напряжение 25 В, то он будет выдавать стабильное напряжение 5 В. Но здесь возникает другая неприятность. Оставшихся 20 В будут гасится на внутреннем сопротивлении стабилизатора и при протекании значительного тока он буде слишком сильно перегреваться. Поэтому не рекомендуется подавать на вход стабилизатора слишком большое напряжение относительно его выходного напряжения. Оптимум является на 2…3 В больше.

Что касается тока, то, как было упомянуто, номинальный ток стабилизатора 1 А, поэтому все элементы блока питания должны выдерживать ток не менее 1 А. Главным образом это касается выпрямителей (либо отдельных диодов) и вторичной обмотки трансформатора (и соответственно первичной с учетом коэффициента трансформации).

Взглянем еще раз на схему блока питания, приведенную на рис. 12 . Вход и выход стабилизатора зашунтированы неполярными конденсаторами малой емкости 0,33 мкФ и 0,1 мкФ соответственно. Их установка рекомендуется производителем для поглощения и защиты от высокочастотных помех. Хотя в 99 % случаях можно обойтись и без этих конденсаторов.

Продолжаем собирать блок питания своими руками

Если необходимо иметь стабилизированный источник напряжения непосредственно на сомом устройстве либо нужен блок питания малой мощности, тогда применяют рассмотренную выше схему (рис. 12 ), но применяют стабилизаторы напряжения серии 78 L 05, 78 L 12, 79 L 05, 79 L 08 и так далее. Внешне они похожи на транзисторы и также имеют три вывода (рис. 13 ). Номинальный ток их 100 мА, поэтому они не нуждаются в установке радиатора и находятся в таком компактном корпусе.

Рис. 13 – Стабилизатор напряжения 78 L 05

Расшифровка маркировки их выполняется точно также, как и рассмотренных выше, только пары цифр разделены буквой L . Первая пара цифр обозначает: 78 – положительное, 79 – отрицательное напряжение. Вторая пара цифр: 05 – 5 В, 08 – 8В, 09 – 9 В, 12 – 12 В и т. д.

Обратите внимание, что рассмотренные типы стабилизаторов отличаются маркировкой выводов (рис. 14 ).


Рис. 14 – Стабилизаторы напряжения LM 7805 и 78 L 05

Схема включения 78L05

Схема включения 78L05 приведена на рис. 15 . Точно по такой же схеме включаются и другие стабилизаторы положительного напряжения серии 78 L ХХ и LM 78ХХ .


Рис. 15 – Схема включения стабилизаторов напряжения 78 L ХХ и LM 78ХХ

Схема включения 79L 05

Схема включения стабилизаторов отрицательного напряжения серии 79 L ХХ и LM 79ХХ показана на рис. 16 . Хотя они используются не часто, но все же нужно знать о их существовании и уметь применять на практике.


Рис. 16 – Схема включения 79 L ХХ и LM 79ХХ

Теперь, я надеюсь, Вы сможете собрать блок питания своими руками на любое напряжение. А главное, научились применять на практике любые стабилизаторы напряжения и увидели, что здесь нет ничего сложного. В следующей статье мы научимся собирать такие же простые блоки питания, но с возможностью плавной регулировки выходного напряжения.

В обсуждениях электрических схем часто встречаются термины «стабилизатор напряжения» и «стабилизатор тока». Но какая между ними разница? Как работают эти стабилизаторы? В какой схеме нужен дорогой стабилизатор напряжения, а где достаточно простого регулятора? Ответы на данные вопросы вы найдёте в этой статье.

Рассмотрим стабилизатор напряжения на примере устройства LM7805.В его характеристиках указано: 5В 1,5А. Это значит стабилизирует он именно напряжение и именно до 5В. 1,5А - это максимальный ток, который может проводить стабилизатор. Пиковая сила тока. То есть от может отдать и 3 миллиампера, и 0,5 ампер, и 1 ампер. Столько, сколько тока требует нагрузка. Но не больше полутора. Это главное отличие стабилизатора напряжения от стабилизатора тока.

Виды стабилизаторов напряжения

Различают всего 2 основных типа стабилизаторов напряжения:

  • линейные
  • импульсные

Линейные стабилизаторы напряжения

Например, микросхемы КРЕН или , LM1117 , LM350 .

Кстати, КРЕН — это не аббревиатура, как многие думают. Это сокращение. Советская микросхема-стабилизатор, аналогичная LM7805 имела обозначение КР142ЕН5А. Ну а ещё есть КР1157ЕН12В, КР1157ЕН502, КР1157ЕН24А и куча других. Для краткости всё семейство микросхем стали называть «КРЕН». КР142ЕН5А тогда превращается в КРЕН142.

Советский стабилизатор КР142ЕН5А. Аналог LM7805.


Стабилизатор LM7805

Наиболее распространенный вид. Недостаток их в том, что они не могут работать на напряжении ниже, чем заявленное выходное напряжение. Если стабилизирует напряжение на 5 вольтах, то на вход ему подать нужно как минимум на полтора вольта больше. Если подать меньше 6,5 В, то выходное напряжение «просядет», и мы уже не получим 5 В. Еще один минус линейных стабилизаторов - сильный нагрев при нагрузке. Собственно, в этом и заключается принцип их работы — всё, что выше стабилизируемого напряжения, просто превращается в тепло. Если мы на вход подадим 12 В, то 7 потратятся на нагрев корпуса, а 5 пойдут потребителю. Корпус при этом нагреется настолько сильно, что без радиатора микросхема просто сгорит. Из всего этого вытекает ещё один серьёзный недостаток — линейный стабилизатор не стоит применять в устройствах с питанием от батареек. Энергия батареек будет тратиться на нагрев стабилизатора. Всех этих недостатков лишены импульсные стабилизаторы.

Импульсные стабилизаторы напряжения

Импульсные стабилизаторы - лишены недостатков линейных, но и стоят дороже. Это уже не просто микросхема с тремя выводами. Выглядят они, как плата с детальками.

Один из вариантов исполнения импульсного стабилизатора.

Импульсные стабилизаторы бывают трех видов: понижающие, повышающие и всеядные. Наиболее интересные - всеядные. Независимо от напряжения на входе, на выходе будет именно то, которое нам нужно. Всеядному импульснику все равно, что на входе напряжение ниже или выше нужного. Он сам автоматом переключается в режим повышения или понижения напряжения и держит заданное на выходе. Если в характеристиках заявлено, что стабилизатору на вход можно подать от 1 до 15 вольт и на выходе будет стабильно 5, то так оно и будет. Кроме того, нагрев импульсных стабилизаторов настолько незначителен, что в большинстве случаев им можно пренебречь. Если ваша схема будет питаться от батареек или размещаться в закрытом корпусе, где сильный нагрев линейного стабилизатора недопустим - ставьте импульсный. Я использую настраиваемые импульсные стабилизаторы напряжения за копейки, которые заказываю с Aliexpress. Купить можно .

Хорошо. А что со стабилизатором тока?

Не открою Америку, если скажу, что стабилизатор тока стабилизирует ток.
Токовые стабилизаторы ещё иногда называют светодиодным драйвером. Внешне они похожи на импульсные стабилизаторы напряжения. Хотя сам стабилизатор - маленькая микросхема, а всё остальное нужно для обеспечения правильного режима работы. Но обычно драйвером называют всю схему сразу.


Примерно так выглядит стабилизатор тока. Красным кружком обведена та самая схема, которая и является стабилизатором. Всё остальное на плате — обвязка.

Итак. Драйвер задаёт ток. Стабильно! Если написано, что на выходе будет ток в 350мА, то будет именно 350мА. А вот напряжение на выходе может меняется в зависимости от требуемого потребителем напряжения. Не будем пускаться в дебри теории о том. как всё это работает. Просто запомним, что вы напряжение не регулируете, драйвер сделает все за вас исходя из потребителя.

Ну так и зачем всё это нужно то?

Теперь вы знаете, чем стабилизатор напряжения отличается от стабилизатора тока и можете ориентироваться в их многообразии. Возможно, вам так и не стало понятно, зачем эти штуки нужны.

Пример: вы хотите запитать 3 светодиода от бортовой сети автомобиля. Как вы можете узнать из , для светодиода важно контролировать именно силу тока. Используем самый распространенный вариант соединения светодиодов: последовательно соединены 3 светодиода и резистор. Напряжение питания - 12 вольт.

Резистором мы ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не сгорели. Падение напряжения на светодиоде пусть будет у нас 3.4 вольта.
После первого светодиода остается 12-3.4= 8.6 вольт.
Нам пока хватает.
На втором потеряется еще 3.4 вольта, то есть останется 8.6-3.4=5.2 вольта.
И для третьего светодиода тоже хватит.
А после третьего останется 5.2-3.4=1.8 вольта.
При желании добавить четвёртый светодиод — уже не хватит.
Если напряжение питания поднять до 15В, то тогда хватит. Но тогда и резистор тоже надо будет пересчитать. Резистор - простейший стабилизатор (ограничитель) тока. Их часто ставят на те же ленты и модули. У него есть минус - чем ниже напряжение, тем меньше будет и ток на светодиоде (закон Ома, с ним не поспоришь). Значит, если входное напряжение нестабильно (в автомобилях обычно так и есть), то предварительно нужно стабилизировать напряжение, а потом можно ограничить резистором ток до необходимых значений. Если используем резистор, как токовый ограничитель там, где напряжение не стабильно, нужно стабилизировать напряжение.

Стоит помнить, что резисторы имеет смысл ставить только до определенной силы тока. После некоторого порога резисторы начинают сильно греться и приходится ставить более мощные резисторы (зачем резистору мощность рассказано в о этом приборе) . Тепловыделение растёт, КПД падает.

Тоже называют светодиодным драйвером. Часто те, кто не сильно разбирается в этом, стабилизатор напряжения называют просто драйвером светодиодов, а импульсный стабилизатор тока - хорошим светодиодным драйвером. Он выдаёт сразу стабильное напряжение и ток. И почти не нагревается. Вот так он выглядит:


Согласитесь, бывают случаи, когда для питания электронных безделушек требуется стабильное напряжение, которое не зависит от нагрузки, например, 5 Вольт для питания схемы на микроконтроллере или скажем 12 Вольт для питания автомагнитолы. Чтобы не переворачивать весь инет и собирать сложные схемы на транзисторах, инженеры-конструктора придумали так называемые стабилизаторы напряжения . Это словосочетание говорит само за себя. На выходе такого элемента мы получим напряжение, на которое спроектирован этот стабилизатор.

