Как правильно подключить стабилизатор напряжения на 5 вольт. Какие компоненты необходимы для сборки схемы. Какие основные правила нужно соблюдать при монтаже. На что обратить внимание при выборе элементов схемы.
Основные компоненты схемы стабилизатора напряжения 5В
Для сборки простейшего стабилизатора напряжения на 5 вольт потребуются следующие компоненты:
- Микросхема стабилизатора напряжения 7805
- Конденсаторы: входной электролитический 470-1000 мкФ и выходной 0.1-0.33 мкФ
- Диодный мост или 4 отдельных диода 1N4007
- Понижающий трансформатор на 9-12В
- Радиатор для микросхемы 7805 (при токе нагрузки более 100 мА)
Микросхема 7805 является ключевым элементом схемы. Она обеспечивает стабилизацию выходного напряжения на уровне 5В при изменениях входного напряжения и тока нагрузки.
Схема подключения стабилизатора напряжения 5В
Типовая схема включения стабилизатора 7805 выглядит следующим образом:
- Входное переменное напряжение 220В подается на первичную обмотку понижающего трансформатора
- Со вторичной обмотки трансформатора напряжение 9-12В подается на диодный мост
- Выпрямленное напряжение с диодного моста подается на входной конденсатор большой емкости
- Далее напряжение поступает на вход микросхемы 7805
- С выхода микросхемы снимается стабилизированное напряжение 5В
- Выходной конденсатор малой емкости служит для подавления высокочастотных помех
Основные правила подключения стабилизатора 5В
При монтаже схемы стабилизатора напряжения на 5 вольт необходимо соблюдать следующие правила:
- Входное напряжение должно быть как минимум на 2-3В выше выходного
- Необходимо строго соблюдать полярность подключения электролитических конденсаторов
- При токе нагрузки более 100 мА микросхему 7805 нужно устанавливать на радиатор
- Выходной конденсатор следует располагать как можно ближе к выводам микросхемы
- При большой длине проводов питания рекомендуется ставить дополнительные конденсаторы у нагрузки
Расчет мощности и выбор радиатора
Важным этапом проектирования стабилизатора является расчет рассеиваемой мощности и подбор подходящего радиатора для микросхемы 7805. Мощность, выделяемая на микросхеме, рассчитывается по формуле:
P = (Uвх — Uвых) * Iн
где Uвх — входное напряжение, Uвых — выходное напряжение (5В), Iн — ток нагрузки.
Например, при входном напряжении 12В и токе нагрузки 1А мощность составит:
P = (12В — 5В) * 1А = 7Вт
Для отвода такой мощности потребуется радиатор с тепловым сопротивлением не более 10°C/Вт. Чем меньше тепловое сопротивление, тем эффективнее радиатор.
Особенности выбора компонентов
При выборе элементов схемы стабилизатора на 5В следует учитывать следующие моменты:
- Диоды выбираются на ток в 2-3 раза больше максимального тока нагрузки
- Емкость входного конденсатора рассчитывается из соотношения 1000-2000 мкФ на 1А тока нагрузки
- Напряжение конденсаторов должно быть в 1.5-2 раза выше максимального входного напряжения
- При токе более 1А рекомендуется использовать микросхему LM1084 вместо 7805
Повышение КПД и снижение нагрева
Для повышения эффективности работы стабилизатора и уменьшения нагрева можно применить следующие методы:
- Использовать импульсный понижающий преобразователь вместо линейного стабилизатора
- Минимизировать разницу между входным и выходным напряжением
- Применять микросхемы с низким падением напряжения (LDO-стабилизаторы)
- Использовать более эффективный радиатор или принудительное охлаждение
Эти меры позволят повысить КПД схемы и снизить тепловыделение на регулирующем элементе.
Проверка работоспособности схемы
После монтажа стабилизатора напряжения на 5В необходимо выполнить проверку его работоспособности:
- Измерить выходное напряжение без нагрузки — оно должно составлять 5В ± 0.25В
- Подключить нагрузку и проверить стабильность выходного напряжения
- Измерить пульсации выходного напряжения осциллографом — они не должны превышать 50-100 мВ
- Проверить нагрев микросхемы при максимальной нагрузке
При отклонении параметров от нормы необходимо выявить и устранить причину неисправности.
