Каковы основные характеристики стабилизатора напряжения LM2940CT. Как правильно подключить LM2940CT в схему. Чем LM2940CT отличается от обычных линейных стабилизаторов. Какие преимущества дает использование LM2940CT в электронных устройствах.
Особенности и преимущества стабилизатора LM2940CT
LM2940CT — это линейный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения (Low Dropout или LDO). Он обладает рядом важных преимуществ по сравнению с обычными линейными стабилизаторами серии 78xx:
- Малое падение напряжения между входом и выходом — всего 0,5-0,7 В при токе 1 А
- Возможность работы при малой разнице между входным и выходным напряжением
- Низкий ток потребления в режиме ожидания
- Встроенная защита от перегрева и короткого замыкания
- Высокая точность поддержания выходного напряжения
Благодаря этим особенностям LM2940CT отлично подходит для использования в портативных устройствах с батарейным питанием, где важна высокая эффективность преобразования напряжения.
Основные электрические характеристики LM2940CT
Рассмотрим ключевые параметры стабилизатора LM2940CT:
- Входное напряжение: до 26 В
- Выходное напряжение: фиксированное 5 В, 8 В, 9 В, 10 В, 12 В или 15 В (в зависимости от модификации)
- Максимальный выходной ток: 1 А
- Падение напряжения: 0,5 В (тип.) при токе 1 А
- Точность поддержания выходного напряжения: ±1%
- Ток потребления без нагрузки: 10 мА (макс.)
- Диапазон рабочих температур: -40°C до +125°C
Как видно, LM2940CT обеспечивает стабильное выходное напряжение при входном напряжении всего на 0,5-0,7 В выше выходного. Это позволяет эффективно использовать его с батарейными источниками питания.
Схема включения LM2940CT
Для корректной работы LM2940CT требуется минимум внешних компонентов. Типовая схема включения выглядит следующим образом:
- Входной керамический конденсатор 0,47-1 мкФ
- Выходной электролитический конденсатор 22 мкФ
- Входное напряжение подается на вывод 1 (IN)
- Выходное напряжение снимается с вывода 3 (OUT)
- Вывод 2 (GND) соединяется с общим проводом
Важно использовать конденсаторы с низким ESR для обеспечения стабильности работы. Рекомендуется располагать конденсаторы максимально близко к выводам микросхемы.
Сравнение LM2940CT с обычными линейными стабилизаторами
Чем LM2940CT выгодно отличается от классических линейных стабилизаторов серии 78xx?
- Меньшее падение напряжения — 0,5 В против 2-2,5 В
- Возможность работы при малой разнице входного и выходного напряжений
- Более низкий ток потребления без нагрузки
- Лучшая стабильность выходного напряжения
- Более широкий диапазон входных напряжений
Благодаря этим преимуществам LM2940CT обеспечивает более высокий КПД и лучше подходит для применения в портативной электронике.
Области применения LM2940CT
Стабилизатор LM2940CT находит широкое применение в различных электронных устройствах:
- Портативная техника с батарейным питанием
- Автомобильная электроника
- Зарядные устройства
- Источники питания для микроконтроллеров и процессоров
- Измерительное оборудование
- Промышленная автоматика
Везде, где требуется эффективное преобразование напряжения с минимальными потерями, LM2940CT является отличным выбором.
Особенности монтажа LM2940CT
При монтаже LM2940CT следует учитывать несколько важных моментов:
- Необходимо обеспечить хороший теплоотвод от корпуса микросхемы
- Рекомендуется использовать многослойную печатную плату с широкими силовыми дорожками
- Входные и выходные конденсаторы нужно располагать максимально близко к выводам микросхемы
- При больших токах нагрузки может потребоваться дополнительный радиатор
- Следует избегать длинных проводников в цепях питания
Правильный монтаж позволит полностью реализовать все преимущества LM2940CT и обеспечить его надежную работу.
Выбор модификации LM2940CT
Стабилизатор LM2940CT выпускается в нескольких модификациях с различным фиксированным выходным напряжением. Как выбрать подходящий вариант?
- LM2940CT-5.0 — для питания логических схем и микроконтроллеров
- LM2940CT-8.0 — для питания дисплеев и некоторых микросхем памяти
- LM2940CT-9.0 — для автомобильной электроники
- LM2940CT-12 — для питания релейных схем и операционных усилителей
- LM2940CT-15 — для питания аналоговых схем и датчиков
При выборе модификации следует учитывать требуемое напряжение питания нагрузки и диапазон входных напряжений в конкретном устройстве.
Заключение
Стабилизатор напряжения LM2940CT благодаря малому падению напряжения, низкому току потребления и высокой точности является отличным выбором для применения в современной портативной электронике. Простота использования и минимум внешних компонентов делают его удобным решением для разработчиков. При правильном применении LM2940CT позволяет создавать эффективные источники питания с высоким КПД.