В нашей статье мы рассмотрим трехвыводные стабилизаторы напряжения семейства LM78ХХ . Серия 78ХХ выпускаются в металлических корпусах ТО-3 (слева) и в пластмассовых корпусах ТО-220 (справа). Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля (общий) и вывод.

Вместо "ХХ" изготовители указывают напряжение стабилизации, которое нам будет выдавать этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 - 15 Вольт. Все очень просто. А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.

Думаю, можно подробнее объяснить что есть что. На рисунке мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения кондеров, можно, и даже желательно поставить большего номинала. Это требуется для уменьшения пульсаций как по входу, так и по выходу. Кто забыл, что такое пульсации, можно заглянуть в статью Как получить из переменного напряжения постоянное. Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал чики-пуки? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. А вот собственно и он . Смотрите, из скольки транзисторов, резисторов и диодов Шотки и даже конденсатора состоит один стабилизатор! А прикиньте, если бы мы эту схемку собирали из элементов? =)

Идем дальше. Нас интересуют вот эти характеристики. Output voltage - выходное напряжение. Input voltage - входное напряжение. Ищем наш 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено. Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для презеционной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 - 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может "колыхаться" в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт. В этом то и заключается вся прелесть стабилизаторов.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт - это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об охлаждении стабилизатора. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался кулером, как проц в компе.

Давайте рассмотрим нашего подопечного, а именно, стабилизатор LM7805. Как Вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 Вольт стабилизированного напряжения.

Соберем его по схеме

Берем нашу Макетную плату и быстренько собираем вышепредложенную схемку подключения. Два желтеньких - это кондерчики.

Итак, провода 1,2 - сюда мы загоняем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.

На Блоке питания мы ставим напругу в диапазоне 7.5 Вольт и до 20 Вольт. В данном случае я поставил напругу 8.52 Вольта.

И что же у нас получилось на выходе данного стабилизатора? Опаньки - 5.04 Вольта! Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если будем подавать напругу в диапазоне от 7.5 и до 20 Вольт. Работает великолепно!

Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, Вы уже догадались, на сколько он вольт.

Собираем его по схеме выше и замеряем входящую напругу. По даташиту можно подавать на него входную напругу от 14.5 и до 27 Вольт. Задаем 15 Вольт с копейками.

А вот и напруга на выходе. Блин, каких то 0.3 Вольта не хватает для 12 Вольт. Для радиоаппаратуры, работающей от 12 Вольт это не критично.

Как же сделать простой и высокостабильный источник питания на 5, на 9 или даже на 12 Вольт? Да очень просто. Для этого Вам нужно прочитать вот эту статейку и поставить на выход стабилизатор на радиаторе! И все! Схема будет приблизительно вот такая для блока питания 5 Вольт:

Два электролитических кондера-фильтра, для устранения пульсаций, и высокостабильный блок питания на 5 Вольт к Вашим услугам! Чтобы получить блок питания на большее напряжение, нам нужно также на выходе транса тоже получить большее напряжение. Стремитесь, чтобы на кондере С1 напруга была не меньше, чем в даташите на описываемый стабилизатор.

Для того, чтобы стабилизатор не перегревался и не надо было бы ставить большие радиаторы с обдувом, если у Вас есть возможность, заводите на вход минимальное напряжение, написанное в даташите. Например, для стабилизатора 7805 это напряжение равно 7,5 Вольт, а для стабилизатора 7812 желательным входным напряжением можно считать напряжение в 14,5 Вольт. Это связано с тем, что излишнюю мощность стабилизатор будет рассеивать на себе. Как вы помните, формула мощности P=IU , где U - напряжение, а I - сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощность, потребляемая им. А излишняя мощность - это и есть нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и войти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается.

Все большему числу электронных устройств требуется качественное стабильное питание без всяких скачков напряжения. Сбой того или иного модуля электронной аппаратуры может привести к неожиданныи и не очень приятным последствиям. Используйте же на здоровье достижения электроники, и не замарачивайтесь по поводу питания своих электронных безделушек. И не забывайте про радиаторы;-).

Купить дешево эти интегральные стабилизаторы можно сразу целым набором на Алиэкспрессе по этой ссылке.

Параметры:

Мин. входное напряжение, В:

Макс. входное напряжение, В:35

Выходное напряжение, В:+5

Номинальн выходной ток, А:1.5

Падение напр вх/вых, В:2.5

Число регуляторов в корпусе:1

Ток потребления, mА:6

Точность:4%

Диапазон рабочих температур:0°C … +150°C

Это устройства, входящие в состав блока питания и позволяющие держать на выходе блока питания стабильное напряжение. Стабилизаторы электрического напряжения бывают рассчитанные на какое-то фиксированное напряжение на выходе (например 5В, 9В, 12В), а бывают регулируемые стабилизаторы напряжения, у которых есть возможность установить требуемое напряжение в тех пределах, в каких они позволяют.

Все стабилизаторы обязательно рассчитаны на какой-то максимальный ток, который они могут обеспечить. Превышение этого тока грозит выходом стабилизатора из строя. Современные стабилизаторы обязательно оснащаются защитой по току, которая обеспечивает отключение стабилизатора при превышении максимального тока в нагрузке и защитой по перегреву. Наряду со стабилизаторами положительного напряжения существуют стабилизаторы отрицательного напряжения. В основном они используются в двухполярных источниках питания.

7805 — cтабилизатор , выполненный в корпусе, похожем на транзистор и имеет три вывода. См. рисунок. (+5V стабилизированного напряжения и ток 1A). Так же в корпусе имеется отверстие для крепления стабилизатора напряжения 7805 к радиатору охлаждения. 7805 является стабилизатором положительного напряжения. Его зеркальное отражение — 7905 — аналог 7805 для отрицательного напряжения . Т.е. на общем выводе у него будтет +, а на вход будет подаваться -. С его выхода, соответственно, будет сниматься стабилизированное напряжение -5 вольт.
Так же стоит отметить, что для нормальной работы на вход обоим стабилизаторам необходимо подавать напряжение около 10 вольт.
У этого стабилизатора существует маломощный аналог 78L05.

7805 распиновка

У стабилизатора распиновка следующая. Если смотреть на корпус 7805 как показано на фото выше, то выводы имеют следующую цоколёвку слева направо: вход, общий, выход. Вывод «общий» имеет контакт на корпус. Это необходимо учитывать при монтаже. Стабилизатор 7905 имеет другую распиновку! Слева направо: общий, вход, выход. И на корпусе у него «вход» !


Amazon.com: HiLetgo 3шт L7805 LM7805 3-контактный стабилизатор напряжения 5 В Стабилизатор напряжения Силовой модуль: Industrial & Scientific


Цена: 7 долларов.39 + Без залога за импорт и $ 14,29 за доставку в Российскую Федерацию Подробности
  • Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
  • HiLetgo L7805 LM7805 3-контактный стабилизатор напряжения
  • Входное напряжение: 7,5 В-20 В
  • Выходное напряжение: 5 В
  • Максимальный выходной ток: 1,2 А

7805 Распиновка интегральной схемы регулятора напряжения, характеристики, схема, эквивалент и техническое описание

Стабилизатор напряжения 7805 IC - широко используемый стабилизатор напряжения, который находит свое применение в большинстве проектов электроники.Он обеспечивает постоянное выходное напряжение + 5В для переменного входного напряжения.

LM7805 Конфигурация распиновки

Номер контакта

Имя контакта

Описание

1

Вход (В +)

Нерегулируемое входное напряжение

2

Земля (Gnd)

Подключено к земле

3

Выход (Vo)

Выходы регулируемые + 5В

7805 Характеристики регулятора
  • Регулятор положительного напряжения 5 В
  • Минимальное входное напряжение 7 В
  • Максимальное входное напряжение 25 В
  • Рабочий ток (I Q ) составляет 5 мА
  • Имеется внутренняя защита от тепловой перегрузки и тока короткого замыкания.
  • Температура перехода максимум 125 градусов Цельсия
  • Доступен в корпусе TO-220 и KTE

Примечание: Полную техническую информацию можно найти в таблице данных 7805 , приведенной в конце этой страницы.

Другие регуляторы напряжения

LM7806, LM7809, LM7812, LM317, LM7905, LM7912, LM117V33, XC6206P332MR.

Краткое описание микросхемы регулятора напряжения 7805

Регуляторы напряжения очень распространены в электронных схемах.Они обеспечивают постоянное выходное напряжение для переменного входного напряжения. В нашем случае 7805 IC является культовой ИС регулятора, которая находит свое применение в большинстве проектов. Название 7805 означает два значения: «78» означает, что это стабилизатор положительного напряжения, а «05» означает, что он обеспечивает выходное напряжение 5 В. Таким образом, наш 7805 будет обеспечивать выходное напряжение +5 В.

Выходной ток этой ИС может доходить до 1,5 А. Но ИС страдает от сильных тепловых потерь, поэтому радиатор рекомендуется для проектов, которые потребляют больше тока.Например, если входное напряжение составляет 12 В, а вы потребляете 1 А, тогда (12-5) * 1 = 7 Вт. Эти 7 Вт будут рассеиваться в виде тепла.

7805 как регулятор напряжения + 5В

Это типичная прикладная схема микросхемы 7805. Нам просто нужны два конденсатора номиналом 33 мкФ и 0,1 мкФ, чтобы эта ИС заработала.

Входной конденсатор 0,33 мкФ представляет собой керамический конденсатор, который решает проблему входной индуктивности и выходного конденсатора 0.1 мкФ также представляет собой керамический конденсатор, повышающий стабильность схемы. Эти конденсаторы следует размещать рядом с выводами, чтобы они работали эффективно. Также они должны быть керамического типа, так как керамические конденсаторы быстрее электролитических.

7805 в качестве регулируемого регулятора мощности

Эта микросхема также может действовать как регулируемый регулятор выходного напряжения, что означает, что вы также можете контролировать выходное напряжение до желаемого значения, используя приведенную ниже схему.

Здесь входное напряжение может быть в пределах 9–25 В, а выходное напряжение можно регулировать с помощью значения сопротивления R1 и R2. Значение можно рассчитать по формулам ниже.

Где, Vxx = 5, IQ = 5 * 10-3

7805 Приложения
  • Регулятор постоянного напряжения + 5В для питания микроконтроллеров и датчиков в большинстве проектов
  • Регулируемый выходной регулятор
  • Ограничитель тока для определенных приложений
  • Регулируемая двойная подача
  • Цепь защиты от переполюсовки выходных полярностей

2D модель

7805 регулятор напряжения.Регулятор напряжения

Стабилизатор напряжения - важнейший радиоэлемент современных радиоэлектронных устройств ... Он обеспечивает постоянное напряжение на выходе схемы, практически не зависящее от нагрузки.