Типичные неисправности и их устранение
При сборке и эксплуатации стабилизатора на 5В могут возникать следующие проблемы:
- Отсутствие выходного напряжения — проверить правильность подключения и исправность микросхемы
- Нестабильное выходное напряжение — заменить или добавить фильтрующие конденсаторы
- Сильный нагрев микросхемы — улучшить теплоотвод, проверить входное напряжение
- Выходное напряжение отличается от 5В — заменить микросхему, проверить входное напряжение
Внимательный анализ схемы и проверка компонентов позволят быстро выявить и устранить неисправность.
Заключение
Схема стабилизатора напряжения на 5 вольт является базовой для питания многих электронных устройств. При правильном подборе компонентов и соблюдении основных правил монтажа она обеспечивает стабильное выходное напряжение. Для повышения эффективности рекомендуется использовать современные LDO-стабилизаторы и импульсные преобразователи.
Как правильно подключить стабилизатор напряжения
Стабилизаторы напряжения приобретают не от хорошей жизни, и раз вы это сделали, то у вас, скорее всего уже есть или были проблемы с напряжением.
Стандартный уровень напряжения согласно норм, должен быть 230 вольт (не 220, как многие до сих пор считают).
Но в зависимости от места проживания (протяженность и загруженность линий электропередач) и возможных аварий в электросетях (обрыв нулевого провода, перегрузка), напряжение может быть либо стабильно заниженным-повышенным, либо просто ”скакать” в произвольных величинах.
Когда приобретается маленький аппарат для защиты одного конкретного прибора – компьютер, холодильник, телевизор, котел, то с подключением проблем не возникает.
На стабилизаторе имеется вилка и розетка. Тут разберется даже школьник.
А вот если вы хотите установить мощный аппарат, для защиты электроприборов всего дома одновременно, тогда придется повозиться со схемой подключения.
Что нужно для подключения
Помимо самого стабилизатора, вам понадобится ряд дополнительных материалов:
- трехжильный кабель ВВГнГ-Ls
Сечение провода должно быть точно таким же, как и на вашем вводном кабеле, который приходит на рубильник или автомат главного ввода. Так как через него будет идти вся нагрузка дома.
- выключатель трехпозиционный
Данный выключатель в отличие от простых, имеет три состояния:
1включен потребитель №1 2выключено 3включен потребитель №2
Можно использовать и обычный модульный автомат, но при такой схеме, если понадобится отключиться от стабилизатора, придется каждый раз полностью обесточивать весь дом и перекидывать провода.
Есть конечно же режим байпас или транзит, но чтобы перейти на него, нужно соблюдать строгую последовательность. Подробнее об этом будет сказано ниже.
С данным переключателем, вы одним движением целиком отсекаете агрегат, а дом остается со светом напрямую.
- провод ПУГВ разных цветов
Вы должны четко понимать, что стабилизатор напряжения устанавливается строго до электросчетчика, а не после него.
Ни одна энергоснабжающая организация вам не разрешит подключиться по другому, как бы вы не доказывали, что тем самым, кроме эл.оборудования в доме, вы хотите защитить и сам прибор учета.
Стабилизатор имеет свой холостой ход и также потребляет эл.энергию, даже работая без нагрузки (до 30Вт/ч и выше). И эта энергия должна быть учтена и подсчитана.
Второй важный момент – крайне желательно, чтобы в схеме до места подключения прибора стабилизации было либо УЗО, либо дифф.автомат.
Это рекомендуют все производители популярных марок Ресанта, Sven, Лидер, Штиль и т.п. Это может быть вводной дифф.автомат на весь дом, не важно. Главное, чтобы само оборудование было защищено от утечек тока.
В ниже описываемом способе как раз и будет рассматриваться такой вариант. Ведь очень часто эти аппараты вешают на стене в комнатах, прихожих, в свободном доступе для прикосновения.
А пробой обмоток трансформатора на корпус, не такая уж и редкая вещь.
Инструкция по подключению в щитке
Первым делом монтируете в электрощитке, сразу после вводного автомата трехпозиционный переключатель.