Lm2940ct характеристики схема включения — Вместе мастерим
По просьбе драйвовчанина были сделаны два блока стабилизаторов для внутрифарных трубок ДХО. По тех.заданию ток нагрузки 0.7А. Поэтому были выбраны два стабилизатора с фиксированным напряжением +12В и ток 1А. Первоначально хотелось сделать импульсный стаб для уменьшения габаритов и нагрева, чтобы заодно отладить свое ДХО на той же ИМС. Но для упрощения конструкции и большей надежности все-таки выбрал линейную ИМС LM2940CT.
Для охлаждения были прикуплены радиаторы. Взял средненького размера и не прогадал. БОльшие размеры ни к чему, а меньшие приведут к увеличению температуры. Взял такие, как на картинке ниже — ИМХО, удобная конструкция получилось. Предполагал, что их следует крепить к жгуту или контрукционным элементам автомобиля с помощью пластиковой стяжки. Можно подобрать другие радиаторы для винтового крепления, но тогда следует подумать о заделкие монтажа микросхемы и герметичности.
Важно! Не многие понимают, что обычную 7812 ставить нельзя.
Объясняю почему. У такой ИМС и подобных падение напряжение между входом и выходом обычно около 2,5 В и оно увеличивается при росте тока. Поэтому такая микросхема будет работать как стабилизатор только при напряжении, равном или больше 14,5 В! Поэтому микросхема стабилизатора должна быть с малым напряжением падения — так называемые, LowDrop или LDO. Я выбрал LM2940CT, потому что давно уже работаю с ней на производстве и дома.
| L4940V85 |
| ST Microelectronics |
| LM2940CT-9.0/NOPB |
| TI |
- Номер детали L4940V85LM2940CT-9.0/NOPB
- Описание
L4940V85 Обзор
The L4940V85 is a 1.5A 3-terminal very low drop Positive Voltage Regulator IC features thermal shutdown and short-circuit protection. This device is particularly suitable for battery-powered equipment, reducing consumption and prolonging battery-life. . Very low quiescent current .
Reverse polarity protection
LM2940CT-9.0/NOPB Обзор
The LM2940CT-9.0/NOPB is a 9V fixed output low-dropout (LDO) Linear Regulator feature the ability to source 1A of output current with a dropout voltage of typically 0.5V and a maximum of 1V over the entire temperature range. Furthermore, a quiescent current reduction circuit has been included which reduces the ground current when the differential between the input voltage and the output voltage exceeds approximately 3V. The quiescent current with 1A of output current and an input-output differential of 5V is therefore only 30mA. Higher quiescent currents only exist when the regulator is in the dropout mode (VIN — VOUT . Output current in excess of 1A . Output voltage trimmed before assembly . Reverse battery protection . Internal short circuit current limit . Mirror image insertion protection . P+ Product enhancement tested . Green product and no Sb/Br
L4940V85 Аналоги
от L4940V85 отличия
L4940V85 отечественный анало LM2940CT-9.
0/NOPB: L4940V85 TO-220 8.5V 1.5A 3Pin, LM2940CT-9.0/NOPB TO-220 9V 1A 3Pin. L4940V85 характеристики и его российские аналоги LM2940CT-9.0/NOPB: L4940V85 STMICROELECTRONICS L4940V85 Fixed LDO Voltage Regulator, 7V to 17V, 500mV Dropout, 8.5Vout, 1.5Aout, TO-220-3, LM2940CT-9.0/NOPB TEXAS INSTRUMENTS LM2940CT-9.0/NOPB Fixed LDO Voltage Regulator, 6V to 26V, 500mV Dropout, 9Vout, 1Aout, TO-220-3. L4940V85 аналоги LM2940CT-9.0/NOPB Корпус/Пакет: L4940V85 STMICROELECTRONICS L4940V85 Fixed LDO Voltage Regulator, 7V to 17V, 500mV Dropout, 8.5Vout, 1.5Aout, TO-220-3, LM2940CT-9.0/NOPB TEXAS INSTRUMENTS LM2940CT-9.0/NOPB Fixed LDO Voltage Regulator, 6V to 26V, 500mV Dropout, 9Vout, 1Aout, TO-220-3.
Описание: Регуляторы с малым падением напряжения (LDO)
Параметры LM2940CT-12:
Санкт-Петербург
+7(812) 325-97-92
Москва
+7(495) 664-31-14
Vital Electronics © Все права защищены, 2002 – 2019
Стабилизатор напряжения – устройство и технические характеристики
Стабилизатор
напряжения — электрическое устройство, получающее
питание от внешнего источника питания
и выдающее на своём выходе напряжение,
не зависящее от напряжения питания (при
условии, что ток нагрузки и напряжение
питания не выходят за допустимые пределы
).