Стабилизаторы семейства LM

В нашей статье мы рассмотрим стабилизаторы напряжения семейства LM78XX. Серия 78ХХ выпускается в металлических корпусах ТО-3 (слева) и в пластиковых корпусах ТО-220 (справа). У таких стабилизаторов три контакта: вход, земля (общий) и выход.



Вместо «ХХ» производители указывают напряжение стабилизации, которое нам даст этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 - 15 Вольт. Все очень просто.

Схема подключения

А вот схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит для всех регуляторов 78XX.


Стабилизаторы LM характеристики

Какое напряжение нужно подать, чтобы стабилизатор работал должным образом? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно его изучаем.Нас интересуют эти характеристики:

Выходное напряжение - выходное напряжение

Входное напряжение - входное напряжение

Ищем наш 7805. Он дает нам выходное напряжение 5 вольт. Производители отметили желаемое входное напряжение 10 вольт. Но бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда либо немного занижено, либо немного завышено.

Для электронных безделушек доли вольта не ощущаются, а вот для точного (прецизионного) оборудования схемы лучше собрать своими руками.Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может выдать нам одно из напряжений в диапазоне 4,75 - 5,25 Вольт, но должны соблюдаться условия, чтобы выходной ток в нагрузке не превышал 1 Ампер. Нестабилизированное постоянное напряжение может «колебаться» в диапазоне от 7,5 до 20 вольт, при этом на выходе всегда будет 5 вольт.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может доходить до 15 Вт, что является приличным значением для такой небольшой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет потреблять приличный ток, думаю, стоит подумать об охлаждении стабилизатора.Для этого его необходимо через пасту КПТ на радиатор насадить. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше должен быть радиатор. Было бы идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором.


LM на практике

Посмотрим на нашу подопечную, а именно на стабилизатор LM7805. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 Вольт стабилизированного напряжения.


Соберем по схеме

Берем свою Макетную плату и быстро собираем предложенную выше схему подключения.Два желтых - это конденсаторы, но они не обязательны.


Итак, провода 1,2 - вот сюда подаем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 вольт с проводов 3 и 2.

На блоке питания выставляем напряжение в пределах от 7,5 Вольт до 20 Вольт. В данном случае я выставил напряжение 8,52 Вольт.


А что мы получили на выходе этого стабилизатора? 5,04 Вольт! Это значение, которое мы получим на выходе этого стабилизатора, если подать напряжение в диапазоне от 7.От 5 до 20 вольт. Работает отлично!


Посмотрим еще один стабилизатор. Думаю, вы уже догадались, сколько это вольт.


Собираем по схеме выше и замеряем входное напряжение. Согласно даташиту, вы можете подавать на него входное напряжение от 14,5 до 27 вольт. Ставим 15 Вольт с копейками.


А вот и выходное напряжение. Блин, каких-то 0,3 Вольт на 12 Вольт не хватает.Для радиоаппаратуры, работающей от 12 вольт, это не критично.


Как сделать блок питания на 5, 9,12 вольт?

Как сделать простой и высокостабильный блок питания на 5, 9 или даже 12 вольт? Все очень просто. Для этого нужно прочитать эту небольшую статью и на выходе поставить на радиатор стабилизатор! Вот и все! Схема будет примерно такая для блока питания на 5 Вольт:


Два электролитических конденсатора для устранения пульсаций и высокостабильный источник питания 5 В к вашим услугам! Чтобы получить блок питания на более высокое напряжение, нам также необходимо получить более высокое напряжение на выходе трансформатора.Добиваться того, чтобы напряжение на конденсаторе С1 было не меньше, чем указано в даташите на описываемый стабилизатор.

Чтобы регулятор напряжения не перегревался, подавайте на вход минимальное напряжение, указанное в паспорте. Например, для регулятора 7805 это напряжение составляет 7,5 вольт, а для регулятора 7812 желаемое входное напряжение можно рассматривать как 14,5 вольт. Это связано с тем, что разница напряжений, а значит, и мощность, стабилизатор будет рассеивать сам по себе.

Как вы помните, формула мощности P = IU, где U - напряжение, а I - ток. Следовательно, чем выше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощности он потребляет. А лишняя мощность нагревает. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и перейти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается или вообще сгорает.

Заключение

Все больше и больше электронных устройств требуют качественного, стабильного питания без скачков напряжения.Выход из строя того или иного модуля электронного оборудования может привести к неожиданным и не очень приятным последствиям. Используйте достижения электроники на свое здоровье, и не беспокойтесь о питании своих электронных безделушек.

Купить регулятор напряжения

.

Вы можете купить эти встроенные стабилизаторы недорого целым комплектом на Алиэкспресс по цене это ссылка. Здесь есть абсолютно любые значения, даже для отрицательного напряжения.

Интегральный стабилизатор напряжения L7805 CV представляет собой обычный 3-контактный стабилизатор положительного напряжения 5 В.Выпускается компанией STMircoelectronics, ориентировочная цена составляет около $ 1. Он выполнен в стандартном корпусе ТО-220 (см. Рисунок), в котором выполнено много транзисторов, однако его назначение совершенно другое.

В серии 78XX с маркировкой последние две цифры указывают на номинальное напряжение стабилизированного , например:

  1. 7805 - стабилизация на 5 В;
  2. 7812 - стабилизация на 12 В;
  3. 7815 - стабилизация на 15 В и т. Д.

Серия 79 рассчитана на отрицательное выходное напряжение.

Используется для стабилизации напряжения в различных низковольтных цепях. Очень удобно использовать, когда необходимо обеспечить точность подаваемого напряжения, не требуется городить сложные схемы стабилизации, и все это можно заменить одной микросхемой и парой конденсаторов.

Схема подключения L7805CV

Схема подключения L 7805 CV довольно простая, для работы необходимо, согласно даташиту, на входе 0 подвесить конденсаторы.33 мкФ, а на выходе 0,1 мкФ. Важно при установке или проектировании расположить конденсаторы как можно ближе к выводам микросхемы. Это сделано для обеспечения максимального уровня стабилизации и уменьшения помех.

По характеристикам Регулятор L7805CV исправен при подаче входного постоянного напряжения в диапазоне от 7,5 до 25 В. На выходе микросхемы будет стабильное постоянное напряжение 5 вольт. В этом вся прелесть микросхемы L7805CV.

L7805CV проверка работоспособности

Как проверить, работает ли микросхема ? Для начала можно просто прозвонить выводы мультиметром, если хотя бы в одном случае наблюдается короткое замыкание, то это однозначно свидетельствует о неисправности элемента. При наличии источника питания 7 В и выше можно собрать схему по приведенному выше даташиту, и подать питание на вход, на выходе мультиметром фиксируем напряжение 5 В, соответственно элемент абсолютно исправен.Третий способ более трудоемкий, если у вас нет источника питания. Однако в этом случае вы получите параллельно блок питания 5 В. Необходимо собрать схему с выпрямительным мостом согласно рисунку ниже.

Для проверки нужен понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации 18 - 20 и выпрямительный мост, еще обвес с двумя стандартными конденсаторами на стабилизатор и все, блок питания на 5 В готов. Номиналы конденсаторов здесь завышены по сравнению с схемой переключения L7805 в даташите, это связано с тем, что лучше сглаживать пульсации напряжения после выпрямительного моста.Для более безопасной работы желательно добавить индикацию для визуализации включения устройства. Тогда схема будет выглядеть так:

Если в нагрузке много конденсаторов или любая другая емкостная нагрузка, можно защитить стабилизатор обратным диодом, чтобы избежать выгорания элемента при разрядке конденсаторов.

Большим плюсом микросхемы является достаточно легкий дизайн и удобство использования, в случае если вам нужен блок питания такой же стоимости. Цепи, чувствительные к значениям напряжения, должны быть снабжены такими стабилизаторами для защиты элементов, чувствительных к скачкам напряжения.

Характеристики стабилизатора L7805CV, его аналогов

Основные настройки стабилизатор L7805CV:

  1. Входное напряжение - от 7 до 25 В;
  2. Рассеиваемая мощность - 15 Вт;
  3. Выходное напряжение - 4,75 ... 5,25 В;
  4. Выходной ток - до 1,5 А.

Характеристики микросхемы указаны в таблице ниже, эти значения действительны при определенных условиях. А именно: температура микросхемы находится в диапазоне от 0 до 125 градусов Цельсия, входное напряжение 10 В, выходной ток 500 мА (если иное не указано в условиях, столбце Условия испытаний), а стандартный перевес составляет конденсаторы на входе 0.33 мкФ и на выходе 0,1 мкФ.

Из таблицы видно, что стабилизатор хорошо себя ведет, когда на вход подается от 7 до 20 В, а на выходе стабильно будет выходное от 4,75 до 5,25 В. С другой стороны, подача более высоких значений дает неплохие результаты. к и без того более значительному изменению выходных значений, поэтому выше 25 В не рекомендуется, а снижение входного до менее 7 В, как правило, приведет к отсутствию напряжения на выходе стабилизатора.

, более 5 Вт, на микросхему необходимо установить радиатор во избежание перегрева стабилизатора, конструкция позволяет это сделать без вопросов. Для более точной (прецизионной) техники, естественно, такой стабилизатор не подходит, так как имеет значительное изменение номинального напряжения при изменении входного напряжения.

Поскольку стабилизатор линейный, в мощных схемах нет смысла использовать стабилизацию на основе широтно-импульсной симуляции, но для питания небольших устройств L7805 вполне подходит для телефонов, игрушек, магнитол и других гаджетов .Отечественный аналог - КР142ЕН5А или в простонародье «КРЕНКА». По стоимости аналог тоже находится в этой же категории.

Устройства, которые подключаются к цепи питания и поддерживают стабильное выходное напряжение, называются стабилизаторами напряжения. Эти устройства рассчитаны на фиксированное выходное напряжение: 5, 9 или 12 вольт. Но есть устройства с регулировкой. Их можно установить на желаемое напряжение в определенных доступных пределах.

Большинство стабилизаторов рассчитаны на определенный максимальный ток, который они могут выдержать.Если это значение будет превышено, стабилизатор выйдет из строя. Инновационные стабилизаторы оснащены блокировкой тока, которая обеспечивает отключение устройства при достижении максимального тока в нагрузке и защищена от перегрева. Наряду со стабилизаторами, поддерживающими положительное значение напряжения, существуют устройства, работающие с отрицательным напряжением. Они используются в биполярных источниках питания.

Регулятор 7805 выполнен в корпусе, аналогичном транзистору. На рисунке показаны три контакта.Он рассчитан на 5 вольт и 1 ампер. В корпусе есть отверстие для крепления стабилизатора к радиатору. Модель 7805 - это устройство с положительным напряжением.