- в первом положении, когда язычок поднят вверх, напряжение будет подаваться в дом напрямую с электросети, без задействования стабилизатора
Вдруг он у вас вышел из строя или нужно провести какие либо ревизионные работы. Не будете же каждый раз откидывать провода и обесточивать всю квартиру.
- во втором положении II (язычок автомата смотрит вниз) – эл.снабжение будет идти через стабилизатор
- положение «0» – все электроприборы отключены, как от стабилизатора, так и от внешней сети
Выбираете место установки стабилизатора напряжения. Ставить где попало его тоже нельзя. Существуют определенные правила, которых следует придерживаться.
Прокладываете от щитка до этого места два кабеля ВВГнГ-Ls.
Каждый из них желательно промаркировать и сделать соответствующие надписи с обоих концов:
- вход на стабилизатор
- выход из стабилизатора
Снимаете изоляцию с жил и сначала подключаете кабель в электрощитке.
Фазу с того провода, что идет на вход стабилизатора, подсоединяете к выходным зажимам вводного автомата.
Далее разбираетесь с кабелем стабилизатор-выход. Фазную жилу (пусть это будет белый провод), подключаете к контакту №2 на трехпозиционном выключателе.
Ноль и землю с обоих кабелей сажаете на соответствующие шинки.
Теперь нужно подать фазу непосредственно с вводного автомата на трехпозиционный. Зачищаете монтажный провод ПУГВ, оконцовываете жилы наконечниками НШВИ и заводите его с фазного выхода вводного автомата на зажим №4 выключателя.
Все что остается сделать в щитке – запитать все автоматы с клеммы №1 трехпозиционника.
Проделываете эту операцию опять же гибкими монтажными проводами.
Таким образом по схеме вы подали фазу с вводного автомата на 3-х позиционный, а уже далее через его контакты распределили нагрузку, путем подключения через стабилизатор (контакт №2-№1) и напрямую без него (контакт №4-№1).
В вашем конкретном случае данные номера контактов могут не совпадать с указанными здесь цифрами! Обязательно уточняйте все в инструкции или в паспорте на автомат.
Подключение стабилизатора
Теперь переходим к непосредственному подключению самого стабилизатора. Для того, чтобы подобраться к его контактам, может понадобиться снять внешнюю крышку.
Пропускаете два кабеля (вход и выход) через отверстия и зажимаете под клеммы по следующей схеме:
- фазную жилу входного кабеля стабилизатора затягиваете на клемме ВХОД (Lin)
- нулевую жилу (синего цвета) к клемме N (Nin)
- заземляющую жилу к винтовому зажиму с обозначением ”земля”
Кстати, отдельной клеммы ”земля” может и не быть. Тогда данную жилу закручиваете под винт на самом корпусе аппарата.
Есть модели с клеммниками всего под 3 провода. В них назад возвращается только фаза.
Ноль на питание электроприборов берется с общего щитка.
Теперь когда вы подали напряжение от щитка до стабилизатора, вам нужно вернуть это напряжение, но уже стабилизированное обратно в общий щит.
Для этого подсоединяете кабель — выход со стабилизатора.
- его фазную жилу к зажиму ВЫХОД (Lout)
- нулевую к N (Nout)
- жилу заземления, туда же где и заземляющая жила от входного кабеля
Еще раз визуально проверяете всю схему и закрываете крышку.
Проверка схемы
Первое включение нужно осуществлять без нагрузки. То есть все автоматы кроме вводного и того, что идет на стабилизатор должны быть отключены.
Запускаете его на холостой ход и контролируете работу. Входные и выходные параметры, нет ли посторонних шумов или писка.
Также не помешает проверить правильность и точность тех.данных, что высвечиваются на электронном табло.
Если у вас дома трехфазная сеть 380В, то для такого подключения рекомендуется использовать 3 однофазных стабилизатор напряжения, с подключением каждого по отдельной фазе.
Более подробно о преимуществах трехфазных и однофазных аппаратов и когда какой нужно выбирать, можно ознакомиться в статье ”Как выбрать стабилизатор напряжения для дома”.
Ошибки подключения
1Неправильное расположение и место установки
У вас может быть все идеально подключено и соблюдена схема, но стабилизатор будет постоянно греться и отключаться, либо на его табло выскакивать ошибки.