Рисунок 6 – LM2940 в корпусе TO-220
Рисунок 7 – Эквивалентная схематическая диаграмма
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ LM2940CT-5.0:
Стабилизатор напряжения с малым падением напряжения и выходным током до 1 А. Стабилизатор имеет защиту от короткого замыкания, защиту от неправильной полярности и защиту от зеркального подключения на печатных платах.
Таблица 5
Входное напряжение: | +26 В макс. |
Падение напряжения: | 0.5 В тип. при IO=1A |
Макс. выходной ток: | 1 A при VВХ − VВЫХ ≤ 3 В |
Диапазон температур | |
| LM2940: | от −40 до +125 °C |
LM2940C: | от 0 до +125 °C |
5 Схема преобразователя сигнала датчика атмосферного давления в готовом виде( Multisim, p-cad, pcb)
Рисунок
8 – Схема преобразователя сигнала
датчика атмосферного давления в Multisim
10.
1
Рисунок 9 — Схема преобразователя сигнала датчика атмосферного давления в P-CAD
Рисунок 10 – Схема преобразователя сигнала датчика атмосферного давления в PCB
Схема преобразователя сигнала датчика атмосферного давления на платформе NI ELVIS
Рисунок 11 – готовый модуль
Для проверки крайних напряжений датчика давления использовали VPS на NI ELVIS.
Рисунок 11 – Напряжение на выходе 0.07 В при входном 0.2 В
Рисунок 12 – Напряжение 2.5 В при входном 4.7 В
Рисунок 13 — Напряжение на выходе при атмосферном давлении 741 мм.рт.ст.
Рисунок 14 — Проверка результатов с помощью VPS , заданием значения выходного напряжения датчика давления 4 В.
Результаты конструирования
В процессе
конструирования была проведена
учебно-исследовательская работа,
составлен отчёт и конструкторская
документация.
Печатная плата была
изготовлена в лабораторных условиях
по ранее составленной схеме. Был
произведён монтаж элементов на печатную
плату и дальнейшая проверка работоспособности
на NI
ELVIS.
Заключение
В результате данной УИР был создан опытный образец преобразователя сигнала датчика атмосферного давления. Решение поставленной перед нами задачи является полным, т.к. устройство исправно работает за исключением низких давлений(не удалось сделать смещение, соответственно вместо предполагаемых 0 В получилось 0,07 В) и готово к использованию. Для нормальных давлений (около 760 мм.рт.ст.) схема работает исправно. Учебно-технический уровень данной УИР полностью соответствует современным требованиям, и в данной работе применялись все современные технологии. Было произведено оформление отчета и конструкторской документации на изделие.
Делайте это более регулярно — Журнал DIYODE
Существует ряд других вариантов регуляторов напряжения, которые стоит изучить.
В прошлогоднем выпуске FUNdamentals мы представили несколько способов получения фиксированного, чистого, регулируемого напряжения для вашего проекта, когда напряжение источника питания больше, чем требуется вашей схеме; и рассказал о некоторых причинах, почему это может быть так. В этом месяце мы рассмотрим несколько различных методов регулирования напряжения, а также рассмотрим некоторые устройства, повышающие напряжение.
В прошлом месяце мы рассмотрели традиционные недорогие стабилизаторы, для которых требуется, чтобы напряжение питания было как минимум на 2,5 В выше, чем выходное напряжение. Однако это не всегда практично. Возьмем, к примеру, питание 5 В USB от четырех батарей типа АА, всего 6 В, когда они новые.
Это было бы невозможно с 7805; однако есть еще один трехконтактный фиксированный регулятор, который может нам помочь. LM2940CT-5.0 принадлежит к семейству стабилизаторов, называемых стабилизаторами с малым падением напряжения, что означает, что разница между входным и выходным напряжением может стать довольно низкой до того, как устройства «выпадут».
LM29Для 40CT-5.0 требуется, чтобы входное напряжение было всего на 0,5 В выше, чем выходное, что делает их идеальными для нашего сценария выше [1] .
1
LM2940CT-5.0 даже имеет ту же компоновку, что и серия 78XX, с входом слева, заземлением посередине и выходом справа (если смотреть спереди). Однако в спецификации производителя продукта Texas Instruments рекомендуется использовать как входной, так и выходной конденсатор. Семейство регуляторов также представляет интерес для производителя, поскольку существует вариант 3,3 В, LM39.40. Регуляторы с малым падением напряжения стоят в три-десять раз дороже, чем регуляторы серии 78XX — в зависимости от выбранного элемента и поставщика — поэтому они не всегда идеальны, если их конкретные характеристики не важны.
Одна из проблем как серии 78XX, так и регуляторов с малым падением напряжения, представленных выше, заключается в том, что они имеют номинальный ток всего 1 А (при превышении которого они будут самостоятельно ограничивать ток).