Зеркальное отображение этого регулятора является его аналогом 7905 для отрицательного напряжения. На корпусе будет положительное напряжение, на входе будет получено отрицательное значение. -5 В. снимается с выхода. Чтобы стабилизаторы работали в штатном режиме, на вход необходимо подать 10 вольт.

Распиновка

Стабилизатор 7805 имеет распиновку, как показано на рисунке.Общий вывод подключен к корпусу. Это играет важную роль при установке устройства. Последние две цифры указывают напряжение, создаваемое микросхемой.

Стабилизаторы питания микросхем

Рассмотрим способы подключения к питанию цифровых устройств собственного производства на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует правильного подключения к источнику питания для нормальной работы. Блок питания рассчитан на определенную мощность. На его выходе установлен конденсатор значительной емкости для выравнивания импульсов напряжения.

Источники питания без стабилизации, используемые для маршрутизаторов, сотовых телефонов и другого оборудования, не могут быть объединены с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих устройств варьируется и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила является зарядное устройство для смартфона с USB-портом на 5 В.

Схема стабилизатора, совмещенного со всеми микросхемами этого типа:

Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема будет выглядеть так:

Для электронных устройств, не чувствительных к погрешности напряжения, такое устройство подходит.Но для точного оборудования требуется качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в диапазоне 4,75-5,25 В, но токовая нагрузка не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в диапазоне 7,5-20 В. В этом случае выходное значение будет постоянно равным 5 Ом. В этом преимущество стабилизаторов.

С увеличением нагрузки, которую может отдавать микросхема (до 15 Вт), лучше предусмотреть охлаждение устройства вентилятором с установленным радиатором.

Схема рабочего стабилизатора:

Технические данные:

  • Максимальный ток 1,5 А.
  • Диапазон входного напряжения до 40 вольт.
  • Выход - 5 В.

Во избежание перегрева стабилизатора необходимо поддерживать минимальное входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.

Чип рассеивает лишнюю мощность на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем больше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагрев корпуса.В результате микросхема перегреется и сработает защита, устройство выключится.

Стабилизатор напряжения 5 вольт

Такое устройство отличается от аналогичных устройств простотой и приемлемой стабилизацией. В нем используется микросхема K155J1A3. Этот стабилизатор использовался для цифровых устройств.

Устройство состоит из рабочих блоков: пускового, источника опорного напряжения, схемы сравнения, усилителя тока, транзисторного ключа, индуктивного накопителя энергии с диодным переключателем, входных и выходных фильтров.

После подключения источника питания начинает работать пусковой агрегат, который выполнен в виде стабилизатора напряжения. На эмиттере транзистора появляется напряжение 4 В. Диод VD3 закрыт. В результате включаются опорное напряжение и усилитель тока.

Транзисторный ключ закрыт. На выходе усилителя формируется импульс напряжения, размыкающий ключ, пропускающий ток к накопителю энергии. В стабилизаторе включается отрицательная цепь связи, устройство переходит в рабочий режим.

Все бывшие в употреблении детали тщательно проверяются. Перед установкой резистора на плату его значение принимают равным 3,3 кОм. Стабилизатор сначала подключают на 8 вольт при нагрузке 10 Ом, затем при необходимости выставляют на 5 вольт.

Положительное напряжение при 5В. Выпускается компанией STMircoelectronics, ориентировочная цена составляет около $ 1. Он выполнен в стандартном корпусе ТО-220 (см. Рисунок), в котором выполнено много транзисторов, однако его назначение совершенно другое.

В серии 78XX с маркировкой последние две цифры указывают на номинальное напряжение стабилизированного , например:

  1. 7805 - стабилизация на 5 В;
  2. 7812 - стабилизация на 12 В;
  3. 7815 - стабилизация на 15 В и др.

Серия 79 рассчитана на отрицательное выходное напряжение.

Используется для стабилизации напряжения в различных низковольтных цепях. Очень удобно использовать, когда необходимо обеспечить точность подаваемого напряжения, не требуется городить сложные схемы стабилизации, и все это можно заменить одной микросхемой и парой конденсаторов.

Схема подключения L7805CV

Схема подключения L 7805 CV довольно простая, для работы необходимо, согласно даташиту, на входе 0 подвесить конденсаторы.33 мкФ, а на выходе 0,1 мкФ. Важно при установке или проектировании расположить конденсаторы как можно ближе к выводам микросхемы. Это сделано для обеспечения максимального уровня стабилизации и уменьшения помех.

По характеристикам Регулятор L7805CV исправен при подаче входного постоянного напряжения в диапазоне от 7,5 до 25 В. На выходе микросхемы будет стабильное постоянное напряжение 5 вольт. В этом вся прелесть микросхемы L7805CV.

L7805CV проверка работоспособности

Как проверить, работает ли микросхема ? Для начала можно просто прозвонить выводы мультиметром, если хотя бы в одном случае наблюдается короткое замыкание, то это однозначно свидетельствует о неисправности элемента. При питании от 7 В и выше можно собрать схему по приведенному выше даташиту и подать питание на вход, на выходе мультиметром фиксируем напряжение 5 В, соответственно элемент абсолютно функциональный.Третий способ более трудоемкий, если у вас нет источника питания. Однако в этом случае вы получите параллельно блок питания 5 В. Необходимо собрать схему с выпрямительным мостом согласно рисунку ниже.

Для проверки нужен понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации 18 - 20 и выпрямительный мост, еще обвес с двумя стандартными конденсаторами на стабилизатор и все, блок питания на 5 В готов. Номиналы конденсаторов здесь завышены по сравнению с схемой переключения L7805 в даташите, это связано с лучшим сглаживанием пульсаций напряжения после выпрямительного моста.Для более безопасной работы желательно добавить индикацию для визуализации включения устройства. Тогда схема будет выглядеть так:

Если в нагрузке много конденсаторов или любая другая емкостная нагрузка, можно защитить стабилизатор обратным диодом, чтобы избежать выгорания элемента при разрядке конденсаторов.

Большим плюсом микросхемы является достаточно легкий дизайн и удобство использования, в случае если вам нужен блок питания такой же стоимости. Цепи, чувствительные к значениям напряжения, должны быть снабжены такими стабилизаторами для защиты элементов, чувствительных к скачкам напряжения.

Характеристики стабилизатора L7805CV, его аналогов

Основные настройки стабилизатор L7805CV:

  1. Входное напряжение - от 7 до 25 В;
  2. Рассеиваемая мощность - 15 Вт;
  3. Выходное напряжение - 4,75 ... 5,25 В;
  4. Выходной ток - до 1,5 А.

Характеристики микросхемы указаны в таблице ниже, эти значения действительны при определенных условиях. А именно: температура микросхемы находится в диапазоне от 0 до 125 градусов Цельсия, входное напряжение 10 В, выходной ток 500 мА (если иное не указано в условиях, столбце Условия испытаний), а стандартный перевес составляет конденсаторы на входе 0.33 мкФ и на выходе 0,1 мкФ.

Из таблицы видно, что стабилизатор хорошо себя ведет, когда на вход подается от 7 до 20 В, а на выходе стабильно будет выходное от 4,75 до 5,25 В. С другой стороны, подача более высоких значений дает неплохие результаты. к и без того более значительному изменению выходных значений, поэтому выше 25 В не рекомендуется, а снижение входного до менее 7 В, как правило, приведет к отсутствию напряжения на выходе стабилизатора.

Более 5 Вт, на микросхему необходимо установить радиатор во избежание перегрева стабилизатора, конструкция позволяет это сделать без вопросов. Для более точной (прецизионной) техники, естественно, такой стабилизатор не подходит, так как имеет значительное изменение номинального напряжения при изменении входного напряжения.

Так как стабилизатор линейный, в мощных схемах нет смысла использовать, стабилизация на основе широтно-импульсной симуляции нужна, а вот для питания небольших устройств L7805 вполне подходит для телефонов, игрушек, магнитол и др. гаджеты.Отечественный аналог - КР142ЕН5А или в простонародье «КРЕНКА». По стоимости аналог тоже находится в этой же категории.

Стабилизаторы это устройства, которые входят в состав блока питания и позволяют поддерживать стабильное напряжение на выходе блока питания. Стабилизаторы электрического напряжения предназначены для некоторого фиксированного выходного напряжения (например, 5 В, 9 В, 12 В), и есть регулируемые стабилизаторы напряжения, которые могут устанавливать необходимое напряжение в пределах, которые они позволяют.

Все стабилизаторы обязательно рассчитаны на какой-то максимальный ток, который они могут обеспечить. Если этот ток будет превышен, стабилизатор выйдет из строя. Современные стабилизаторы обязательно оснащены защитой от сверхтока, обеспечивающей отключение стабилизатора при превышении максимального тока в нагрузке и защитой от перегрева. Наряду со стабилизаторами положительного напряжения есть стабилизаторы отрицательного напряжения. В основном они используются в биполярных источниках питания.

7805 - стабилизатор

7805 - стабилизатор

Этот стабилизатор имеет маломощный аналог.

7805 распиновка

Стабилизатор 7805 распиновка

При обсуждении электрических схем часто используются термины «регулятор напряжения» и «регулятор тока». Но в чем разница между ними? Как работают эти стабилизаторы? Какая схема требует дорогостоящего регулятора напряжения, а где достаточно простого регулятора? Ответы на эти вопросы вы найдете в этой статье.

Рассмотрим стабилизатор напряжения на примере устройства LM7805.В его характеристиках указано: 5В 1,5А. Это означает, что стабилизируется именно напряжение, и оно составляет до 5В. 1,5 А - это максимальный ток, который может выдерживать стабилизатор. Пиковый ток. То есть он может дать 3 миллиампера, 0,5 ампера и 1 ампер. Столько тока, сколько требуется для нагрузки. Но не более полутора. В этом основное отличие стабилизатора напряжения от стабилизатора тока.

Виды стабилизаторов напряжения

Существует всего 2 основных типа стабилизаторов напряжения:

Линейные регуляторы напряжения

Например, микросхемы БАНК или , LM1117 , LM350 .

Кстати, КРЕН - это не аббревиатура, как многие думают. Это сокращение. Советская микросхема-стабилизатор, аналогичная LM7805, получила обозначение КР142ЕН5А. Ну есть еще КР1157ЕН12В, КР1157ЕН502, КР1157ЕН24А и еще куча других. Для краткости все семейство микросхем стало называться «КРЕН». КР142ЕН5А затем превращается в КРЕН142.