О том, где можно, а где ни в коем случае нельзя располагать данный прибор подробно читайте в статье ”Где устанавливать стабилизатор напряжения в доме”.
2Подключение через простой автомат, а не трехпозиционный
Безусловно, данный пункт и ошибкой то трудно назвать. Тем более 90% потребителей именно так и делают.
Однако, этот выключатель может реально спасти ваш прибор от выхода из строя.
Дело в том, что переключение стабилизатора напряжения из обычного режима в режим “транзит”, должно выполняться с определенной последовательностью.
Сначала вы отключаете автоматы на панели стабика.
Потом сам переключатель переводите в положение ТРАНЗИТ или БАЙПАС.
И только затем снова включаете автоматы.
Многие забывают об этом и делают переключение под нагрузкой. Что в итоге приводит к поломкам.
С 3-х позиционным автоматом такое исключено. Вы автоматически переключаете напряжение, без каких либо манипуляций на стабилизаторе. И все это одной клавишей!
Никакой последовательности запоминать не нужно. Так что данную процедуру можно смело доверять любому члену семьи.
3Использование для подключения кабеля меньшего сечения чем вводной
Вы можете выбирать меньшее сечение, только когда запитываете отдельные электроприемники.
Если же у вас на стабилизаторе сидит весь дом, то будьте добры соблюдать параметры по вводу согласно всей общедомовой нагрузке.
4Отсутствие наконечников на многожильных проводах
Почему-то многие забывают, что зачастую через стабилизатор проходит вся нагрузка вашего дома. Ровно такая же как и на вводом автомате.
При этом в электрощите все провода обжаты, даже на выключателях освещения с минимальными токами, а вот на клеммниках стабилизатора или его автоматах, постоянно можно встретить голый провод просто поджатый винтом.
Поэтому не скупитесь, и заранее вместе с аппаратом приобретайте соответствующие наконечники.
5Выбивает общий автомат в щитке
Иногда после подключения стабилизатора, начинает выбивать вводной автомат. При этом без стабилизатора, все нормально и ничего не отключается.
Многие сразу грешат на неправильную схему подключения или дефект аппарата. Везут его на гарантийный ремонт и т.п.
А причина может быть совсем в другом. Если у вас через чур низкое напряжение 150-160В, то при его повышении до стандартных 220-230В, ток в сети значительно вырастет.
Отсюда и все проблемы. Обращайте на это внимание, прежде чем нести его обратно в магазин.
Источники — //cable.ru, Кабель.РФ
Ввод в эксплуатацию стабилизаторов напряжения
Место установки стабилизатора. Хоть современные модели стабилизаторов и характеризуются низким уровнем шума, но он все же существует, поэтому при выборе места установки выбирайте нежилые или подсобные помещения.
В помещении, где будет установлен прибор, должен соблюдаться диапазон температур, который указан в технических характеристиках к прибору. Как правило, электромеханические модели могут эксплуатироваться от +5 до +45°С, а релейные допускают своё использование при отрицательной температуре -5°С. Верхний предел температур довольно высокий, но, при попадании прямых солнечных лучей, он легко может быть превышен, поэтому следует избегать солнечных участков. При своей работе стабилизатор выделяет тепло и для его отвода требуется вентиляция. Обратите внимание на корпус агрегата, он имеет вентиляционные жалюзи, которые не должны быть плотно придвинуты к стене или другой поверхности. Минимально допустимый зазор должен составлять не менее 60 см. Избегайте установки прибора на тканевые поверхности, это также может нарушить отведение тепла.
Выбор кабеля для подключения. При установке стабилизатора необходимо правильно подобрать провод — материал, сечение и рабочее напряжение.
Неправильно подобранные провода могут не выдерживать нагрузку по току и начнут нагреваться, а это пагубно скажется на пожаробезопасности.
Если говорить о выборе материала, из которого изготовлен провод, то лучше остановить свой выбор на меди. Этот материал лучше проводит ток, выдерживает большие нагрузки и более безопасный, чем алюминий.
Характеристика провода по рабочему напряжению может быть 380 и 220V. Провод, рассчитанный на 380 пригоден для использования, как в однофазной, так и в трехфазной сети. А кабель с рабочим напряжением 220, можно использовать только для однофазной сети.