Это не большая драма. для типичной логической схемы, но является проблемой для всего, что управляет массивами света, двигателями, исполнительными механизмами и часто многим другим. В таких случаях есть способ повысить текущую мощность этих устройств. В спецификациях производителя от нескольких поставщиков указана аналогичная схема, которая широко использовалась в течение длительного времени. Это включает в себя стабилизатор, прикрепленный к базе силового транзистора, который обрабатывает большой ток как элемент последовательного прохода, оставаясь при этом регулируемым микросхемой регулятора.
Это показано на электрической схеме [2] (примечание: варианты этой схемы существуют и работают достаточно хорошо). Выбор силового транзистора определяет ток, который может быть пропущен, а это, в свою очередь, зависит от соответствующего теплоотвода.
2
Одно из ограничений схемы, подобной этой, связано с тем, что макетные платы не очень подходят для больших плеч компонентов (даже корпус TO220 может растянуть некоторые пружины макета и привести к неадекватному контакту при использовании с тонкими ножками резистора).
Кроме того, большие пакеты, такие как TO3P, вообще не подходят. Кроме того, макетные платы не рассчитаны на очень большие токи, а 4А для многих будет слишком много.
К счастью, решение есть. И Altronics, и Jaycar Electronics продают комплекты на основе низковольтного регулируемого стабилизатора, такого как LM317, который включает в себя печатную плату, все необходимые компоненты и инструкции. Эти комплекты с дополнительным теплоотводом обеспечивают напряжение от 3 В до 15 В при токе до 4 А. В комплект входят винтовые клеммы вместо поставляемых штырей PC , поэтому вы можете использовать тонкий провод для питания логики на макетной плате и более толстый провод для питания сильноточной нагрузки.
Все это хорошо, если вам нужно уменьшить напряжение питания, но что, если вы хотите, чтобы ваше 5-вольтовое устройство работало от 3,7-вольтовой литий-полимерной батареи? Конечно, вы можете соединить два последовательно для 7,4 В и использовать линейный стабилизатор, но это неэффективно при работе от батареи и слишком близко к номинальному значению 2,5 В выше выходного напряжения для стандартных стабилизаторов (7,4 В является номинальным и обычно немного выше).
при зарядке), оставив только более дорогие типы с низким отсевом. В этом случае ответ исходит от более позднего импульсного источника питания (SMPS) или импульсного регулятора. Устройство SMPS использует крошечную катушку для хранения энергии при включении и высвобождения этой энергии для увеличения общего выходного напряжения. Устройства SMPS включаются и выключаются очень быстро, поскольку высокая скорость позволяет им использовать катушку меньшего размера. SMPS может выполнять от 20 000 до 50 000 циклов в секунду в зависимости от конструкции. На высокой частоте требуются медные обмотки меньшего размера, что позволяет использовать крошечные трансформаторы. SMPS может быть разработан для понижения напряжения (режим Buck) или повышения напряжения (режим Boost). Схемы Switchmode также могут быть разработаны для увеличения или уменьшения напряжения, режима Buck/Boost.
Одним из таких устройств от Jaycar является XC4512 5V DC преобразователь постоянного тока в постоянный.
Это принимает напряжение от 2,5 В до 5 В и увеличивает его до регулируемого 5 В постоянного тока. Текущий рейтинг указан в техническом паспорте как 500 мА. Это устройство представляет собой небольшую плату размером с множество USB-флешек и имеет USB-гнездо для вывода, направленное непосредственно на платы микроконтроллеров.
Еще одним продуктом Jaycar является модуль XC4609 DC-DC Boost. Это более крупный модуль с дисплеем напряжения, который может принимать входное напряжение от 3,5 В до 35 В и выдавать выходное напряжение от 5 В до 56 В при токе 2 А. Altronics также присутствует на вечеринке: модуль преобразователя постоянного тока Z6334 представляет собой регулируемый импульсный источник питания с входным напряжением от 3,5 В до 35 В и выходным напряжением от 5 В до 25 В. Также в линейке Z6339.Модуль DFRobot Boost, работающий от двух батареек AA и выдающий 5 В, и модуль Z6337 DC-DC Boost/Buck, который можно настроить на повышение или понижение напряжения при токах до 1 А.
Конечно, есть много других продуктов, доступных в интернет-магазинах; однако таких примеров получено не было.
Если вы сомневаетесь, попросите таблицы данных, так как они всегда содержат необходимую информацию и многое другое.
Надеюсь, эта статья помогла вам понять, что напряжение питания не обязательно должно быть ограничено 5 В от USB-порта, и что питание мощных проектов с регулируемой шиной питания не должно быть сложным или дорогим. Точно так же легкие портативные устройства могут питаться от одноячеечных аккумуляторов, одновременно питая логические схемы.