Советский стабилизатор КР142ЕН5А. Аналог LM7805.


Стабилизатор LM7805

Самый распространенный вид.Их недостаток в том, что они не могут работать при напряжении ниже заявленного выходного напряжения. Если он стабилизирует напряжение на уровне 5 вольт, то ему нужно на вход как минимум на полтора вольта больше. Если подать меньше 6,5 В, то выходное напряжение «проседает», и мы уже не получим 5 В. Еще один недостаток линейных стабилизаторов - сильный нагрев под нагрузкой. Собственно, это принцип их работы - все, что выше стабилизированного напряжения, просто превращается в тепло. Если подать на вход 12 В, то 7 уйдет на нагрев корпуса, а 5 уйдет потребителю.В этом случае корпус нагревается настолько, что без радиатора микросхема просто сгорит. Все это приводит к еще одному серьезному недостатку - линейный стабилизатор нельзя использовать в устройствах с питанием от аккумуляторов. Энергия аккумуляторов будет потрачена на нагрев стабилизатора. Переключающие стабилизаторы лишены всех этих недостатков.

Стабилизаторы напряжения импульсные

Импульсные стабилизаторы - лишены линейных недостатков, но и дороже.Это уже не просто трехконтактный чип. Они похожи на доску с деталями.

Одна из разновидностей импульсного стабилизатора.

Импульсные стабилизаторы бывают трех видов: понижающие, повышающие и всеядные. Самые интересные - всеядные. Независимо от входного напряжения, выход будет именно тем, что нам нужно. Всеядному импульсу все равно, будет ли входное напряжение ниже или выше необходимого. Он автоматически переходит в режим повышения или понижения напряжения и сохраняет установленное на выходе.Если в характеристиках указано, что на стабилизатор можно вводить от 1 до 15 вольт, а на выходе будет стабильно 5, то так и будет. К тому же нагрев импульсных стабилизаторов настолько незначителен, что им можно пренебречь в большинстве случаев. Если ваша схема будет питаться от батареек или будет помещена в закрытый корпус, где недопустим сильный нагрев линейного стабилизатора, используйте импульсную. Я использую перестраиваемый импульсный стабилизатор напряжения за копейки, который заказываю с Алиэкспресс. Вы можете купить.

Хорошо.А как насчет стабилизатора тока?

Не открою Америку, если скажу, что стабилизатор тока стабилизирует ток.
Стабилизаторы тока иногда также называют драйверами светодиодов. Внешне они похожи на импульсные стабилизаторы напряжения. Хотя сам стабилизатор представляет собой небольшую микросхему, все остальное нужно для обеспечения правильной работы. Но обычно драйвером называется сразу вся схема.


Так выглядит регулятор тока.Та же схема, что и стабилизатор, обведена красным. Все остальное на плате обвязка.

Итак. Драйвер устанавливает ток. Стабильный! Если написано, что на выходе будет ток 350мА, то будет ровно 350мА. Но выходное напряжение может меняться в зависимости от напряжения, требуемого потребителем. Не будем увлекаться теорией этого. как все это работает. Только помните, что вы не регулируете напряжение, драйвер сделает все за вас исходя из потребителя.

Ну зачем тебе все это?

Теперь вы знаете, чем стабилизатор напряжения отличается от стабилизатора тока, и можете ориентироваться в их разновидностях. Возможно, вы до сих пор не понимаете, зачем эти вещи нужны.

Пример: вы хотите запитать 3 светодиода от бортовой сети автомобиля. Как вы можете понять, для светодиода важно контролировать силу тока. Мы используем самый распространенный вариант подключения светодиодов: последовательно подключены 3 светодиода и резистор.Напряжение питания 12 вольт.

Резистором ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не перегорели. Пусть падение напряжения на светодиоде будет 3,4 вольта.
После первого светодиода остается 12-3,4 = 8,6 вольт.
На данный момент у нас достаточно.
На втором пропадет еще 3,4 вольта, то есть останется 8,6-3,4 = 5,2 вольта.
И хватит и на третий светодиод.
А после третьего останется 5,2-3,4 = 1,8 вольт.
Если вы хотите добавить четвертый светодиод, этого будет недостаточно.
Если напряжение питания поднять до 15В, то этого достаточно. Но тогда и резистор нужно будет пересчитать. Резистор - простейший стабилизатор тока (ограничитель). Их часто размещают на одних и тех же лентах и ​​модулях. У него есть минус - чем ниже напряжение, тем меньше будет ток на светодиоде (закон Ома, с ним не поспоришь). Это значит, что если входное напряжение нестабильно (в автомобилях это обычно бывает), то сначала нужно стабилизировать напряжение, а потом можно ограничить ток резистором до требуемых значений.Если мы используем резистор в качестве ограничителя тока там, где напряжение нестабильно, нам необходимо стабилизировать напряжение.

Стоит помнить, что резисторы есть смысл устанавливать только до определенной силы тока. После определенного порога резисторы начинают сильно нагреваться и приходится устанавливать более мощные резисторы (почему именно силовой резистор описан в этом устройстве). Увеличивается тепловыделение, снижается КПД.

Также называется светодиодным драйвером ... Часто у тех, кто не очень разбирается в этом, регулятор напряжения называют просто драйвером светодиода, а импульсный регулятор тока - good LED driver.Он сразу обеспечивает стабильное напряжение и ток. И почти не нагревается. Вот как это выглядит:


Интегральные стабилизаторы напряжения широко используются в электронике, и особенно один из их видов - стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением в трехконтактных корпусах. Они хороши тем, что не требуют внешних элементов (кроме фильтрующих конденсаторов), регулировок и имеют широкий диапазон токов нагрузки. Я не буду здесь приводить их технические характеристики, а приведу только основные данные и схемы возможных приложений.

Стандартные линейные стабилизаторы

выпускаются многими производителями и имеют не одно обозначение, рассмотрим их на примере наиболее типичного типа:

  • серия l78 (для положительных напряжений),
  • Серии
  • и L79 (для отрицательного напряжения).

В свою очередь стандартные регуляторы делятся на:

  • слаботочный с выходным током в районе 0,1 А (L78Lxx) - см. Рис. 1а,
  • со средним током около 0.5 А (L78Mxx) - см. Рис. 1b,
  • сильноточный 1 ... 1,5 А (L78xx) - вид - Рис. 1в.

Низкая стоимость, простота использования и широкий выбор выходных напряжений и корпусов делают эти компоненты очень популярными при проектировании простых схем питания. Следует отметить, что данные регуляторы имеют ряд дополнительных функций, обеспечивающих безопасность эксплуатации. К ним относятся защита от перегрузки по току и температурная защита от перегрева микросхемы.

Рисунок 1

В интегральных стабилизаторах используются типы кузовов: КТ-26, КТ-27, КТ-28-2, ТО-220,
КТ-28-2, КТ-27-2, ТО-92, ТО-126, ТО-202 , близкие к показанным на рис.1.

Микросхемы серии 78xx

Это серия ИС линейных стабилизаторов с фиксированным выходным напряжением - 78xx (также известная как LM78xx).

Их популярность связана, как уже говорилось выше, с простотой использования и относительной дешевизной. При указании некоторых микросхем серии «хх» заменяется двузначным числом, обозначающим выходное напряжение стабилизатора (например, микросхема 7805 имеет выходное напряжение 5 вольт, а 7812 - выходное напряжение 12 В. ).Стабилизаторы 78-й серии имеют положительное рабочее напряжение по отношению к земле, а отрицательные серии 79хх имеют аналогичную систему обозначений. Их можно использовать для подачи как положительного, так и отрицательного напряжения питания на нагрузки в одной цепи.

Кроме того, популярность своей серии продиктована рядом преимуществ перед другими стабилизаторами напряжения:

  • Микросхемы данной серии не нуждаются в дополнительных элементах для обеспечения стабильного питания, что делает их удобными в использовании, экономичными и эффективно использующими пространство на печатной плате.Напротив, большинству других регуляторов требуются дополнительные компоненты, либо для установки правильного значения напряжения, либо для стабилизации. Некоторые другие варианты (например, импульсные регуляторы) требуют не только большого количества дополнительных компонентов, но могут потребовать большого опыта разработки.
  • Устройства этой серии защищены от превышения максимального тока, а также от перегрева и коротких замыканий, что в большинстве случаев обеспечивает высокую надежность. Иногда ограничение тока также используется для защиты других компонентов схемы,
  • Линейные регуляторы не создают ВЧ-помех в виде паразитных магнитных полей и пульсаций выходного ВЧ-напряжения.

К недостаткам линейных стабилизаторов можно отнести меньший КПД по сравнению с импульсными, но при оптимальном расчете он может превышать 60%.

Устройство интегрального стабилизатора показано на рис. 2

Рисунок 2

Требования к применению стабилизаторов:

    падение напряжения на нем не должно быть ниже 2 вольт,

    максимальный ток через него не должен превышать указанный в соотношении:

I max

P - допустимая рассеиваемая мощность микросхемы, U in-out - падение напряжения на микросхеме (U in-out = U in - U out).

Типовая схема включения регулятора напряжения в корпусе техпровода


с фиксированным выходным напряжением

Типовая схема включения интегрального стабилизатора напряжения в трехконтактном корпусе с фиксированным выходным напряжением представлена ​​на рис. 3.

Рисунок 3

Мы видим, что микросхемы этого типа не требуют дополнительных элементов, за исключением конденсаторов фильтрации напряжения, которые фильтруют напряжение питания и защищают стабилизатор от шума, проникающего со стороны нагрузки и источника напряжения питания.

Для обеспечения стабильной работы микросхем серии 78xx во всем диапазоне допустимых значений входных и выходных напряжений и токов нагрузки рекомендуется использовать конденсаторы, шунтирующие вход и выход стабилизатора. Это должны быть твердотельные (керамические или танталовые) конденсаторы емкостью до 2 мкФ на входе и 1 мкФ на выходе. При использовании алюминиевых конденсаторов их емкость должна быть более 10 мкФ. Необходимо подключать конденсаторы с максимально короткими проводниками как можно ближе к выводам стабилизатора.

и ток делителя I2 (возможна регулировка), в) стабилизатор напряжения.

Применение интегрированного стабилизатора постоянного напряжения

Микросхемы

позволяют создавать множество схем на основе стабилизаторов.

Регулировка выходного напряжения

Как я уже писал выше (см. Рис. 5б) линейные стабилизаторы позволяют изменять выходное напряжение. показано на рис. 7.

Функциональное регулирование выходного напряжения возможно аналогично.

Например, можно регулировать выходное напряжение в зависимости от температуры для использования в системах стабилизации температуры - термостатах.В зависимости от типа датчика температуры он может быть включен вместо резисторов R 1 или R 2.