Далее выбираем сечение кабеля, от которого зависит максимально-допустимая нагрузка. Для расчета сечения кабеля при установке стабилизатора используют следующую формулу: мощность стабилизатора (в вольт-амперах) делим на минимальное входное напряжение. Результатом расчета будет максимальная сила тока на выходе. Далее, по таблице, находим силу тока и соответствующее для нее сечение кабеля.
Если получаем значение, которого нет в таблице, выбор делаем в сторону увеличения толщины кабеля. Например, у вас ток равен 20А. Такого показателя нет в таблице, соответственно сечение кабеля выбираем, как для 23А. Такой выбор даст определенный «резерв» в случае увеличения нагрузки.
|
Ток, А |
Сечение кабеля, мм |
|
11 |
0.5 |
|
15 |
0.75 |
|
17 |
1 |
|
23 |
1. |
|
26 |
2 |
|
30 |
2.5 |
|
41 |
4 |
|
50 |
6 |
|
80 |
10 |
|
100 |
16 |
|
140 |
25 |
5
Для подключения заземления требуется кабель с сечением 2.
5мм. Заземление — это обязательное условие при установке стабилизатора и предохраняет от поражения электрическим током.
Выбор автоматического выключателя. Установка автомата — условие не обязательное, но автоматический выключатель может предохранить стабилизатор от перегрузки и короткого замыкания. Автоматический выключатель следует подбирать, исходя из его мощности, которая указана в амперах. Мощность автомата должна превышать максимальную силу тока, расчет которой вы проводили при выборе сечения кабеля.
Перейдем непосредственно к подключению стабилизатора и рассмотрим все возможные варианты на моделях фирмы «Ресанта».
Подключение однофазного стабилизатора после счетчика (на все помещение). Установка стабилизатора на вводе, перед нагрузкой — самая распространенная схема. После счетчика, в разрыв фазного провода устанавливаем автоматический выключатель (не обязательно). Выход из автомата подключаем на вход стабилизатора, а выход стабилизатора на разводку помещения.
Стабилизатор имеет три контакта для подключения: вход(фаза), выход(фаза), нуль.
Последовательность действий:
1. Фазу от вводного автомата подключаем на вход(фазу) стабилизатора
2. Выход(фазу) стабилизатора подключаем к проводу нагрузки.
3. Нулевой контакт стабилизатора соединяем с нулевым проводом сети (без разрыва).
В некоторых моделях стабилизаторов схема подключения состоит из четырех контактов: фаза(вход), нуль(вход), фаза(выход), нуль(выход). При таком подключении фазный нулевой провода сети подключаем к соответствующим клеммам на входе стабилизатора и соответственно, провода нагрузки соединяем с контактами на выходе агрегата.
Розеточное подключение однофазного стабилизатора к сети 220V. Такая схема подключения актуальна, когда планируется использовать стабилизатор, как защиту одного или нескольких потребителей.
Это может быть насос, котел отопления или компьютер.
Последовательность действий:
1. На вход стабилизатора подключаем электрический провод оснащенный вилкой.
2. На выход стабилизатора – провод на конце с розеткой. Последовательность подключения фазы роли не играет.
3. Включаем стабилизатор в сеть и к нему подключаем потребителей.
Схема подключения стабилизатора к сети 380V. В основном, трехфазные сети используются на производстве и в промышленных помещениях, но не исключены случаи, когда и в частных домах применяется такая система питания. Для защиты от перепадов напряжения в такой сети возможно два варианта подключения стабилизаторов. Первый — это установка трехфазного агрегата, но такое возможно только в том случае если имеются трехфазные потребители, что для бытовых приборов очень редкий случай. И второй вариант, более оптимальный – установка трех однофазных стабилизаторов, когда идет равномерное разделение нагрузки на все три фазы.
Эта схема установки имеет неоспоримые преимущества: вы получаете полностью независимые друг от друга сети, в случае выхода из строя одного из стабилизаторов две оставшиеся будут работать в нормальном режиме. При выходе из строя одного трехфазного стабилизатора, все помещение останется обесточенным.