Рисунок 7

Стабилизаторы параллельного подключения

Рисунок 7

Особенность данного регулятора в том, что (для стабильной работы вентилятора) в начальный момент времени на вентилятор подается полное напряжение (12 В). После зарядки конденсатора С1 напряжение на выходе будет определяться резистором R 2.

Стабилизатор с плавным выходом на

Рисунок 8

Эта схема отличается тем, что в начальный момент времени напряжение на выходе стабилизатора составляет 5В (для данного типа), после чего напряжение плавно повышается до значения, определяемого регулирующими элементами.

Собр. А. Сорокин,

Опции:

мин. входное напряжение, В:

Макс. входное напряжение, В: 35

Выходное напряжение, В: +5

Номинальный выходной ток, А: 1,5

Падение напряжения ввода / вывода, В: 2,5

Количество регуляторов в корпусе: 1

Ток потребления, мА: 6

Точность: 4%

Диапазон рабочих температур: 0 ° C... + 150 ° С

Это устройства, которые являются частью блока питания и позволяют поддерживать стабильное напряжение на выходе блока питания. Стабилизаторы электрического напряжения рассчитаны на какое-то фиксированное выходное напряжение (например, 5 В, 9 В, 12 В), и есть регулируемые стабилизаторы напряжения, которые могут устанавливать необходимое напряжение в пределах, в которых они позволяют.

Все стабилизаторы обязательно рассчитаны на какой-то максимальный ток, который они могут обеспечить.Если этот ток будет превышен, стабилизатор выйдет из строя. Современные стабилизаторы обязательно оснащены защитой от сверхтока, обеспечивающей отключение стабилизатора при превышении максимального тока в нагрузке и защитой от перегрева. Наряду со стабилизаторами положительного напряжения есть стабилизаторы отрицательного напряжения. В основном они используются в биполярных источниках питания.

7805 - стабилизатор , выполнен в корпусе, аналогичном транзистору, и имеет три вывода.Смотрите картинку. (Стабилизированное напряжение + 5В и ток 1А). Также в корпусе есть отверстие для крепления регулятора напряжения 7805 к радиатору охлаждения. 7805 - стабилизатор положительного напряжения. Его зеркальное отображение - 7905- аналог 7805 по отрицательному напряжению ... Т.е. на общем выходе будет +, а на входе -. С его выхода, соответственно, будет снято стабилизированное напряжение -5 вольт.
Также стоит отметить, что для нормальной работы на вход обоих стабилизаторов необходимо подать напряжение порядка 10 вольт.
Этот стабилизатор имеет маломощный аналог 78L05.

Распиновка

7805

Распиновка стабилизатора рядом. Если вы посмотрите на корпус 7805, как показано на фото выше, то контакты имеют следующую распиновку слева направо: вход, общий, выход. «Обычный» штифт имеет контакт с корпусом. Это необходимо учитывать при установке. У стабилизатора 7905 другая распиновка! Слева направо: общие, вход, выход. А на корпусе есть "вход"!

Практически все радиолюбительские самодельные изделия и конструкции содержат стабилизированный источник питания.А если ваша схема работает от питающего напряжения 5 вольт, то оптимальным вариантом будет использование трехвыходного интегрального стабилизатора 78L05

.

В природе существует две разновидности 7805 с током нагрузки до 1А и маломощный 78L05 с током нагрузки до 0,1А. Кроме того, промежуточным вариантом является микросхема 78M05 с током нагрузки до 0,5А. Полные отечественные аналоги микросхемы - для 78Л05 КР1157ЕН5 и 7805 для 142ЕН5

.

Емкость C1 на входе необходима для отсечения высокочастотных помех при подаче входного напряжения.Емкость С2, но уже на выходе стабилизатора, задает стабильность напряжения при резком изменении тока нагрузки, а также значительно снижает степень пульсаций.

При проектировании требуется помнить, что для нормальной работы стабилизатора 78L05 входное напряжение должно быть не менее 7 и не выше 20 вольт.

Схема управления позволяет подавать и отключать питание, идущее на стабилизатор напряжения. Управляющий сигнал должен быть уровня TTL или CMOS.Схема может использоваться как выключатель питания под управлением микроконтроллера.


Ниже мы рассмотрим подборку наиболее интересных примеров практического использования интегрального стабилизатора 78L05.

Таким образом, конструкция лабораторного блока питания отличается изысканностью, в первую очередь за счет нестандартного использования микросхемы TDA2030, источником стабилизированного напряжения которой является 78L05.

TDA2030 включен как неинвертирующий усилитель.При таком подключении коэффициент усиления рассчитывается по формуле 1 + R4 / R3 и равен 6. Следовательно, напряжение на выходе блока питания при регулировке значения сопротивления R2 будет плавно изменяться от 0 до 30 вольт.

Повышенная стабильность, отсутствие перегрева радиодеталей - вот основные достоинства данной конструкции.

Индикатор включения выполнен на светодиоде HL1, вместо трансформатора, на компонентах C1 и R1 используется схема гашения, на специализированной сборке диодный выпрямительный мост, для минимизации пульсаций используются конденсаторы, стабилитрон на 9 вольт и т. Д. стабилизатор напряжения 78L05.Необходимость использования стабилитрона обусловлена ​​тем, что напряжение на выходе диодного моста составляет около 100 вольт и это может повредить стабилизатор 78L05.

Диапазон напряжения в этой цепи составляет от 5 до 20 вольт. Изменение выходного напряжения осуществляется переменным сопротивлением R2. Максимальный ток нагрузки составляет около 1,5 ампера.

Устройство способно заряжать аккумуляторные батареи разных типов: литиевые, никелевые, а также свинцово-кислотные, используемые в источниках бесперебойного питания.

При зарядке аккумуляторов требуется стабильный зарядный ток, который должен составлять примерно 1/10 емкости аккумулятора. Постоянство зарядного тока задает стабилизатор 78L05. У зарядного устройства четыре диапазона зарядного тока: 50, пять вольт, затем для получения тока 50 мА необходимо сопротивление 100 Ом по закону Ома. Для удобства в конструкции зарядного устройства есть индикатор на двух биполярных транзисторах и светодиод. Светодиод гаснет, когда аккумулятор заряжен.

Стабилизатор напряжения

LM7805: характеристики, сравнение и многое другое

Что такое регулятор напряжения LM7805?

LM7805 - стабилизатор напряжения, который выдает +5 вольт.

Как и большинство других регуляторов на рынке, это трехконтактная ИС; входной контакт для приема входящего постоянного напряжения, контакт заземления для заземления регулятора и выходной контакт, который подает положительные 5 вольт.

Характеристики продукта:

  • 3-контактные регуляторы
  • Выходной ток до 1.5A
  • Внутренняя защита от тепловой перегрузки
  • Возможность высокого рассеивания мощности
  • Внутреннее ограничение тока короткого замыкания
  • Выходной транзистор БЕЗОПАСНАЯ компенсация зоны

Интересный факт!

Вы заметили, что последние две цифры LM7805 совпадают с выходным напряжением? На самом деле это не совпадение, а способ легко запомнить выходное напряжение. LM7805 является частью серии регуляторов напряжения LM78XX, где XX указывает напряжение, которое выводит каждый регулятор.

Что нужно знать при использовании LM7805

Абсолютное максимальное входное напряжение

Рекомендуемые условия эксплуатации

  • Входное напряжение: минимум 7 В, максимум 25 В
  • Рабочая температура виртуального перехода: минимум 0, максимум 125 ° C

Возможные высокие температуры

  • Если разницы между входным и выходным напряжениями не контролировать, LM7805 может перегреться, что может привести к неисправности.Решения включают:
    • Ограничение входного напряжения на 2-3 В выше выходного регулируемого напряжения
    • Размещение радиатора в цепи для отвода тепла.

LM7805: линейный или импульсный регулятор напряжения?

Что касается регуляторов напряжения, то оно делится на два типа:

  1. Линейный регулятор напряжения
  2. Импульсный регулятор напряжения

LM7805 - это линейный регулятор напряжения, но знаете ли вы, что каждый из них?

Ниже суммируется:

Линейные регуляторы Импульсные регуляторы
Какие они Регуляторы, использующие линейные, не переключаемые методы регулирования выходного напряжения от источника питания Регуляторы, обеспечивающие высокий КПД за счет быстрого включения и выключения последовательного элемента
Гибкость конструкции Бак Buck, Boost, Buck-Boost
КПД От низкого до среднего-высокого для небольшой разницы между напряжениями Высокая
Сложность Низкая от среднего до высокого
Стоимость Низкий, дешевый от среднего до высокого
Генерируемый шум Низкая от среднего до высокого
Цель использования Питание маломощных устройств
Приложения с минимальной разницей между входным и выходным напряжениями
Высокоэффективные проекты с высоким энергопотреблением
Приложения с более высоким диапазоном входного напряжения
Примеры LM7805, LM317 LM3671

LM7805 Применение продукта

LM7805 применяется в широком диапазоне схем:

  • Регулятор с фиксированным выходом
  • Положительный регулятор в отрицательной конфигурации
  • Регулируемый выходной регулятор
  • Регулятор тока
  • Регулируемое двойное питание
  • Схема защиты от переполюсовки выходной полярности
  • Схема проецирования обратного смещения

LM7805 также может быть используется в электрических цепях для измерителя индуктивности, зарядных устройств для телефонов, портативных проигрывателей компакт-дисков и т. д.

LM7805 лучше, чем LM317?

Возможность регулировки напряжения:

  • LM317 может выдавать регулируемое выходное напряжение в диапазоне от 1,5 В до 37 В, тогда как LM7805 может выдавать только выходное напряжение 5 В

Возможности выходного тока:

  • LM317 может выдавать выходной ток более 1,5 А, тогда как LM7805 может выдавать выходной ток только до 1,5 А

Необходимые компоненты:

  • LM317 требует дополнительных внешних компонентов (потенциометра или прецизионных резисторов для установки делителя напряжения и т. Д.) по сравнению с LM7805

Вердикт: LM317 обеспечивает большую универсальность, но если вы просто ищете
с регулируемым источником питания 5 В, LM7805 отлично справится с этой задачей
.

Альтернативные варианты регуляторов напряжения

Lipo Rider v1.3


Если использование LM7805 или любого другого регулятора напряжения не в ваших интересах, Lipo Rider v1.3 может обеспечить постоянный выход 5 В, который также похож. Мало того, внутренняя микросхема зарядного устройства также обрабатывает поток энергии за вас.