Еще одно неоспоримое преимущество это возможность выбора трех разных моделей стабилизаторов, что позволяет подобрать прибор под определенный вид оборудования. На рисунке представлена схема подключения трех однофазных стабилизаторов в одну трехфазную группу. Каждый из стабилизаторов подключаются по такой же схеме, как и для сети в 220, для каждой из фаз отдельно. Из схемы видно, что стабилизируется каждая фаза отдельно и агрегат подключается в разрыв сети. Нулевой провод подключается неразрывно.
Основные правила при установке и вводе в эксплуатацию стабилизатора напряжения.
-
Не спешите устанавливать и подключать стабилизатор, если он был приобретен в холодное время года или если транспортировка проводилась при отрицательной температуре.
Рекомендуется выдержать прибор в течении суток в помещении где он будет эксплуатироваться, так как при перепаде температур может образоваться конденсат, который способен привести к поломке. - Перед выполнением работ по установке необходимо отключить напряжение. Сделать это можно в щитке на входе, обесточив автоматы. После этого не поленитесь проверить отсутствие напряжения с помощью индикаторной отвертки.
- При подключении соблюдайте очередность подключения проводов и производите подключение соответственно схемам.
- После подключения стабилизатора возобновляют подачу электроэнергии и выключатель прибора ставят в положение «включено», при этом должен загореться световой индикатор. Далее работа стабилизатора будет проходит в автоматическом режиме.
-
При эксплуатации помните про перегрузку прибора. Ее номинальная мощность не должна превышать мощность стабилизатора. Даже если изначально мощность стабилизатора была выбрана правильно, всегда может возникнуть необходимость подключения новой техники, не учтенной при покупке стабилизатора, что может вызвать перегрузку и поломку стабилизатора.
- Желательно проводить профилактическое обслуживание стабилизатора: проверку соединения контактов и уборку пыли с оборудования. Не стоит делать влажную уборку, так как корпус не защищен от попадания влаги.
Рекомендуется выдержать прибор в течении суток в помещении где он будет эксплуатироваться, так как при перепаде температур может образоваться конденсат, который способен привести к поломке.
Если после прочтения статьи у вас остались вопросы, обращайтесь в нашу службу поддержки на сайте или посетите наш специализированный магазин в г Екатеринбурге по адресу ул. Новостроя 1А, офис 104.
Каждая единица оборудования в нашей компании имеет идентификационные данные, они регистрируются на всех этапах: при производстве, продаже и даже ремонте в СЦ.
Покупая у нас продукцию Ресанта, Huter и Вихрь, Вы можете быть уверены в её 100% подлинности!
Даем гарантию на все агрегаты и оборудование на этом сайте!
Покупая у нас Вы можете быть уверены в том что получите 100% оригинальный товар, гарантию и обслуживание в нашем Сервисном центре
+ маска «Хамелеон» ** только для физ.
лиц при покупке сварочного аппарата с этим стикером за наличный расчет или по карте в офисе магазина.
7805 5-вольтовая схема регулятора
Киран Салим
10 205 просмотровВ этом уроке мы создадим «схему регулятора 7805 5 вольт».
Как известно, регулируемый источник питания необходим для некоторых электронных устройств, поскольку используемый в них полупроводниковый материал имеет фиксированную скорость тока и напряжения. Устройство может быть повреждено, если есть какое-либо отклонение от фиксированной скорости. Итак, для этого нам понадобится регулируемая установка, основной частью любой регулируемой установки является микросхема регулятора. Одной из наиболее известных ИС регуляторов является ИС регулятора напряжения 7805. Это трехвыводная микросхема линейного стабилизатора напряжения с фиксированным выходным напряжением 5 В, которая используется в самых разных приложениях.
Он может обеспечивать ток до 1,5 А (с радиатором), имеет функции внутреннего ограничения тока и отключения при перегреве и требует минимального количества внешних компонентов для полноценной работы. В настоящее время микросхема регулятора напряжения 7805 производится компанией Texas Instruments. Здесь вся установка источника питания постоянного тока может быть спроектирована с помощью IC 7805 и 7805. Принципиальная схема IC дает вам типичную схему и компоненты, необходимые для блока питания 5 В постоянного тока.
Купить на Amazon
Аппаратные компоненты
Следующие компоненты необходимы для изготовления схемы регулятора 5 В
| Серийный номер | Компоненты | Значение | Кол-во |
|---|