Характеристики

  • Разъем Jst 2.0
  • Стабильный источник питания USB 5 В независимо от источника
  • Алгоритмы зарядки / перезарядки, встроенные в микросхему
  • Зарядка литий-полимерной батареи от солнечной энергии или USB
  • Стабильное напряжение питания через литиевую батарею или USB
  • 2 x USB-порты позволяют программировать свой комплект во время зарядки литиевой батареи
  • Светодиодные индикаторы для полной зарядки аккумулятора или состояния зарядки
  • Простой дизайн означает чрезвычайно доступную цену
  • Масштабируемость до нескольких литиевых аккумуляторов и больших / нескольких солнечных панелей за счет простой модификации конечным пользователем

Сводка

В общем, если вы ищете вариант с выходом 5 В без суеты и соотношением цены и качества, LM7805 от texas instruments - это то, что вам нужно.

Следите за нами и ставьте лайки:

Продолжить чтение

UPC 70

15461 - SMAKN® L7805 LM7805 3-контактный стабилизатор напряжения Стабилизатор напряжения 5 В Power Mo

UPC 70

15461

UPC 7015461 связан с SMAKN® L7805 LM7805 3-контактный стабилизатор напряжения 5 В стабилизатор напряжения Power Mo

  1. Аппаратные средства> Электропитание и электрическое оборудование> Электродвигатели

UPC 7015461 имеет следующие варианты названия продукта:

  1. Smakn L7805 Lm7805 3-контактный стабилизатор напряжения Питание стабилизатора напряжения 5 В
  2. Smakn® L7805 Lm7805 3-контактный стабилизатор напряжения Питание стабилизатора напряжения 5 В
  3. SMAKN® L7805 LM7805 3-контактный стабилизатор напряжения 5 В Стабилизатор напряжения
Power Mo

Подробнее

UPC-A: 7 09127 31546 1
EAN-13: 0 709127 315461
Страна регистрации: США
0007 Бренд:
Последнее сканирование: 2019-01-29 05:07:20
Информация о покупках

Продукты с UPC 7015461 были перечислены на следующих веб-сайтах.Цены на продукты действительны на указанную дату / время и могут изменяться.

Магазины Информация о продукте Цена Последнее обновление
eBay США Б / У Smakn L7805 Lm7805 3-контактный стабилизатор напряжения 5В Питание стабилизатора напряжения $ 7,33 2019-01-29 05:07:20
eBay.com Smakn® L7805 Lm7805 3-контактный стабилизатор напряжения 5В Питание стабилизатора напряжения 10,29 $ 2017-10-05 05:20:03
Торговая площадка Walmart SMAKN® L7805 LM7805 3-контактный стабилизатор напряжения 5 В Стабилизатор напряжения Power Mo $ 13,32 14.07.2018 21:08:08
Подобные номера UPC
  • 70

    50874

    NovaMass Черный ЖК-дисплей с сенсорным экраном дигитайзер в сборе с рамкой для Samsun

  • 70

    50881

    Оригинальный Samsung Galaxy S4 IV ЖК-дисплей и сенсорный экран дигитайзер в сборе BLAC

  • 70

    50911

    KERUI Новая простая и легкая настройка 433 МГц Беспроводная связь 32 зоны Home Burglar Sen

  • 70

    51154

    Магнит на холодильник, блокнот, декор для холодильника, бабочка ручной работы

  • 70

    51178

    Reflexology Foot Massage Cushion Acupressure Mat Нескользящий дверной коврик Кухонный коврик

  • 70

    51253

    Японские колокольчики Ветровые колокольчики Стеклянный подарок ручной работы на День Святого Валентина

  • 70

    51260

    колокольчики ручной работы японские колокольчики подарок на день рождения подарок на день святого валентина

  • 70

    51277

    Детская Спальня Декор День Рождения Свадьба Событие Подарок Перезвон ветра Колокольчик Ловец Солнца

  • 70

    51284

    Японские колокольчики Ветровые колокольчики Стекло ручной работы подарок на день рождения День святого Валентина

  • 70

    51291

    колокольчики ручной работы на день рождения, свадьбу, День святого Валентина, подарок для вечеринки, домашний декор

Считаете ли вы эту информацию точной? О, да Конечно нет

Описание Отредактируйте его, если можете улучшить содержание.
SMAKN® L7805 LM7805 3-контактный стабилизатор напряжения 5 В стабилизатор напряжения Power Mo Представлять на рассмотрение Отмена

Спасибо за ваш вклад! Мы это проверим.

Что такое регулятор напряжения? | EAGLE

Регуляторы, установка:


Регулятор напряжения и как он защищает вашу электрическую цепь

Будь то ваш автомобиль, ноутбук или смартфон, каждое электронное устройство нуждается в защите от скачков напряжения.В наши дни, когда устройства становятся плотнее, чем когда-либо, с такими чувствительными компонентами, как микропроцессоры и интегральные схемы (ИС), даже малейшее изменение напряжения может нанести ущерб вашей тщательно спроектированной схеме. Итак, что может сделать чувствительный компонент, когда он требует защиты? Ему нужен регулятор, чтобы поддерживать стабильное и плавное напряжение от входа к выходу.

Краткий обзор регуляторов напряжения

В мире электронных компонентов стабилизатор напряжения является одним из наиболее широко используемых, но что делает эта ИС? Он обеспечивает схему с предсказуемым и фиксированным выходным напряжением в любое время, независимо от входного напряжения.

LM7805 - один из самых популярных линейных регуляторов напряжения. (Источник изображения)

Как регулятор напряжения решает эту задачу, в конечном итоге зависит от разработчика. Некоторое напряжение можно контролировать с помощью более простого стабилитрона, в то время как для других приложений требуется продвинутая топология линейных или импульсных стабилизаторов. В конце концов, у каждого регулятора напряжения есть первичная и вторичная цель:

Первичный: Для создания постоянного выходного напряжения цепи в ответ на изменения условий входного напряжения.У вас может быть 9 В на входе, но если вы хотите только 5 В на выходе, вам нужно будет понизить его (Бак) с помощью регулятора напряжения.

Вторичный : Регуляторы напряжения также служат для экранирования и защиты вашей электронной схемы от любого потенциального повреждения. Меньше всего вам нужно сжечь микроконтроллер, потому что он не справляется с скачком напряжения.

Когда дело доходит до добавления регулятора напряжения в вашу схему, вы обычно работаете с одним из двух типов - линейными регуляторами напряжения или импульсными регуляторами напряжения.Давайте посмотрим, как они работают.

Линейные регуляторы напряжения

Этот тип регулятора действует как делитель напряжения в вашей цепи и представляет собой тип регулятора, обычно используемый при разработке маломощных и недорогих приложений. С линейным стабилизатором вы получите преимущество силового транзистора (BJT или MOSFET), который играет роль переменного резистора, повышая и понижая выходное напряжение вашей схемы при изменении входного питания.

Независимо от того, какая нагрузка находится в вашей цепи, линейный регулятор напряжения всегда будет идти в ногу, чтобы обеспечить вам постоянное стабильное выходное напряжение.Например, трехконтактный линейный стабилизатор напряжения, такой как LM7805, обеспечивает стабильный выходной сигнал 5 вольт на 1 ампер, пока входное напряжение не превышает 36 вольт.

LM705 подключен последовательно для обеспечения стабильного выходного напряжения. (Источник изображения)

Обратной стороной этого типа регулятора в конечном итоге является принцип его работы. Поскольку он ведет себя как резистор для стабилизации напряжения, он в конечном итоге тратит массу энергии на преобразование тока сопротивления в тепло. Вот почему линейные регуляторы напряжения идеально подходят для приложений, в которых требования к мощности невысоки, а разница между входным и выходным напряжениями минимальна.Давайте сравним две разные ситуации регулирования напряжения, чтобы увидеть, как складывается линейный регулятор:

С входным источником 10 В, который понижается до 5 В с помощью LM7805, вы в конечном итоге потратите 5 Вт и получите только 50% эффективности от ваших усилий.

Возьмите тот же регулятор LM7805 и подайте на него входное напряжение 7 вольт, пониженное до 5 вольт, и в конечном итоге вы потратите только 2 ватта и достигнете эффективности 71%.

Как видите, чем ниже начальная потребляемая мощность, тем эффективнее может быть линейный стабилизатор напряжения.При работе с этими регуляторами в вашей собственной схеме вы обычно столкнетесь с двумя вариантами: последовательным или шунтирующим.

Стабилизатор напряжения серии

В этом стандартном стабилизаторе последовательно с нагрузкой установлен транзистор, управляемый стабилитроном. Здесь стабилизатор использует в качестве переменного элемента (в данном случае транзистор), плавно увеличивая и уменьшая сопротивление в зависимости от переменного входного напряжения, чтобы обеспечить стабильное и стабильное выходное напряжение.

Простая схема последовательного регулятора напряжения, обеспечивающая регулируемый выход постоянного тока.(Источник изображения)

Шунтирующий регулятор напряжения

Это приложение работает аналогично последовательному регулятору напряжения, но не подключено последовательно. Все избыточное напряжение по-прежнему отправляется на землю через тот же процесс переменного сопротивления, что снова приводит к потере энергии. Чаще всего шунтирующие регуляторы используются в:

  • Прецизионные ограничители тока
  • Контроль напряжения
  • Источники питания с регулируемым напряжением
  • Усилители ошибок
  • Цепи источника и потребителя тока
  • Импульсные источники питания с низким выходным напряжением

Шунтирующий регулятор напряжения не подключен последовательно, но по-прежнему посылает избыточный ток на землю.(Источник изображения)

В целом, если вы работаете с маломощным и недорогим приложением, в котором эффективность преобразования энергии не является основным приоритетом, то линейный стабилизатор напряжения будет вашим выбором. Вот некоторые окончательные преимущества и недостатки, о которых следует помнить перед выбором линейного регулятора для вашего следующего проекта:

Преимущества Недостатки
  • Имеет более низкие электромагнитные помехи и шум, чем импульсные регуляторы
  • Вариант с очень низким энергопотреблением, если разница между входным и выходным напряжением велика
  • Быстро реагирует на изменения нагрузки или сетевого напряжения
  • Часто требуется добавление радиатора для рассеивания всей потраченной впустую энергии
  • Обеспечивает стабильное и стабильное низкое выходное напряжение, идеально подходит для приложений с низким энергопотреблением.
  • У вас нет возможности получить выходное напряжение выше входного

Импульсные регуляторы напряжения

Импульсные регуляторы

идеально подходят, когда у вас есть большая разница между входным и выходным напряжениями.По сравнению с линейными регуляторами напряжения переключение выигрывает в эффективности преобразования энергии. Однако вся эта дополнительная эффективность также делает вашу схему более сложной.

Вы обнаружите, что импульсные регуляторы имеют совершенно другую внутреннюю схему, в которой для регулирования напряжения используется управляемый переключатель. Вот почему он называется импульсным регулятором.

Как работает импульсный регулятор? Вместо того, чтобы постоянно сопротивляться входному напряжению и посылать его на землю в качестве стока, импульсные регуляторы вместо этого накапливают, а затем доставляют заряд меньшими частями к выходному напряжению на основе обратной связи.Подавая выходное напряжение обратно в переключатель, регулятор постоянно проверяет, нужно ли ему увеличивать или уменьшать синхронизацию порций напряжения для вывода.

Переключение регуляторов становится немного сложнее. (Источник изображения)

Импульсный стабилизатор поддерживает уровень заряда с помощью транзистора, который включается, когда для его накопителя требуется больше энергии, и выключается, когда он достигает желаемого выходного напряжения. Это помогает обеспечить гораздо более энергоэффективный метод управления уровнями выходного напряжения с помощью своего рода плотиноподобной системы, которая не просто сопротивляется потоку входного напряжения, но вместо этого реагирует на изменения напряжения и включение / выключение как нужный.

Однако у этого процесса включения / выключения есть некоторые недостатки. Чем быстрее ваш импульсный регулятор переключается, тем больше времени он потратит на переход из проводящего в непроводящее состояние, что приводит к общему снижению эффективности преобразования. Вы также получите намного больше шума в своей цепи с импульсным стабилизатором, чем с линейным регулятором напряжения.

Однако, в отличие от линейных регуляторов напряжения, импульсные регуляторы гораздо более разнообразны в своих доступных применениях.Эти регуляторы не просто понижают или повышают ваше напряжение, но также могут инвертировать его. Вот три метода, которыми известны импульсные регуляторы напряжения:

Повышение (Повышение)

Этот метод обеспечивает более высокое регулируемое выходное напряжение за счет увеличения входного напряжения.

Эта схема увеличивает входное напряжение 5 В до 12 В на выходе. (Источник изображения)

Подкатывающий (понижающий)

Этот метод обеспечивает более низкое регулируемое выходное напряжение на основе переменного входного напряжения, аналогично тому, как работает линейный регулятор.

Эта схема понижает вход 8-40 В, до 5 В на выходе. (Источник изображения)

Повышение / понижение (инвертор)

Этот метод представляет собой своего рода гибрид, предоставляющий разработчику возможность повышать, понижать или инвертировать выходное напряжение по мере необходимости.

В целом, если вы работаете со сложной конструкцией, в которой важна эффективность преобразования мощности, а разница между входным и выходным напряжениями велика, то вам подойдет импульсный стабилизатор.Вот некоторые окончательные преимущества и недостатки, о которых следует помнить, прежде чем выбирать этот регулятор для вашего следующего проекта:

Преимущества Недостатки
  • Достигает гораздо более высокой эффективности преобразования мощности, чем линейные регуляторы, 85% +
  • Производит больше электромагнитных помех и шума, чем линейные регуляторы
  • Не требует добавления радиатора на вашу плату, экономя место
  • Требует большей сложности и дополнительных компонентов на вашем макете
  • Может легко работать с силовыми приложениями, где есть широкий диапазон входных и выходных напряжений.
  • Дополнительные компоненты увеличивают общую стоимость проекта, что не идеально для низкозатратных или бюджетных проектов.

Оставаясь простым - стабилитрон

Многим разработчикам может не понадобиться иметь дело со сложными линейными или импульсными регуляторами напряжения. В этих ситуациях мы можем полагаться на еще более простое решение для регулирования напряжения с помощью стабилитрона. Один только этот компонент может в некоторых случаях обеспечить все необходимое регулирование напряжения, не требуя каких-либо специальных деталей.

Стабилитрон выполняет свою работу, шунтируя все избыточное напряжение выше его порогового значения на землю.Однако вся эта простота имеет ограниченные возможности, и вы обычно будете использовать стабилитроны только в качестве регуляторов напряжения для приложений с очень низким энергопотреблением.

Какой регулятор вам нужен?

Все конструкции уникальны, и нет ни одного универсального регулятора, который удовлетворит потребности каждого инженера. Лучше оценивать каждый новый проект в индивидуальном порядке и задавать себе следующие вопросы:

  • Требует ли ваша конструкция низкого уровня шума на выходе и низкого уровня электромагнитных помех? Если это так, то линейные регуляторы - это то, что вам нужно.
  • Требуется ли ваша конструкция максимально быстрого реагирования на помехи на входе и выходе? Линейные регуляторы снова побеждают.
  • Есть ли у вашего проекта строгие ограничения по стоимости, и вам нужно учитывать каждый доллар? Линейные регуляторы - это экономичный выбор.
  • Ваша конструкция работает на уровне мощности выше нескольких ватт? В этой ситуации импульсные регуляторы дешевле, поскольку не требуют радиатора.
  • Требуется ли для вашей конструкции высокий КПД преобразования мощности? Импульсные регуляторы - это отличный выбор, обеспечивающий КПД 85% + для повышающих и понижающих применений.
  • Ваше устройство работает только от источника постоянного тока, и вам нужно увеличить выходное напряжение? Регуляторы переключения справятся с этим.

Все еще не уверены, какого риэлтора выбрать? Вот некоторые другие детали, которые следует учитывать в разделе Как выбрать лучший стабилизатор напряжения для моей схемы? от Силовой Электроники.

Регуляторы, монтаж вверх

Какое бы устройство вы ни проектировали, ему потребуется серьезная защита от колебаний напряжения.Стабилизаторы напряжения - идеальный инструмент для этой задачи, способный обеспечить стабильное выходное напряжение, чтобы ваша схема работала должным образом. В конечном итоге, выбор регулятора напряжения зависит от требований вашей конструкции. Работаете с малопотребляющим и недорогим приложением, где преобразование энергоэффективности не имеет значения? Возможно, вам подойдут линейные регуляторы. Или, может быть, вы работаете над более сложной конструкцией, требующей повышения и понижения напряжения по мере необходимости. Если это так, подумайте о переключении регуляторов.Какой бы регулятор вы ни выбрали, вы защитите свою электрическую цепь от опасностей, связанных с этими напряжениями в дикой природе.

Знаете ли вы, что Autodesk EAGLE включает в себя массу бесплатных библиотек регуляторов напряжения, готовых для использования в вашем следующем проекте? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно сегодня!

3. Управление энергопотреблением с помощью оборудования · Расширенные приложения Интернета вещей

Arduino Uno - это, прежде всего, платформа для создания прототипов для быстрого проектирования и разработки решений.Что касается энергосбережения, это не совсем идеальное модельное решение. Как было показано в предыдущей главе, не только сам микроконтроллер, но и в основном плата содержит компоненты, которые напрямую влияют на потребление энергии. В этой главе мы представим отдельные компоненты, а также их влияние на потребление энергии.

Компоненты Arduino

Макетную плату Arduino Uno можно разделить на три основных компонента:

  • ядро ​​или микроконтроллер
  • блок питания
  • компонент связи

Микроконтроллер

Ядро платы, конечно же, микроконтроллер ATmega328P . 328P справа налево означает:

  • P означает picoPower . Этот микроконтроллер подходит для устройств с низким потреблением энергии.
  • 8 означает, что это 8 -битный микроконтроллер.
  • 32 означает, что микроконтроллер имеет доступное 32 КБ программной памяти.

Одним из атрибутов архитектуры picoPower является то, что он позволяет отключать дополнительные модули для увеличения срока службы батареи.Эти параметры были проиллюстрированы в предыдущей главе (например, спящий режим, снижение частоты и т. Д.). Кроме того, этот микроконтроллер характеризуется способностью работать в диапазоне напряжений от 1,8 В до 5,5 В .

Блок питания

Если опорное напряжение не учитывается, макетная плата Arduino Uno может питаться от двух внешних источников:

Питание через USB-порт подается непосредственно на плату.Это означает, что если вы случайно предоставите более высокое напряжение, чем 5 В (максимально допустимое напряжение 5,5 В ), вы можете фактически уничтожить Arduino . Стабилизаторы напряжения находятся за гнездом DC . Они используются для обеспечения максимального напряжения питания (макс. 20V ) 5V на плате.

Стабилизатор, используемый на макетной плате Arduino Uno , является стандартным LM7805 1 .Этот стабилизатор уже много лет используется для стабилизации напряжения питания до . На входе он требует напряжения не менее и для собственного использования потребляет от 5 до 8 мА . Однако чем выше будет напряжение на входе стабилизатора, тем больше будут потери. Избыточная энергия преобразуется в тепло, а это означает, что стабилизатор перегреется при более высоких напряжениях. Поэтому хорошо запитать Arduino Uno , используя разъем DC с напряжением, близким к 7V .

Мощность, которая преобразуется в тепло, можно легко рассчитать с помощью следующего соотношения: Pwasted = (Vin − Vout) ∗ I P_ {wasted} = (V_ {in} - V_ {out}) * I Потрачено P = (В на входе - В на выходе) ∗ I

Из этого соотношения следует в точности то, что указано выше - чем больше разница между входным и выходным напряжениями, тем больше потери (в виде тепла).

Принципиальная электрическая схема для подключения стабилизатора LM7805 изображена на рисунке XXX.

Изображение 16 - Принципиальная схема LM7805

Существуют стабилизаторы, обозначаемые как LDO ( Low Drop-Out ) или Ultra LDO , которые требуют значительно меньшего тока по сравнению со стабилизатором LM7805 .Возьмем, к примеру, стабилизатор MCP1703 2 , который имеет падение напряжения 1 В и для его потребления требуется 2 мкА (параметр обозначен как Ток покоя ). Стабилизаторы из серии TPS783xx 3 имеют падение напряжения ок. 150мВ и собственное потребление 500нА .

Повышение энергопотребления устройства IoT , построенного на макетной плате Arduino Uno , станет возможным путем замены стабилизатора.Однако, поскольку стабилизатор является фиксированной частью доски, это невозможно.

Связь, часть

Макетная плата Arduino Uno оснащена микросхемой ATmega16U2 , которая служит преобразователем между USB и последовательной линией . Он используется как для связи между платой Arduino и подключенными устройствами, так и для программирования микроконтроллера ATmega328P .

Если Arduino Uno запитан от порта USB , конечно, потерь не произойдет.Однако никаких мер по энергосбережению чип не предусматривает. Это означает, что даже если по последовательной линии связи нет, чип все равно будет потреблять электроэнергию. Отключение его в таком состоянии позволило бы быстро снизить потребление всей платы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *