7812 стабилизатор схема включения: L7812CV-DG, Стабилизатор напряжения +12В 1.5А 4%, (0…+125C), [TO-220], ST Microelectronics

Содержание

Линейные стабилизаторы напряжения.Как просто сделать источник питания | Электронные схемы

линейные стабилизаторы напряжения

линейные стабилизаторы напряжения

Для питания электроники стабильным напряжением применяют микросхемы-линейные стабилизаторы напряжения.На вход таких микросхем поступает нестабилизированное напряжение, на выходе микросхем напряжение будет стабильным.

78**-самая популярная серия стабилизаторов,это стабилизаторы положительного напряжения.Если название будет из первых двух цифр 79**-это стабилизаторы отрицательного напряжения.Две последние цифры указывают на стабильное напряжение,которое будет на выходе этих микросхем.7805-значит 5В напряжения на выходе, 7810-10 В на выходе.

линейные стабилизаторы напряжения серии 78** и 79**

линейные стабилизаторы напряжения серии 78** и 79**

Основные характеристики таких микросхем:

-максимальное входное напряжение

-выходное стабилизированное напряжение на выходе и выходной ток

На схеме,между выходом и входом может быть указан диод,он служит для защиты микросхемы при коротком замыкании на входе микросхемы при высокой емкостной нагрузке. На таких микросхемах часто делают источники стабильного тока для светодиодов или для зарядных устройств.От сопротивления резистора R* зависит величина тока на выходе.

схема включения стабилизатора 7805 и источник тока на микросхеме серии 78**

схема включения стабилизатора 7805 и источник тока на микросхеме серии 78**

Есть отечественные аналоги зарубежных микросхем.Но надписям на корпусе лучше не доверяться. КРЕН8В это не на 8В стабилизатор а на 15В.

отечественные линейные стабилизаторы напряжения КРЕН КР142ЕН5

отечественные линейные стабилизаторы напряжения КРЕН КР142ЕН5

Микросхемы могут быть линейными стабилизаторами напряжения и импульсными,с импульсными КПД будет выше и меньше требуется радиатор для охлаждения корпуса.Одна из таких популярных импульсных понижающих и регулируемых микросхем является LM2596T-ADJ.На выходе напряжение от 1.2 до 37В, максимальный ток 3А. Надпись на корпусе ADJ говорит о том,что можно регулировать напряжение на выходе.

микросхемы lm2596t-adj APL1084

микросхемы lm2596t-adj APL1084

Одна из самых популярных регулируемых микросхем является LM317.На этой микросхеме и всего несколько деталях можно собрать простой регулируемый источник питания на ток 1.5А. Аналогом микросхемы является КР142ЕН12А. Микросхема LM350T выдает ток на выходе 3А.

микросхемы LM350 LM317

микросхемы LM350 LM317

На платах можно увидеть много различных стабилизаторов на различные напряжения и ток на выходе.

линейные и импульсные стабилизаторы напряжения LT1074IT CS5207-1 IRU1150

линейные и импульсные стабилизаторы напряжения LT1074IT CS5207-1 IRU1150

В небольших корпусах также есть стабилизаторы но на меньший ток.Одна из популярных микросхем является TL431.На ее выходе напряжение можно регулировать от 2.5 до 36В при максимальном токе до 100мА.

микросхемы TL431 78l05 1117

микросхемы TL431 78l05 1117

Есть более редкие экземпляры,такие как TESLA MA7812.

tesla ma7812

tesla ma7812

Ток на выходе микросхемы можно увеличить,добавив эмиттерный повторитель на составном транзисторе.Такую схему проверял с нагрузкой и выдает 1.6-3.2А при напряжении на выходе от 4.6 до 7.8В. Напряжение на входе было 13В. Транзистор КТ829А установлен на радиатор.

эмиттерный повторитель для микросхемы 7805

эмиттерный повторитель для микросхемы 7805

Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения (КРЕН и аналоги)

Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения (КРЕН и аналоги)

МИКРОСХЕМНЫЕ  СТАБИЛИЗАТОРЫ  НАПРЯЖЕНИЯ  ШИРОКОГО  ПРИМЕНЕНИЯ  (КРЕН  И  АНАЛОГИ)

          Один из важных узлов радиоэлектронной аппаратуры — стабилизатор напряжения в блоке питания. Еще совсем недавно такие узлы строили на стабилитронах и транзисторах. Общее число элементов стабилизатора было довольно значительным, особенно если от него требовались функции регулирования выходного напряжения, защиты от перегрузки и замыкания выхода, ограничения выходного тока на заданном уровне.

          С появлением специализированных микросхем ситуация изменилась. Выпускаемые микросхемные стабилизаторы напряжения способны работать в широких пределах выходных напряжения и тока, часто имеют встроенную систему защиты от перегрузки по току и от перегревания — как только температура кристалла микросхемы превысит допустимое значение, происходит ограничение выходного тока.

          В настоящее время ассортимент отечественных и зарубежных микросхем-стабилизаторов напряжения настолько широк, что ориентироваться в нем стало уже довольно трудно. Помещенные ниже таблицы призваны облегчить предварительный выбор микросхемного стабилизатора для того или иного электронного устройства.

          В табл. 1 представлен перечень наиболее распространенных на отечественном рынке трехвыводных микросхем линейных стабилизаторов напряжения на фиксированное выходное напряжение и их основные параметры; на рис. 1 упрощенно показан внешний вид приборов, а также показана их цоколевка. В таблицу включены лишь стабилизаторы с выходным напряжением в пределах 5…27 В — в этот интервал укладывается подавляющее большинство случаев радиолюбительской практики. Конструктивное оформление зарубежных приборов может отличаться от показанного на рис. 1.

          Следует иметь в виду, что сведения о рассеиваемой мощности при работе микросхемы с теплоотводом в паспортах приборов обычно не указывают, поэтому в таблицах даны некоторые усредненные ее значения, полученные из графиков, имеющихся в документации. Отметим также, что микросхемы одной серии, но на разные напряжения, по рассеиваемой мощности могут различаться.

          Ряд микросхем, изготовляемых в дальнем и ближнем зарубежье, имеют маркировку, не соответствующую российской стандартизированной системе. Так, перед обозначением стабилизаторов групп 78, 79, 78L, 79L, 78M, 79M, перечисленных в таблице, в действительности могут присутствовать одна или две буквы, кодирующие, как правило, фирму-изготовитель. Позади указанных в таблице обозначений также могут быть буквы и цифры, указывающие на те или иные конструктивные или эксплуатационные особенности микросхемы.

          Более подробная информация о некоторых сериях отечественнох микросхемных стабилизаторах помещена в [1-5], а по зарубежным — в [6;7].

Таблица 1

МикросхемаUвых, ВIмакс, АPмакс, ВтВключениеКорпус (см. рис.1)
КР1157ЕН501А, КР1157ЕН501Б50,10,5плюсовоеКТ-26 (1,б)
КР1157ЕН601А, КР1157ЕН601Б6
КР1157ЕН801А, КР1157ЕН801Б8
КР1157ЕН901А, КР1157ЕН901Б
9
КР1157ЕН1201А, КР1157ЕН1201Б12
КР1157ЕН1501А, КР1157ЕН1501Б15
КР1157ЕН1801А, КР1157ЕН1801Б18
КР1157ЕН2401А, КР1157ЕН2401Б24
КР1157ЕН502А, КР1157ЕН502Б50,10,5плюсовоеКТ-26 (1,а)
КР1157ЕН602А, КР1157ЕН602Б6
КР1157ЕН802А, КР1157ЕН802Б8
КР1157ЕН902А, КР1157ЕН902Б9
КР1157ЕН1202А, КР1157ЕН1202Б12
КР1157ЕН1502А, КР1157ЕН1502Б15
КР1157ЕН1802А, КР1157ЕН1802Б18
КР1157ЕН2402А, КР1157ЕН2402Б24
КР1157ЕН2702А, КР1157ЕН2702Б27
КР1157ЕН5А, КР1157ЕН5Б50,10,5плюсовоеКТ-27-2 (1,в)
КР1157ЕН9А, КР1157ЕН9Б9
КР1157ЕН12А, КР1157ЕН12Б12
КР1157ЕН15А, КР1157ЕН15Б15
КР1157ЕН18А, КР1157ЕН18Б18
КР1157ЕН24А, КР1157ЕН24Б24
КР1168ЕН550,10,5минусовоеКТ-26 (1,б)*
КР1168ЕН66
КР1168ЕН8 8
КР1168ЕН99
КР1168ЕН1212
КР1168ЕН1515
78L0550,10,5плюсовоеТО-92 (1,а)
78L626,2
78L828,2
78L099
78L1212
78L1515
78L1818
78L2424
79L0550,10,5минусовуюТО-92 или КТ-26 (1,б)
79L06
6
79L1212
79L1515
79L1818
79L2424
КР1157ЕН5В, КР1157ЕН5Г50,251,3плюсовоеКТ-27-2 или ТО-126 (1,в)
КР1157ЕН9В, КР1157ЕН9Г9
КР1157ЕН12В, КР1157ЕН12Г12
КР1157ЕН15В, КР1157ЕН15Г15
КР1157ЕН18В, КР1157ЕН18Г18
КР1157ЕН24В, КР1157ЕН24Г24
78M0550,57,5плюсовое
ТО-202 или ТО-220 (1,г)
78M066
78M088
78M1212
78M1515
78M1818
78M2020
78M2424
79M0550,57,5минусовоеТО-220 (1,д)
79M066
79M088
79M1212
79M1515
79M2020
79M2424
КР142ЕН8Г91
10
плюсовоеКТ-28-2 (1,г)
КР142ЕН8Д12
КР142ЕН8Е15
КР142ЕН9Г20
КР142ЕН9Д24
КР142ЕН9Е27
КР142ЕН5В51,510плюсовоеКТ-28-2 (1,г)
КР142ЕН5Г6
КР142ЕН8А9
КР142ЕН8Б12
КР142ЕН8В15
КР142ЕН9А20
КР142ЕН9Б24
КР142ЕН9В27
7805
5
1,5**10плюсовоеТО-220 (1,г)
78066
78088
78858,5
78099
781212
781515
781818
782424
790551,5**10минусовоеТО-220 (1,д)
79066
79088
79099
791212
791515
791818
792424
КР1162ЕН5А, КР1162ЕН5Б51,510минусовоеКТ-28-2 (1,д)
КР1162ЕН6А, КР1162ЕН6Б6
КР1162ЕН8А, КР1162ЕН8Б8
КР1162ЕН9А, КР1162ЕН9Б9
КР1162ЕН12А, КР1162ЕН12Б12
КР1162ЕН15А, КР1162ЕН15Б15
КР1162ЕН18А, КР1162ЕН18Б18
КР1162ЕН24А, КР1162ЕН24Б24
КР1179ЕН0551,510минусовоеТО-220 (1,д)
КР1168ЕН066
КР1179ЕН088
КР1179ЕН1212
КР1179ЕН1515
КР1179ЕН2424
КР1180ЕН5А, КР1180ЕН5Б51,510плюсовоеКТ-28-2 (1,г)
КР1180ЕН6А, КР1180ЕН6Б6
КР1180ЕН8А, КР1180ЕН8Б8
КР1180ЕН9А, КР1180ЕН9Б9
КР1180ЕН12А, КР1180ЕН12Б12
КР1180ЕН15А, КР1180ЕН15Б15
КР1180ЕН18А, КР1180ЕН18Б18
КР1180ЕН24А, КР1180ЕН24Б24
КР142ЕН5А5210плюсовоеКТ-28-2 (1,г)
КР142ЕН5Б6

* Была выпущена опытная партия с цоколевкой, соответствующей рис. 1,а.
** Выпускают также разновидности на ток нагрузки до 1 А.

Рис. 1

          Некоторые типы отечественных стабилизаторов имеют оригинальную устоявшуюся цифровую нумерацию выводов (она показана на рис. 1 в скобках). Это произошло оттого, что первоначально микросхемы этих серий выпускали в «микросхемных» корпусах со стандартизированной нумерацией выводов. После того, как было налажено производство в «транзисторных» корпусах, нумерация выводов сохранилась.

          Типовая схема включения микросхемных стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение показана на рис. 2,а и б. Для всех микросхем емкость входного конденсатора C1 должна быть не менее 2,2 мкф для керамических или оксидных танталовых и не менее 10 мкф — для алюминиевых оксидных конденсаторов, а выходного конденсатора C2 — не менее 1 и 10 икф соответственно. Некоторые микросхемы допускают и меньшую емкость, но указанные значения гарантируют устойчивую работу любых стабилизаторов. Роль входного может исполнять конденсатор сглаживающего фильтра, если он расположен не далее 70 мм от микросхемы. В [6] опубликовано множество схем различных вариантов включения микросхемных стабилизаторов для обеспечения большего выходного тока, изменения выходного напряжения, реализации других вариантов защиты, использования стабилизаторов напряжения в качестве генераторов тока.

Рис. 2

          Если требуется нестандартное значение стабилизированного выходного напряжения или плавное его регулирование, удобно использовать специализированные регулируемые микросхемные стабилизаторы, поддерживающие напряжение 1,25 В между выходом и управляющим выводом. Их перечень представлен в табл. 2, а типовая схема включения для стабилизаторов с регулирующим элементом в плюсовом проводе — на рис. 3. Резисторы R1 и R2 образуют внешний регулируемый делитель напряжения, который входит в цепь установки уровня выходного напряжения Uвых, равного Uвых=1,25(1+R2/R1)+Iпот*R2, где Iпот=50. ..100 мкА — собственный потребляемый ток микросхемы. Число 1,25 в этой формуле — это упомянутое выше напряжение между выходом и управляющим выводом, которое поддерживает стабилизатор в рабочем режиме.

Таблица 2

МикросхемаUвых, ВIмакс, АPмакс, ВтВключениеКорпус
КР1157ЕН11,2…370,10,6плюсовоеКТ-26 (1,е)
КР1168ЕН11,3…370,10,5минусовоеКТ-26 (1,е)
КР142ЕН12А1,2…371,510плюсовоеКТ-28-2 (1,ж)
КР142ЕН12Б1,2…37110плюсовоеКТ-28-2 (1,ж)
КР142ЕН18А1,3…26,5110минусовоеКТ-28-2 (1,и)
КР142ЕН18Б1,3. ..26,51,510минусовоеКТ-28-2 (1,и)
LM317L1,2…370,10,625плюсовоеТО-92 (1,е)
LM337LZ1,2…370,10,625минусовоеТО-92 (1,е)
LM317T1,2…371,515плюсовоеТО-220 (1,ж)
LM337T1,2…371,515минусовоеТО-220 (1,и)

          Обратим внимание на то, что, в отличие от стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение, регулируемые без нагрузки не работают. Минимальное значение выходного тока маломощных регулируемых стабилизаторов равно 2,5…5 мА и 5…10мА — мощных. В большинстве случаев применения нагрузкой служит резистивный делитель напряжения R1 R2 на рис. 3.

Рис. 3

          По этой схеме можно включать и стабилизаторыс фиксированным выходным напряжением. Однако, во-первых, потребляемый ими ток значительно больше (2…4 мА) и, во-вторых, он менее стабилен при изменении выходного тока и входного напряжения. По этим причинам максимально возможного коэффициента стабилизации устройства достичь не удастся.

          Для снижения уровня пульсаций на выходе, особенно при большем выходном напряжении, рекомендуется включать сглаживающий конденсатор C3 емкостью 10 мкФ и более. К конденсаторам C1 и C2 требования такие же, как и к соответствующим конденсаторам фиксированных стабилизаторов.

          Если стабилизатор работает при максимальном выходном напряжении, то при случайном замыкании входной цепи или отключении источника питания микросхема оказывается под большим обратным напряжением со стороны нагрузки и может быть выведена из строя. Для защиты микросхемы по выходу в таких ситуациях параллельно ей включают защитный диод VD1.

          Другой защитный диод — VD2 — защищает микросхему со стороны заряженного конденсатора C3. Диод быстро разряжает этот конденсатор при аварийном замыкании выходной или входной цепи стабилизатора.

          Все сказанное служит только для предварительного выбора стабилизатора, перед проектированием блока питания следует ознакомиться м полными справочными характеристиками, хотя бы для того, чтобы точно знать, каково максимально допустимое входное напряжение, достаточна ли стабильность выходного напряжения при изменении входного напряжения, тока нагрузки или температуры. Можно выразить уверенность, что перечисленные в статье микросхемы находятся на техническом уровне, достаточном для решения подавляющего числа задач радиолюбительской практики.

          Заметный недостаток у описанных стабилизаторов один — довольно большое минимально необходимое напряжение между входом и выходом — 2…3 В, однако он с лихвой окупается простотой применения и низкой ценой микросхем.

С. Бирюков.

Литература
  1. Щербина А. , Благий С. Микросхемные стабилизаторы серий 142, К142, КР142. — Радио, 1990, №8, с. 89, 90; №9, с. 73, 74.
  2. Нефедов А., Головина В. Микросхемы серии КР142ЕН12. — Радио, 1993, №8, с. 41, 42.
  3. Нефедов А., Головина В. Микросхемы КР142ЕН18А, КР142ЕН18Б. — Радио, 1994, №3, с. 41, 42.
  4. Нефедов А. Микросхемные стабилизаторы серии КР1157. — Радио, 1995, №3, с. 59, 60.
  5. Нефедов А., Валявский А. Микросхемные стабилизаторы серии КР1162. — Радио, 1995, №4, с. 59, 60.
  6. Интегральные микросхемы. Микросхемы для линейных источников питания и их применение. — ДОДЭКА (изд. первое), 1996, 288 с.; 1998 (изд. второе), 1998, 400 с.
  7. Нефедов А.В., Савченко А.М., Феоктистов Ю.Ф. Зарубежные интегральные микросхемы для промышленной электронной аппаратуры. Справочник. — М.: Энергоатомиздат, 1989.

7805 стабилизатор схема включения характеристики. Стабилизатор напряжения. Стабилизатор с плавным выходом на

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:

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.

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.

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.

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.

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 —

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.


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


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


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

Спасибо за внимание.

Планирую купить +14 Добавить в избранное Обзор понравился +23 +38

В настоящее время тяжело найти какое-либо электронное устройство не использующее стабилизированный источник питания. В основном в качестве источника питания, для подавляющего большинства различных радиоэлектронных устройств, рассчитанных на работу от 5 вольт, наилучшим вариантом будет применение трехвыводного интегрального 78L05 .

Описание стабилизатора 78L05

Данный стабилизатор не дорогой и прост в применении, что позволяет облегчить проектирование радиоэлектронных схем со значительным числом печатных плат, к которым подается нестабилизированное постоянное напряжение, и на каждой плате отдельно монтируется свой стабилизатор.

Микросхема — стабилизатор 78L05 (7805) имеет тепловую защиту, а также встроенную систему предохраняющую стабилизатор от перегрузки по току. Тем не менее, для более надежной работы желательно применять диод, позволяющий защитить стабилизатор от короткого замыкания во входной цепи.

Технические параметры и цоколевка стабилизатора 78L05:

  • Входное напряжение: 30 вольт.
  • Выходное напряжение: 5,0 вольт.
  • Выходной ток (максимальный): 100 мА.
  • Ток потребления (стабилизатором): 5,5 мА.
  • Допустимая разница напряжений вход-выход: 1,7 вольт.
  • Рабочая температура: от -40 до +125 °C.

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…


Аналоги стабилизатора 78L05 (7805)

Существуют два типа данной микросхемы: мощный 7805 (ток нагрузки до 1А) и маломощный 78L05 (ток нагрузки до 0,1А). Зарубежным аналогом 7805 является ka7805. Отечественными аналогами являются для 78L05 — КР1157ЕН5, а для 7805 — 142ЕН5

Схема включения 78L05

Типовая схема включения стабилизатора 78L05 (по datasheet) легка и не требует большого количества дополнительных радиоэлементов.

С1 на входе необходим для ликвидации ВЧ помех при подаче входного напряжения. Конденсатор С2 на выходе стабилизатора, как и в любом другом источнике питания, обеспечивает стабильность блока питания при резком изменении тока нагрузки, а так же уменьшает степень пульсаций.

При разработке блока питания необходимо иметь в виду, что для устойчивой работы стабилизатора 78L05 напряжение на входе должно быть не менее 7 и не более 20 вольт.

Ниже приводятся несколько примеров использования интегрального стабилизатора 78L05.

Лабораторный блок питания на 78L05

Данная схема отличается своей оригинальностью, из-за нестандартного применения микросхемы , источником опорного напряжения которого служит стабилизатор 78L05. Поскольку максимально допустимое входное напряжение для 78L05 составляет 20 вольт, то для предотвращения выхода 78L05 из строя в схему добавлен параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1 и резисторе R1.

Микросхема TDA2030 подключена по типу неинвертирующего усилителя. При таком подключении коэффициент усиления равен 1+R4/R3 (в данном случае 6). Таким образом, напряжение на выходе блока питания, при изменении сопротивления резистора R2, будет меняться от 0 и до 30 вольт (5 вольт х 6). Если нужно изменить максимальное выходное напряжение, то это можно сделать путем подбора подходящего сопротивления резистора R3 или R4.

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Бестрансформаторный блок питания на 5 вольт

данная характеризуется повышенной стабильностью, отсутствием нагрева элементов и состоит из доступных радиодеталей.

Структура блока питания включает в себя: индикатор включения на светодиоде HL1, вместо обычного трансформатора — гасящая цепь на элементах C1 и R2, диодный выпрямительный мост VD1, конденсаторы для уменьшения пульсаций, стабилитрон VD2 на 9 вольт и интегральный стабилизатор напряжения 78L05 (DA1). Необходимость в стабилитроне вызвана тем, что напряжение с выхода диодного моста равно приблизительно 100 вольт и это может вывести стабилизатор 78L05 из строя. Можно использовать любой стабилитрон с напряжением стабилизации от 8…15 вольт.

Внимание! Так как схема не имеет гальванической развязки с электросетью, следует соблюдать осторожность при наладке и использовании блока питания.

Простой регулируемый источник питания на 78L05

Диапазон регулируемого напряжения в данной схеме составляет от 5 до 20 вольт. Изменение выходного напряжения производится при помощи переменного резистора R2. Максимальный ток нагрузки составляет 1,5 ампер. Стабилизатор 78L05 лучше всего заменить на 7805 или его отечественный аналог КР142ЕН5А. Транзистор VT1 можно заменить на . Мощный транзистор VT2 желательно разместить на радиаторе с площадью не менее 150 кв. см.

Простая и интуитивная работа, быстрый и точный выбор напряжения и тока…

Схема универсального зарядного устройства

Эта схема зарядного устройства достаточно проста и универсальна. Зарядка позволяет заряжать всевозможные типы аккумуляторных батарей: литиевые, никелевые, а так же маленькие свинцовые аккумуляторы используемые в бесперебойниках.

Известно, что при зарядке аккумуляторов важен стабильный ток зарядки, который должен составлять примерно 1/10 часть от емкости аккумулятора. Постоянство зарядного тока обеспечивает стабилизатор 78L05 (7805). У зарядника 4-е диапазона тока зарядки: 50, 100, 150 и 200 мА, которые определяются сопротивлениями R4…R7 соответственно. Исходя из того, что на выходе стабилизатора 5 вольт, то для получения допустим 50 мА необходим резистор на 100 Ом (5В / 0,05 А = 100) и так для всех диапазонов.

Так же схема снабжена индикатором, построенном на двух транзисторах VT1, VT2 и светодиоде HL1. Светодиод гаснет при окончании зарядки аккумулятора.

зарядный ток: 500 мА/ч, 1000 мА/ч. режимы зарядки при постоянн…

Регулируемый источник тока

По причине отрицательно обратной связи, следующей через сопротивление нагрузки, на входе 2 (инвертирующий) микросхемы TDA2030 (DA2) находится напряжение Uвх. Под влиянием данного напряжения сквозь нагрузку течет ток: Ih = Uвх / R2. Исходя из данной формулы, ток, протекающий через нагрузку, не находится в зависимости от сопротивления этой нагрузки.

Таким образом, меняя напряжение поступающее с переменного резистора R1 на вход 1 DA2 от 0 и до 5 В, при постоянном значении резистора R2 (10 Ом), можно изменять ток протекающий через нагрузку в диапазоне от 0 до 0,5 А.

Подобная схема может быть с успехом применена в качестве зарядного устройства для зарядки всевозможных аккумуляторов. Зарядный ток постоянен во время всего процесса зарядки и не находится в зависимости от уровня разряженности аккумулятора или от непостоянства питающей сети. Предельный ток заряда, можно менять путем уменьшения или увеличения сопротивление резистора R2.

(161,0 KiB, скачано: 6 505)

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:

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» !


Покупал по акции колонки на JD — тут мой обзор на них — 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 —


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.

Планирую купить +13 Добавить в избранное Обзор понравился +23 +38

Широкое применение в электронике нашли интегральные стабилизаторы напряжения и особенно один их вид — стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением в трехвыводных корпусах. Они хороши тем что не требуют внешних элементов (кроме конденсаторов фильтров), регулировок и имеют широкий диапазон токов в нагрузках. Не буду приводить здесь их технические характеристики , а приведу только основные данные и схемы возможного применения.

Стандартные линейные стабилизаторы выпускаются многими производителями и имеют не одно обозначение, мы рассмотрим их на примере наиболее характерного типа:

  • серия L78 (для положительных напряжений ),
  • и серия L79 (для отрицательныхнапряжений ).

В свою очередь стандартные регуляторы делятся на:

  • слаботочные с выходным током в районе 0,1 А (L78Lхх) — вид на рис. 1а,
  • со средним значением тока порядка 0,5 А (L78Мхх) — вид на рис. 1б,
  • сильноточные 1…1,5 А (L78хх) — вид на —рис.1в.

Невысокая стоимость, простота применения и большое разнообразие выходных напряжений и корпусов делают эти компоненты весьма популярными при создании простых схем электропитания. Надо отметить, что эти регуляторы обладают рядом дополнительных функций , обеспечивающих безопасность функционирования. К ним относятся защита от перегрузки по току и температурная защита от перегрева микросхемы.

Рисунок 1

Интегральные стабилизаторы используют корпуса типов: КТ-26 , КТ-27, КТ-28-2, ТО-220,
КТ-28-2, КТ-27-2, ТО-92, ТО-126, ТО-202, которые близки к изображенным на рис.1.

Микросхемы серии 78xx

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

Их популярность связана, как уже говорилось выше, с их простотой использования и относительной дешевизной. При указании определённых микросхем серии, «xx» заменяется на двухзначный номер, обозначающий выходное напряжение стабилизатора (к примеру, микросхема 7805 имеет выходное напряжение в 5 вольт, а 7812 — 12В). Стабилизаторы 78-ой серии имеют положительное относительно земли рабочее напряжение, а серия 79xx отрицательное, имеет аналогичную систему обозначений. Их можно использовать для обеспечения и положительного, и отрицательного напряжений питания нагрузок в одной схеме.

Кроме того, их популярность серии продиктована несколькими преимуществами перед другими стабилизаторами напряжения:

  • Микросхемы серии не нуждаются в дополнительных элементах для обеспечения стабильного питания, что делает их удобными в использовании, экономичными и эффективно использующими место на печатной плате. В отличие от них большинство других стабилизаторов требуют дополнительные компоненты или для установки нужного значения напряжения, или для помощи в стабилизации. Некоторые другие варианты (например, импульсные стабилизаторы) требуют не только большого количества дополнительных компонентов, но могут требовать большой опыт разработки.
  • Устройства серии обладают защитой от превышения максимального тока, а также от перегрева и коротких замыканий, что обеспечивает высокую надёжность в большинстве случаев. Иногда ограничение тока также используется и для защиты других компонентов схемы,
  • Линейные стабилизаторы не создают ВЧ помех, в виде магнитных полей рассеяния и ВЧ пульсаций выходного напряжения.

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

Структура интегрального стабилизатора показана на рис. 2

Рисунок 2

Требование к применению стабилизаторов:

    падение напряжения на нем не должно быть ниже 2 вольт,

    максимальный ток через него, не должен превышать указанного в соотношении:

I max

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

Типовая схема включения стабилизатора напряжения в техвыводном корпусе


с фиксированным выходным напряжением

Типовая схема включения интегрального стабилизатора напряжения в трехвыводном корпусе с фиксированным выходным напряжением показана на рис. 3.

Рисунок 3

Мы видим, микросхемы подобного типа не требуют дополнительных элементов, кроме конденсаторов фильтрующих напряжение — которые фильтруют питающее напряжение и защищают стабилизатор от помех проникающих с нагрузки и от источника питающего напряжения.

Для обеспечения устойчивой работы микросхем серии 78хх во всем диапазоне допустимых значений входных и выходных напряжений и токов нагрузки рекомендуется применять шунтирующие вход и выход стабилизатора конденсаторы. Это должны быть твердотельные (керамические или танталловые) конденсаторы емкостью до 2 мкф на входе и 1 мкф на выходе. При использовании алюминиевых конденсаторов их емкость должна быть более 10 мкф. Подключать конденсаторы необходимо как можно более короткими проводниками как можно ближе к выводам стабилизатора.

и током делителя I2 (возможно регулирование), в) стабилизатора напряжения.

Варианты применения интегрального стабилизатора с фиксированным напряжением

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. Подробная схема показана на рис. 7.

По той же схеме возможно и функциональное регулирование выходного напряжения.

Например возможно регулирование выходного напряжения в зависимости от температуры для применения в системах стабилизации температуры — термостатах. В зависимости от типа температурного датчика он может включаться вместо резисторов R 1 или R 2 .

Рисунок 7

Параллельное включение стабилизаторов

Рисунок 7

Данный регулятор имеет ту особенность, что (для устойчивой раскрутки вентилятора) в начальный момент времени на вентилятор подается полное напряжение (12В). После того как конденсатор С1 зарядится напряжение на выходе будет определяться резистором R 2.

Стабилизатор с плавным выходом на номинальное напряжение

Рисунок 8

Данная схема отличается тем, что в начальный момент времени напряжение на выходе стабилизатора равно 5В (для данного типа), после чего напряжение плавно поднимается до величины определяемой регулирующими элементами.

Собрал А.Сорокин,

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.

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.

Стабилизаторы напряжения, типовые схемы включения и принцип работы

Типовые схемы включения стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение показаны на рис. 1. Для всех микросхем емкость входного конденсатора С1 должна быть не менее 2,2 мкФ для керамических или танталовых и не менее 10 мкФ — для алюминиевых конденсаторов, а выходного конденсатора С2 — не менее 1 и 10 мкФ соответственно. Некоторые микросхемы допускают и меньшую емкость, но указанные значения гарантируют устойчивую работу любых стабилизаторов.

Если требуется нестандартное значение стабилизированного выходного напряжения или плавное его регулирование, удобно использовать специализированные регулируемые стабилизаторы, поддерживающие напряжение 1,25В между выходом управляющим выводом. Типовая схема включения для стабилизаторов с регулирующим элементом показана на рис.2 Резисторы R1 и R2 образуют внешний регулируемый делитель напряжения, который входит в цепь установки уровня выходного напряжения Uвых. равного Uвых=1,25(1+R2/R1)+Iпот*R2, где Iпот=50…100 мкА — собственный потребляемый ток микросхемы. Число 1.25 в этой формуле — напряжение между выходом и управляющим выводом, которое поддерживает стабилизатор в рабочем режиме.

В отличие от стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение, регулируемые стабилизаторы без нагрузки не работают. Минимальное значение выходного тока маломощных регулируемых стабилизаторов равно 2,5…5мА и 5…10мА — для мощных. В большинстве случаев нагрузкой служит резистивный делитель напряжения R1 R2 (рис.2).

По этой схеме можно включать и стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением. Однако во-первых, потребляемый ими ток значительно больше (2…4 мА) и, во-вторых, он менее стабилен при изменении выходного тока и входного напряжения. По этим причинам максимально возможного коэффициента стабилизации устройства достичь не удастся.

Для снижения уровня пульсаций на выходе, особенно при большем выходном напряжении, рекомендуется включать сглаживающий конденсатор СЗ емкостью 10 мкФ и более. К конденсаторам С1 и С2 требования такие же, как и к соответствующим конденсаторам фиксированных стабилизаторов.

Если стабилизатор работает при максимальном выходном напряжении, то при случайном замыкании входной цепи или отключении источника питания микросхема оказывается под большим обратным напряжением со стороны нагрузки и может быть выведена из строя. Для защиты микросхемы по выходу параллельно ей включают защитный диод VD1.

Другой защитный диод — VD2 — защищает микросхему со стороны заряженного конденсатора СЗ. Диод быстро разряжает этот конденсатор при аварийном замыкании выходной или входной цепи стабилизатора.

 

 

Типовые схемы компенсационных стабилизаторов напряжения на транзисторах
Стабилизаторы напряжения в интегральном исполнении

 

Применение микросхемных стабилизаторов серий 142, К142 и КР142

Применение микросхемных стабилизаторов серий 142, К142 и КР142

142ЕН5, 142ЕН8, 142ЕН9

Как известно [Л], эти стабилизаторы идентичны по схеме, каждый из них содержит устройство защиты от замыкания цепи нагрузки. Различаются они только максимальным выходным током и номинальным выходным напряжением, которое имеет одно из следующих значений: 5, 6, 9, 12, 15, 20, 24 и 27 В.

Стабилизатор напряжения (СН), защищенный от повреждения разрядным током конденсаторов. При наличии в выходной цепи СН конденсатора большой емкости иногда необходимо принимать меры по защите микросхемы, то есть по предотвращению разрядки конденсатора через ее цепи. Дело в том, что обычно используемые в цепях питания устройств конденсаторы емкостью до 10 мкФ и более обладают малым внутренним (емкостным) сопротивлением, поэтому при аварийном замыкании той или иной цепи устройства возникает импульс тока, значение которого может достигать десятков ампер. И хотя этот импульс очень кратковременен, его энергии может оказаться достаточно для разрушения микросхемы. Энергия импульса зависит от емкости конденсатора, выходного напряжения и скорости его уменьшения.

Для защиты микросхемы от повреждения в подобных случаях используют диоды. В устройстве, выполненном по схеме на рис. 1, диод VD1 защищает микросхему DA1 от разрядного тока конденсатора С2, а диод VD2 — от разрядного тока конденсатора C3 при замыкании на входе СН.

Выходное напряжение устройства Uвых. = Uвыx.cт. + Ir2R2, где Uвых.ст. — выходное напряжение микросхемы, Ir2 — ток через резистор R2.

Сопротивление резисторов R1 и R2 рассчитывают по формулам: R1 = Uвых.ст./Ir2 + Iп; R2 = Uвых — Uвых.ст./Ir2 ,где Iп — ток потерь в микросхеме, равный 5. ..10 мА. Для нормальной работы устройства ток Ir2 должен быть, как минимум, вдвое больше тока Iп.

Приняв Ir2=20 мА, в рассматриваемом случае (Uвых=10В Uвых.ст.=5 В) получаем Rl=5/(0,02+0,01)=333 Ом, R2=(10—5)/0,02=250 Ом.

Поскольку выбор сопротивлений этих резисторов из стандартного ряда номиналов приводит к отклонению выходного напряжения от расчетного значения, резистор R2 рекомендуется выбирать подстроечным. Это позволит в определенных пределах регулировать выходное напряжение.

Мощность Ррас., рассеиваемую микросхемой при максимальной нагрузке, определяют по формуле: Pрас. = Iвых.(Uвх — Uвых.) + IпUвх.

Конденсатор С1 необходим только в том случае, если длина проводов, соединяющих СН с конденсатором фильтра выпрямителя, больше 100 мм;

С2 сглаживает переходные процессы, и его рекомендуется устанавливать при наличии длинных соединительных проводов (печатных проводников) и в тех случаях, когда недопустимы броски напряжения и тока в Цепи питания нагрузки. Что касается конденсатора С3, то он служит для дополнительного уменьшения пульсаций напряжения на выводе 8 микросхемы DA1.

Наиболее подходят для использования в стабилизаторах танталовые оксидные конденсаторы, обладающие (конечно, при необходимой емкости) малым полным сопротивлением даже на высоких частотах: здесь танталовый конденсатор емкостью 1 мкФ эквивалентен алюминиевому оксидному конденсатору емкостью примерно 25 мкФ.

При соответствующем выборе микросхемы и сопротивления резисторов R1, R2 выходное напряжение может быть более 25 В (в любом случае оно не должно превышать разности Uвых.max. — Uпд ,где Uпд — минимально допустимое падение напряжения на микросхеме). Емкость конденсаторов С2, С3 — не Менее 25 мкФ.

СН со ступенчатым включением (рис.2)


Функции «коммутирующего» элемента в этом устройстве выполняет транзистор VT1. В момент включения питания начинает заряжаться конденсатор СЗ, поэтому транзистор открыт и шунтирует нижнее плечо делителя R1R2.

При этом напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 близко к 0 (оно равно напряжению насыщения Uкэ.нас. транзистора VTl), и выходное напряжение СН лишь ненамного превышает напряжение Uвых.ст. По мере зарядки конденсатора через резистор R3 транзистор закрывается, напряжение на выводе 8 DA1, а следовательно, и на выходе устройства возрастает, и спустя некоторое время выходное напряжение достигает заданного уровня. Длительность установления выходного напряжения зависит от постоянной времени цепи R3C3.

Назначение конденсаторов С1 и С2 — то же, что и в СН по схеме на рис.1.

СН с выходным напряжением повышенной стабильности (рис.3)


Как видно из схемы, отличие этого СН от устройства по схеме на рис. 1 (кроме отсутствия защитных диодов и конденсатора С3) заключается в замене резистора R2 стабилитроном VD1. Последний поддерживает более стабильное напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 и тем самым дополнительно уменьшает колебания напряжения на нагрузке.

Недостаток устройства — невозможность плавной регулировки выходного напряжения (его можно изменять только подбором стабилитрона VD1).

СН с выходным напряжением, регулируемым от 0 В


На рис.4 изображена схема устройства, выходное напряжение которого можно регулировать от 0 до 10 В. Требуемое значение устанавливают переменным резистором R2. При установке его движка в нижнее (по схеме) положение (резистор полностью выведен из цепи) напряжение на выводе 8 DA1 имеет отрицательную полярность и равно разности Uvd1 — Uвых.ст. (Uvd1 — напряжение стабилизации стабилитрона VD1), поэтому выходное напряжение СН равно 0. По мере перемещения движка этого резистора вверх отрицательное напряжение на выводе 8 уменьшается и при некотором его сопротивлении становится равным напряжению Uвых.ст. При дальнейшем увеличении сопротивления резистора выходное напряжение СН возрастает от 0 до максимального значения.

СН с внешними регулирующими транзисторами

Микросхемы 142ЕН5, 142ЕН8, 142ЕН9 в зависимости от типа могут отдавать в нагрузку ток до 1,5…3 А. Однако эксплуатация их с предельным током нагрузки нежелательна, так как требует применения эффективных теплоотводов (допустимая рабочая температура кристалла ниже, чем у большинства мощных транзисторов).

Облегчить режим работы микросхемы в подобных случаях можно, подключив к ней внешний регулирующий транзистор.

Принципиальная схема базового варианта СН с внешним регулирующим транзистором показана на рис.5. При токе нагрузки до 180…190 мА падение напряжения на резисторе R1 невелико, и устройство работает так же, как и без транзистора. При большем токе это падение напряжения достигает 0,6…0,7 В, и транзистор VT1 начинает открываться, ограничивая тем самым дальнейшее увеличение тока через микросхему DA1. Она поддерживает выходное напряжение на заданном уровне, как и в типовом включении: при повышении входного напряжения снижается входной ток, а следовательно, и напряжение управляющего сигнала на эмиттерном переходе транзистора VT1, и наоборот.

Применяя такой СН, следует иметь в виду, что минимальная разность напряжений Uвх. и Uвых. должна быть равна сумме минимального падения напряжения на используемой микросхеме и напряжения Uэб регулирующего транзистора.

Необходимо также позаботиться об ограничении тока через этот транзистор, так как при замыкании в нагрузке он может превысить ток через микросхему в число раз, равное статическому коэффициенту передачи тока h31э, и достичь 20А и даже более. Такого тока в большинстве случаев достаточно для вывода из строя не только регулирующего транзистора, но и нагрузки.

Схемы возможных вариантов СН с ограничением тока через регулирующий транзистор показаны на рис.6-8. В первом из них (рис.6) эта задача решается включением параллельно эмиттерному переходу транзистора VT1 двух соединенных последовательно диодов VD1, VD2, которые открываются, если ток нагрузки превышает 7 А. СН продолжает работать и при некото ом дальнейшем увеличении тока, но как только он достигает 8 А, срабатывает система защиты микросхемы от перегрузки.

Недостаток рассмотренного варианта — сильная зависимость тока срабатывания системы защиты от параметров транзистора и диодов, (ее можно значительно ослабить, если обеспечить тепловой контакт между корпусами этих элементов).

Значительно меньше этот недостаток проявляется в СН по схеме на рис.7.

Если исходить из того, что напряжение на эмиттерном переходе транзистора VT1 и пр мое напряжение диода VD1 примерно одинаковы, то распределение тока ме ду микросхемой DA1 и регулирующим транзистором зависит от отношения значений сопротивления резисторов R2 и R1. При малом выходном токе падение напряжения на резисторе R2 и диоде VD1 мало, поэтому транзистор VT1 закрыт и работает только микросхема. По мере увеличения выходного тока это падение напряжения возрастает, и когда оно достигает 0,6…0,7 В, транзистор начинает открываться, и все большая часть тока начинает течь через него. При этом микросхема поддерживает выходное напряжение на уровне, определяемом ее типом: при увеличении напряжения ее регулирующий элемент закрывается, снижая тем самым протекающий через нее ток, и падение напряжения на цепи R2VD2 уменьшается. В результате падение напряжения на регулирующем транзисторе VT1 возрастает и выходное напряжение понижается. Если же напряжение на выходе СН увеличивается, процесс регулирования протекает в противоположном направлении.

Введение в эмиттерную цепь транзистора VT1 резистора R1, Повышающего устойчивость работы СН (он предотвращает его самовозбуждение) требует увеличения входного напряжения.

В то же время, чем больше сопротивление этого резистора, тем меньше ток срабатывания по перегрузке зависит от параметров транзистора VT1 и диода VD1. Однако с увеличением сопротивления резистора возрастает рассеиваемая на нем мощность, в результате чего снижается КПД и ухудшается тепловой режим устройства.

В СН по схеме на рис.8 транзистор VT1 также выполняет функции регулирующего элемента.

Сопротивление резистора R1 выбирают таким образом, чтобы он открывался при токе нагрузки около 100 мА.

Транзистор VT2 реагирует на изменение (под действием тока нагрузки) падения напряжения на резисторе R2 и открывается, когда оно достигает 0,6…0,7 В, защищая тем самым регулирующий транзистор VT1.

Элементы этого СН рассчитывают и выбирают следующим образом. Предположим, необходим СН с выходным напряжением Uвых. = 5В при токе нагрузки Iвыx. = 5А Входное напряжение Uвх. = 15В. Микросхема 142ЕН5В (Iвых.max. = 2А).

Сначала выбирают транзистор VT1, способный при замыкании выходной цепи рассеять мощность Ррас = Uвх.Iвых.max. = 15*5 = 75Вт. С учетом некоторого запаса для повышения надежности желательно выбрать транзистор с Ррас. = 90…100 Вт. Его статический коэффициент передачи тока h31э при токе коллектора Iк = 5А должен быть не менее 10. Этим требованиям в полной мере отвечает транзистор КТ818АМ — его Pрас.= 100 Вт, h31э = 15 при токе Iк = 5А, Iк.max. = 15А, ток базы Iб = Iк/h31э = 0.33А. Uбэ = 0.9В при токе Iк=5А.

Ток Iвых. микросхемы 142ЕН5В выбирают с таким избытком, чтобы он перекрывал возможные отклонения параметров элементов и напряжения Uбэ. vt1 если этот запас взять равным 20%, то ток Iвых. будет равен 1,2*Iб.vt1 а ток через резистор R1 Ir1 = 0.2*Iб.vt1.

Поэтому сопротивление резистора R1 =Uбэ.vt1/0.2*Iб.vt1 = 13.4 Ом.

Сопротивление резистора R2 рассчитывают по формуле:

R2 = Uбэ.vt2.откр./Iвых. = 0.14 Ом,

где напряжение открывания транзистора Uбэ.vt2.откр. = 0.7В

Транзистор VT2 выбирают из условий Iк.vt2 > Iб.vt1 и Pрас. = Uвх.*Iб.vt1 = 15*0.33 = 5Вт

Этим требованиям отвечает транзистор КТ814А.

У рассматриваемого устройства два недостатка:

Во-первых, довольно большая рассеиваемая мощность (при максимальном токе входное напряжение должно превосходить выходное на величину, равную сумме минимального падения напряжения на микросхеме и значений напряжения на эмиттерном переходе транзисторов VT1 и VT2).

Во-вторых, очень жесткие требования к регулирующему транзистору, который должен выдерживать максимальный ток стабилизатора при большом напряжении Uкэ.

Мощный СН


Его можно выполнить по схеме на рис.9. Представленный вариант обеспечивает выходное напряжение в пределах 5…30В при токе нагрузки до 5А. Кроме микросхемы DA1 и регулирующего транзистора VT1, он содержит измерительный мост, образованный резисторами R2 — R5, R7, и компаратор на ОУ DA2. Особенность моста в том, что через входящий в него резистор R7 протекает большая часть тока нагрузки. Требуемое выходное напряжение устанавливают подстроечным резистором R6, значение тока (в данном случае 5А), при превышении которого СН становится стабилизатором тока, — резистором R2

При токе нагрузки, меньшем 5А, падение напряжения на резисторе R7 таково, что входное напряжение ОУ DA2 больше 0, поэтому его выходное напряжение положительно, диод VD1 закрыт и компаратор не оказывает на работу СН никакого влияния. Увеличение тока нагрузки до 5А и соответствующее повышение падения напряжения на резисторе R7 приводят к тому, что входное напряжение ОУ DA2 вначале уменьшается до 0, а затем меняет знак.

В результате его выходное напряжение также становится отрицательным, диод VD1 и светодиод HL1 открываются и напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 устанавливается на уровне, соответствующем току нагрузки 5А. Свечение светодиода HL1 сигнализирует о том, что устройство перешло в режим стабилизации тока. Колебания сопротивления нагрузки теперь вызывают только изменение выходного напряжения, ток же нагрузки остается неизменным — 5А.

При восстановлении номинальной нагрузки выходное напряжение возрастает до заданного значения. Дальнейшее уменьшение выходного тока приводит к тому, что входное, а за ним и выходное напряжения ОУ DA2 вновь становятся положительными, диод VD1 закрывается и устройство возвращается в режим стабилизации напряжения.

Вместо К140УД7 в описанном СН (как, впрочем, и во всех последующих), можно использовать ОУ К140УД6, К153УД6, К157УД2 и т.п.

СН с высоким коэффициентом стабилизации


Устройство, выполненное по схеме на рис.10, обеспечивает коэффициент нестабильности напряжения менее 0,001% в широком интервале температуры и тока наг узки.

Повышение точности поддержания выходного напряжения достигнуто введением цепи отрицательной обратной связи, состоящей из измерительного моста R1—R3 VD1, ОУ DA2 и полевого транзистора VT1. Таким образом, напряжение на выводе 8 микросхемы DA1 здесь определяется напряжением стабилизации Uvd1 стабилитрона VD1 и напряжением рассогласования моста, усиленным ОУ DA2. Выходное напряжение Uвых.= Uвых.ст. + Uvd1-

Ток через стабилитрон VD1 устанавливают подбором резистора R3. Его сопротивление должно быть таким, чтобы обеспечивался минимальный температурный дрейф напряжения стабилизации.

СН с параллельно включенными микросхемами


Увеличения выходного тока можно добиться не только введением внешнего регулирующего транзистора, но и параллельным соединением микросхем. Например, включив две 142ЕН5А, как показано на рис.11, можно получить выходной ток до 6А. Здесь ОУ DA1 сравнивает падения напряжения на резисторах R1 и R2. Его выходное напряжение так воздействует на микросхему DA2, что текущий через нее ток оказывается в точности равным току через DA3. Для предотвращения нежелательного повышения выходного напряжения в отсутствие нагрузки выход устройства нагружен резистором R6.

Следует отметить, что при максимальном токе нагрузки на резисторах R1 и R2 рассеивается мощность более 2 Вт, поэтому использовать такой СН целесообразно лишь в тех случаях, если нагрузку нельзя разделить на две части (например, на две группы микросхем) с потребляемым током до 3А и питать каждую из них от отдельного СН.

Двуполярный СН на основе однополярной микросхемы


Можно выполнить его по схеме, изображенной на рис.12. Как видно, микросхема DA1 включена по типовой схеме в плюсовое плечо СН. Минусовое плечо содержит делитель напряжения из резисторов одинакового сопротивления R1, R2, инвертирующий усилитель на ОУ DA2 и регулирующий транзистор VT1.

ОУ сравнивает выходное напряжение плеч по абсолютной величине, усиливает сигнал ошибки и подает его в цепь базы транзистора VT1. Если напряжение минусового плеча по какой-либо причине становится меньше, чем плюсового (по абсолютной величине), напряжение на инвертирующем входе ОУ DA1 становится больше 0, и его выходное напряжение понижается, открывая регулирующий транзистор VT1 в большей мере и, тем самым, компенсируя снижение напряжения минусового плеча. Если же это напряжение, наоборот, возрастает, процесс протекает в противоположном направлении и равенство выходных напряжений также восстанавливается.

СН с регулируемым выходным напряжением


Можно собрать его по схеме на рис.13. Здесь ОУ DA2 выполняет функции повторителя напряжения, снимаемого с движка переменного резистора R2. ОУ питается нестабилизированным напряжением, но на его выходной сигнал это практически не влияет, так как напряжение смещения нуля не превышает нескольких милливольт. Благодаря большому входному сопротивлению ОУ становится возможным увеличить сопротивление делителя R1R2 в десятки раз (по сравнению с СН с типовым включением микросхемы DA1) и, тем самым, значительно уменьшить потребляемый им ток.

Введение в цепь обратной связи СН усилителя на ОУ DA2 (рис. 14) позволяет снизить коэффициенты нестабильности Кu и Кi. Коэффициент усиления усилителя определяется сопротивлением резисторов делителя R3R4 и при указанных на схеме номиналах равен 10. Требуемое выходное напряжение устанавливают переменным резистором R2.

Литература

Щербина А., Благий С. Микросхемные стабилизаторы серий 142, К142, КР142. — Радио. 1990, №8. с.89\90; №9. c. 73,74.

А. Щербина, С. Благий, В. Иванов г. Москва (РАДИО № 3, 1991 г.)


Анализ схемы стабилизатора напряжения

Стабилизатор напряжения представляет собой цепь питания или устройство питания, которое может автоматически регулировать выходное напряжение. Его функция заключается в стабилизации напряжения источника питания, которое сильно колеблется и не соответствует требованиям электрооборудования в пределах установленного диапазона значений. Стабилизатор напряжения предназначен для обеспечения нормальной работы различных цепей или электрооборудования при номинальном рабочем напряжении.

Крупногабаритные стабилизаторы напряжения на десятки и даже сотни киловатт используются для обеспечения рабочей мощностью крупной экспериментальной аппаратуры. Существуют также небольшие стабилизаторы переменного напряжения от нескольких ватт до нескольких киловатт, обеспечивающие качественное питание небольших лабораторий или бытовой техники.

В самом начале стабилизатор напряжения стабилизировал напряжение биением реле. Когда напряжение сети колеблется, схема автоматической коррекции стабилизатора напряжения будет активирована, чтобы активировать внутреннее реле и заставить выходное напряжение оставаться близким к установленному значению.Преимущество этой схемы в том, что схема проста, а недостаток в том, что точность регулирования напряжения невысока, а каждое биение и сдвиг реле будет вызывать мгновенное прерывание подачи питания и искровые помехи.

Это вызовет большие помехи при чтении и записи компьютерного оборудования, и легко вызвать неверные сигналы в компьютере. В тяжелых случаях жесткий диск будет поврежден.

Современные высококачественные небольшие стабилизаторы напряжения в основном используют метод угольных щеток с приводом от двигателя для стабилизации напряжения.Этот тип стабилизатора напряжения мало влияет на электрическое оборудование, а точность регулирования напряжения относительно высока. Это продукт без искажения формы волны.

Анализ схемы стабилизатора напряжения

Цепь стабилизации напряжения источника питания состоит из силового трансформатора Т3, выпрямительных диодов VDl-VD4, фильтрующего конденсатора Cl-C3 и трехвыводных интегральных схем стабилизации напряжения ICl и IC2.

Входная схема сравнения состоит из резистора Rl, потенциометра RPl-RP9, конденсатора C6-Cl4 и Nl-Ng внутри интегральной схемы операционного усилителя lC3-1C5.

Схема управления кодом состоит из незатворной интегральной схемы IC6-1C8, затворной и незатворной интегральной схемы IC9, глазуровочного диода IClO VD8-VDl5, резистора R4-R11, конденсатора Cl5-C22.

Выходная цепь компенсации состоит из интегральных схем электронного переключателя ICl (Sl-S4), IC17 (S5-S8), тиристоров VTl-VT8, компенсационного главного трансформатора Tl, компенсационного вспомогательного трансформатора T2, контактора переменного тока KM, вольтметра PV и амперметра. ПА.

Схема защиты от перенапряжения/понижения напряжения состоит из незатвора D9 в IC7, диодов VD5-VD7, резисторов R2, R3, транзистора V и реле К.

Относительно простой стабилизатор напряжения переменного тока 220 В может использовать электронное обнаружение и механическую регулировку. Сравнивая понижающее и выпрямленное напряжение постоянного тока 220 В со стандартным напряжением, полученным интегральной схемой стабилизатора напряжения, можно обнаружить, что при низком напряжении источника питания 220 В выпрямленное выходное напряжение постоянного тока относительно низкое по сравнению со стандартным. Напряжение. Если цепь триодного переключателя приводится в действие для срабатывания реле, контакт реле заставляет регулирующий двигатель вращаться вперед. Затем однофазный трансформатор регулирования напряжения, приводимый в действие регулирующим двигателем, повышает напряжение источника питания до тех пор, пока разница между напряжением постоянного тока, выдаваемым схемой обнаружения, и стандартным напряжением не станет меньше напряжения проводимости схемы переключения. Реле отпущено, и форсирование окончено. Если напряжение 220 В слишком высокое, необходимо включить соответствующую схему выключателя, чтобы заставить регулирующий двигатель двигаться в обратном направлении и понижать его.

Этот метод в основном предназначен для обнаружения цепи управления приводом.Используя различные регуляторы мощности или трансформаторы, можно просто изменить мощность регулятора. Однако точность этого метода стабилизации напряжения невелика и может достигать в основном порядка 5 %.

T1 — понижающий трансформатор переменного тока. Если вы хотите уменьшить напряжение 220 В переменного тока до более низкого напряжения, для этого источника питания с линейной стабилизацией на выходе 12 В достаточно установить вторичное напряжение T1 на 14–15 В.

Мост выпрямителя, состоящий из D1, D2, D3 и D4, может преобразовывать напряжение переменного тока, выдаваемое вторичной обмоткой T1, в однонаправленное пульсирующее напряжение.

C1 и C2 представляют собой входные фильтрующие конденсаторы, которые могут преобразовывать однонаправленное пульсирующее напряжение в постоянное напряжение с небольшими пульсациями. В дополнение к пульсациям это постоянное напряжение также будет изменяться при колебаниях напряжения сети, которое нестабильно.

C3 и C4 — конденсаторы выходного фильтра, их основная функция — подавление самовозбуждающихся колебаний, которые может производить 7812, чтобы обеспечить его нормальную работу.

Максимальное входное напряжение 7805.Стабилизаторы питания микросхем

Регулируемое напряжение питания очень важно для многих электронных устройств, так как используемые в них полупроводниковые компоненты могут быть чувствительны к скачкам и шумам нерегулируемого напряжения. Электронные устройства, питающиеся от сети, сначала преобразуют переменное напряжение в постоянное за счет диодного моста или другого подобного элемента. Но это напряжение не должно использоваться в чувствительных цепях.

В этом случае нужен регулятор напряжения (или стабилизатор).И одним из самых популярных и распространенных сегодня регуляторов является регулятор серии 7805.

Микросхема 7805 расположена в трехконтактном корпусе ТО-220 с контактами вход, выход, земля (GND). Также на металлическом основании микросхемы представлен контакт GND для крепления радиатора. Данный стабилизатор поддерживает входное напряжение до 40 В, а выходное обеспечивает 5 В. Максимальный ток нагрузки 1,5 А. Внешний вид стабилизатора напряжения 7805 с расположением выводов показан на изображении ниже.

Благодаря стабилизатору напряжения серии 7805 выход фиксируется на определенном уровне без заметных скачков и шумов. Чтобы эффективно минимизировать шумы на выходе и максимально сделать выходное напряжение стабильным, регулятор 7805 необходимо правильно «прикрутить», то есть к его входу и выходу подключить блокировочные, сглаживающие конденсаторы. Схема подключения конденсаторов микросхемы 7805 (У1) приведена ниже.


Здесь конденсатор С1 является байпасным или блокировочным конденсатором и используется для подавления очень быстрых входных скачков на землю.C2 — фильтрующий конденсатор для стабилизации медленных изменений входного напряжения. Чем больше его значение, тем выше уровень стабилизации, но не стоит брать это значение слишком большим, если вы не хотите, чтобы он дольше разряжался после включения. Конденсатор С3 также стабилизирует медленные изменения напряжения, но уже на выходе. Конденсатор С4, как и С1, гасит очень быстрые скачки, но уже после регулятора и непосредственно перед нагрузкой.

Типичная схема регулятора напряжения 7805 показана ниже.Здесь переменное напряжение выпрямляется диодным мостом и подается на регулятор с необходимой обвязкой конденсаторов для лучшей стабилизации выходного напряжения. В схему также добавлен диод Д5, позволяющий избежать короткого замыкания и тем самым защитить регулятор. Если бы это было не так, то выходной конденсатор мог бы быстро разряжаться в период низкого импеданса внутри регулятора.


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

Блок питания своими руками можно собрать достаточно быстро и просто из дешевых и распространенных деталей. Это неотъемлемая часть любого электронного устройства. Без электричества не может работать ни один компьютер, приемник, мобильный телефон, планшет и т.д. Всем электронным устройствам нужны электроны, источниками которых являются различные источники питания.

Начинающему радиолюбителю и электронщику в качестве первой самоделки следует собрать блок питания. А затем создавать другие устройства, которые будут питаться от существующего источника, причем сделанного своими руками.

Различают импульсные блоки питания, их еще называют бестрансформаторными, и трансформаторными. В этой статье мы соберем только самые последние. Здесь отметим лишь, что основным достоинством импульсных является их значительная мощность при малых габаритах и ​​массе, т. е. высокая удельная мощность, а недостатком являются сильные электромагнитные помехи, вызванные самой конструкцией таких блоков питания, поэтому их необходимо экранированный. По этой причине в аудиотехнике высокого класса используются исключительно трансформаторные блоки питания.

Практически все современные электронные устройства построены на основе микросхем их (или) транзисторов, для питания которых требуется постоянное напряжение 5, 9 и 12 В. Хотя последнее время микросхемы переключаются на питание от 3,3 В. Поскольку напряжение в сети (в розетке) переменное 220 В, 50 Гц, то назначение любого блока питания (БП) — понизить и преобразовать переменное напряжение постоянное ( рис. 1 ) Кроме того, выходное напряжение должно быть стабильным, то есть всегда оставаться на определенном уровне независимо от колебаний входного напряжения.

Рис. 1 — Функциональная схема блока питания

В состав БП входят трансформатор, выпрямитель, фильтр и стабилизатор напряжения или, значительно реже, стабилизатор тока ( рис. 2 ) Для индикации наличия напряжения также можно использовать светодиод или вольтметр.

Рис. 2 — Структура блока питания

Кратко рассмотрим назначение основных элементов БП.

Трансформатор. Назначение

Трансформатор  Применяется для снижения переменного сетевого напряжения 220 В, частотой 50 Гц до требуемого значения, необходимого для питания различных электронных устройств. Он также служит для гальванической развязки высоковольтных цепей с низковольтными, то есть для того, чтобы напряжение 220 В не попадало на микросхемы, транзисторы и другие электронные элементы, питающиеся от низкого напряжения, и не повреждало их. .Конструктивно трансформатор состоит из одной первичной и одной или нескольких вторичных обмоток ( рис. 3 ), которые намотаны на магнитную цепь, состоящую из тонких стальных пластин, разделенных непроводящим слоем.


Рис. 3 — Схематическое изображение трансформатора

Когда к первичной обмотке подключен источник переменного напряжения, то в ней протекает переменный ток, так как цепь замкнута.Оно, в свою очередь, вызывает магнитное поле, которое также является переменным. Он будет концентрироваться в ядре и течь по нему в виде магнитного потока. Этот поток на пересечении вторичной обмотки наводит в своих витках электродвижущую силу (ЭДС), которую называют ЭДС самоиндукции. Оно, между прочим, прямо пропорционально количеству витков обмотки. Чем больше число витков, тем выше значение ЭДС.

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


Рис. 4 — Тороидальные и стержневые трансформаторы бронированного типа

Для нашего блока питания нужно использовать трансформатор с номинальным током вторичной обмотки не менее 1 А. Меньше смысла нет, так как мощность БП будет маловата.Напряжение вторичной обмотки необходимо выбирать исходя из выходного напряжения блока питания. Если оно 5 В, то и обмотка должна иметь 5 В, если 12 В — то 12 В и так далее.

Полупроводниковый выпрямитель

Для получения выпрямителя от переменного напряжения постоянного тока. Напряжение после выпрямителя правильно называть не постоянным, а выпрямленным. В преимущественном большинстве используется выпрямитель, состоящий из четырех диодов. Схема выпрямления называется мостом.Принцип действия следующий. За один полупериод ( рис. 5 ) ток во вторичной обмотке течет в направлении снизу вверх ( см. рис. 5 ) и через открытую пару диодов VD1, VD2 и нагрузку в виде светодиода VD5 с последовательно включенным резистором R5 протекает выпрямленный ток.


Рис. 5 – Работа выпрямителя в первом полупериоде

Во втором полупериоде ток вторичной обмотки трансформатора течет в обратном направлении — сверху вниз ( рис.6 ) Диоды VD3, VD4 теперь открыты, а диоды VD1, VD2 закрыты. Ток протекает через нагрузку в одном направлении ( см. рис. 6 ).


Рис. 6 – Работа выпрямителя во втором полупериоде

Выпрямитель можно взять готовый или припаять один из четырех диодов. Готовый выпрямитель имеет 4 вывода. На два из них подается переменное напряжение (такие выводы обозначаются знаком «~»), а на два других снимается постоянное напряжение.Один обозначается знаком плюс «+», а второй знаком минус «-». Выводы можно определить по маркировке, которая нанесена на корпус, а также по длине клемм: самая длинная клемма — «+», чуть короче — «минус», две самые короткие клеммы одинаковой длины клеммы для подключения переменного напряжения ( рис. 7 ).


Рис. 7 – Мостовой выпрямитель. Внешний вид

Фильтр

После выпрямителя напряжение получается не идеально постоянное, а пульсирующее.Для сглаживания этих пульсаций необходимо применить фильтр ( рис. 8 ) Самый простой фильтр состоит из электролитического конденсатора большой емкости ( рис. 9 ) Такой фильтр подойдет к нашему блоку питания. Так как напряжение на входе конденсатора носит пульсирующий характер, то в нем есть пики и спады, то есть напряжение то растет, то падает. При повышении напряжения конденсатор заряжается, а при спаде — разряжается на нагрузку.В результате напряжение на нагрузке остается практически постоянным.


Рис. 8 — Схема подключения конденсатора в качестве фильтра


Рис. 9 – Конденсаторы электролитического фильтра

Сетевые фильтры. ЛМ 7805. ЛМ 7809. ЛМ 7809. ЛМ 7812

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

Наиболее распространенная серия регуляторов напряжения LM 78 ХХ и LM 79 ХХ где буквы ЛМ  указать производителя; также можно использовать буквы CM Однако важны 4 цифры после букв. Первые две цифры обозначают полярность выходного напряжения стабилизатора: 78  — положительное напряжение 79   — отрицательное напряжение. Далее рассмотрим их схемы. Вторые две цифры в маркировке стабилизаторов ХХ ( рис. 10 ) обозначают значение выходного напряжения, например 05 — 5 В; 08 — 8 В; 12 — 12 В и т. д. Теперь расшифруем несколько стабилизаторов целиком. ЛМ 7805   Является стабилизатором с положительным LM 7908 — стабилизатор с отрицательным выходным напряжением 5 В; ЛМ 7812 — 12 В, положительное напряжение.


Рис. 10 — Стабилизаторы   напряжение: ЛМ 7805, ЛМ 7808, ЛМ 7809

Такие стабилизаторы имеют три выхода: входной, общий и выходной. Обозначение контактов показано на рис. одиннадцать .

Рассматриваемый тип стабилизаторов напряжения рассчитан на ток 1 А. При протекании этого тока сильно нагревается, поэтому его необходимо устанавливать на радиатор, для этого он имеет корпус с металлической пластиной и отверстием для установка радиатора.

Рис. 11 – Обозначение выводов регулятора напряжения ЛМ 7805

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


Рис. 12 — Цепь питания

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

Если на вход стабилизатора LM7805 подать напряжение 25 В, то он выдаст стабильное напряжение 5 В. Но тут другая беда. Оставшиеся 20 В будут гаситься на внутреннем сопротивлении стабилизатора и при протекании значительного тока он слишком сильно перегреется. Поэтому не рекомендуется подавать на вход стабилизатора слишком большое напряжение относительно его выходного напряжения.Оптимум на 2…3 В больше.

Что касается тока, то, как было сказано, номинальный ток стабилизатора равен 1 А, следовательно, все элементы блока питания должны выдерживать ток не менее 1 А. В основном это касается выпрямителей (или отдельных диодов) и вторичная обмотка трансформатора (и, соответственно, первичная с учетом коэффициента трансформации).

Посмотрим на схему блока питания, показанную на рис. 12 .Вход и выход стабилизатора зашунтированы неполярными малогабаритными конденсаторами 0,33 мкФ и 0,1 мкФ соответственно. Их установка рекомендована производителем для поглощения и защиты от высокочастотных помех. Хотя в 99% случаев можно обойтись и без этих конденсаторов.

Продолжаем собирать блок питания своими руками

Если вам необходимо иметь стабилизированный источник напряжения непосредственно на устройстве сома или если вам нужен маломощный блок питания, то применяйте вышеприведенную схему ( рис.12 ), но применить стабилизаторы напряжения серии 78 Л 05, 78 Л 12, 79 Л 05, 79 Л 08  и так далее. Внешне похожи на транзисторы и тоже имеют три вывода ( рис. 13 ) Их номинальный ток 100 мА, поэтому они не требуют установки радиатора и находятся в таком компактном корпусе.

Рис. 13 — Стабилизатор напряжения 78 Л 05

Расшифровка их маркировки осуществляется точно так же, как рассмотрено выше, только пары цифр разделяются буквой L . Первая пара цифр означает: 78   — положительный 79   — отрицательное напряжение. Вторая пара цифр: 05 — 5 В, 08 — 8 В, 09 — 9 В, 12 — 12 В и т. д.

Обратите внимание, что рассматриваемые типы стабилизаторов отличаются маркировкой выводов ( рис. четырнадцать ).


Рис. 14 — Стабилизаторы напряжения ЛМ 7805 и 78 Л 05

  Электрическая схема 78L05

Схема подключения 78L05 показана на рис.пятнадцать . Точно так же включаются другие серии стабилизаторов положительного напряжения 78 Л ХХ и ЛМ 78ХХ .


Рис. 15 — Схема подключения стабилизаторов напряжения 78 Л ХХ и ЛМ 78ХХ

Цепь переключения 79 L 05

Серийная схема стабилизаторов отрицательного напряжения 79 Л ХХ и ЛМ 79ХХ   показано на рис.16 . Хоть они и не часто используются, но все же нужно знать об их существовании и уметь применять на практике.


Рис. 16 — Схема подключения 79 Л ХХ и ЛМ 79ХХ

Теперь, надеюсь, вы сами сможете собрать блок питания на любое напряжение. А самое главное, мы научились применять на практике любые стабилизаторы напряжения и увидели, что в этом 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 регулятор напряжения, а где достаточно простого стабилизатора? Ответы на эти вопросы вы найдете в этой статье.

Рассмотрим стабилизатор напряжения на примере LM7805.В его характеристиках указано: 5В 1,5А. Значит стабилизирует именно напряжение и оно до 5В. 1,5А — это максимальный ток, который может провести стабилизатор. Пиковый ток. То есть может отдавать и 3 миллиампера, и 0,5 ампера, и 1 ампер. Столько, сколько нагрузка требует тока. Но не более полутора. В этом основное отличие стабилизатора напряжения от стабилизатора тока.

Типы стабилизаторов напряжения

Существует всего 2 основных типа стабилизаторов напряжения:

Линейные регуляторы напряжения

Например, микросхемы РОЛЛ или , LM1117 , LM350 .

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

Советский стабилизатор КР142ЕН5А. Заменяет LM7805.


Стабилизатор LM7805

Самый распространенный тип.Их недостаток в том, что они не могут работать при напряжении ниже заявленного выходного напряжения. Если он стабилизирует напряжение на уровне 5 вольт, то на вход его нужно подать как минимум на полтора вольта больше. Если подать меньше 6,5 В, то выходное напряжение «проседает», и 5 В мы не получим. Еще один недостаток линейных стабилизаторов — сильный нагрев под нагрузкой. Собственно, в этом и заключается 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 пойдет на потребителя. Корпус нагреется 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 расходоваться на нагрев стабилизатора. Всех этих недостатков лишены импульсные стабилизаторы.

Импульсные регуляторы напряжения

Импульсные стабилизаторы  — лишены линейных недостатков, но и стоят дороже. Это уже не просто трехконтактный чип.Они выглядят как доска с частями.

Одна из версий импульсного стабилизатора.

Импульсные стабилизаторы  Бывают трех типов: понижающие, повышающие и всеядные. Наиболее интересны всеядные. Независимо от входного напряжения, на выходе будет именно то, что нам нужно. Всеядному импульсу все равно, что входное напряжение ниже или выше желаемого. Он автоматически переходит в режим повышения или понижения напряжения и удерживает заданный выход.Если в характеристиках указано, что на стабилизатор можно подавать от 1 до 15 вольт на входе и 5 будет стабильно на выходе, то так 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 недопустим сильный нагрев линейного стабилизатора — ставьте импульсный. Я использую кастомные копеечные импульсные стабилизаторы напряжения, которые заказываю на Aliexpress. Ты можешь купить.

Хорошо. Что со стабилизатором тока?

Я не открою Америку, если скажу, что стабилизатор тока стабилизирует ток.
 Стабилизаторы тока иногда называют драйверами светодиодов. Внешне они похожи на импульсные регуляторы напряжения. Хотя сам стабилизатор представляет собой небольшую микросхему, все остальное необходимо для обеспечения правильного режима работы. Но обычно драйвером называют всю схему сразу.


Так выглядит стабилизатор тока.Красным кружком обведена та самая схема, на которой стоит стабилизатор. Все остальное на доске — это обвязка.

Так. Водитель устанавливает ток. Стабильный! Если написано, что на выходе будет ток 350 мА, то будет именно 350 мА. Но выходное напряжение может варьироваться в зависимости от напряжения, требуемого потребителем. Не будем вдаваться в дебри теории по этому поводу. как это все работает. Только помните, что вы не регулируете напряжение, драйвер все сделает за вас исходя из потребителя.

Ну и зачем тогда все это нужно?

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

Пример: вы хотите запитать 3 светодиода от бортовой сети автомобиля. Как вы можете узнать из, для светодиода важно точно контролировать силу тока. Используем самый распространенный вариант подключения светодиодов: 3 светодиода и резистор соединены последовательно.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.
  Пока достаточно.
 На втором потеряется еще 3,4 вольта, то есть останется 8,6-3,4 = 5,2 вольта.
  И на третий светодиод тоже хватит.
 А после третьего останется 5,2-3,4=1,8 вольта.
 Если вы хотите добавить четвертый светодиод — недостаточно.
  Если напряжение питания поднять до 15В, то этого достаточно. Но тогда резистор тоже нужно будет считать. 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). Так вот, если входное напряжение нестабильно (такое обычно бывает в автомобилях), то сначала нужно стабилизировать напряжение, а потом можно ограничить ток до нужных значений резистором.Если мы используем резистор в качестве ограничителя тока, где напряжение нестабильно, вам необходимо стабилизировать напряжение.

Стоит помнить, что резисторы имеет смысл ставить только до определенной силы тока. После определенного порога резисторы начинают сильно греться и приходится ставить резисторы помощнее (почему в этом приборе написано про мощность резистора). Тепловыделение увеличивается, КПД снижается.

Также называется драйвером светодиодов. Часто те, кто не очень в этом разбирается, стабилизатор напряжения называют просто драйвером светодиода, а импульсный регулятор тока — , хороший драйвер светодиода .Он сразу выдает стабильное напряжение и ток. И почти не греется. Вот как это выглядит:


Согласитесь, бывают случаи, когда для питания электронных безделушек требуется стабильное напряжение, не зависящее от нагрузки, например, 5 Вольт для питания схемы на микроконтроллере или скажем 12 Вольт для питания автомагнитолы. Чтобы не крутить весь интернет и не собирать сложные схемы на транзисторах, инженеры-конструкторы придумали так называемые Сетевые фильтры . Эта фраза говорит сама за себя. На выходе такого элемента мы получаем напряжение, на которое рассчитан данный стабилизатор.

В нашей статье мы рассмотрим трехвыводные стабилизаторы напряжения lM78XX семейства . Серия 78XX доступна в металлических корпусах TO-3 (слева) и пластиковых корпусах TO-220 (справа). Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, заземление (общий) и выход.

Вместо «ХХ» производители указывают напряжение стабилизации, которое нам даст этот стабилизатор.Например, стабилизатор 7805 на выходе выдаст 5 вольт, 7812 соответственно 12 вольт, а 7815 — 15 вольт. Все очень просто. А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит для всех стабилизаторов семейства 78ХХ.

Думаю можно подробнее объяснить что к чему. На рисунке мы видим два конденсатора, запаянных с каждой стороны. Это минимальные номиналы кондеров, можно, и даже желательно ставить больший номинал.Это необходимо для уменьшения пульсаций как на входе, так и на выходе. Кто забыл, что такое пульсации, можете посмотреть статью Как из переменного напряжения получить постоянное. Какое напряжение нужно подать, чтобы стабилизатор работал с чики-пучками? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. И вот он. Посмотрите, из скольких транзисторов, резисторов и диодов Шоттки и даже конденсатора состоит один стабилизатор! И прикиньте, если бы мы собирали эту схемку из элементов? =)

Продолжайте.Нас интересуют эти характеристики. Выходное напряжение   — выходное напряжение. Входное напряжение — Входное напряжение. Ищем свой 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 вольт. Желаемым входным напряжением производители отметили напряжение 10 вольт. Но, бывает, что выходное стабилизированное напряжение иногда либо немного занижено, либо немного завышено. Для электронных безделушек вольтовые доли не чувствуются, а для презентационной (точной) аппаратуры лучше собрать свои схемы.Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может дать нам одно из напряжений в диапазоне 4,75 — 5,25 Вольта, но при этом должны быть соблюдены условия, чтобы ток на выходе в нагрузке не превышал 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может «колебаться» в диапазоне от 7,5 до 20 Вольт, при этом на выходе всегда будет 5 Вольт. В этом вся прелесть стабилизаторов.

Мощность рассеивания на стабилизаторе может доходить до 15 Вт — это приличное значение для такой малогабаритной радиодетали.Поэтому если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю стоит подумать об охлаждении стабилизатора. Для этого его надо посадить через пасту СВТ на радиатор. Чем больше выходной ток, тем большего размера должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще продувался кулером, как проц в компе.

Посмотрим на нашего подопечного, а именно на стабилизатор LM7805. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 вольт стабилизированного напряжения.

Соберем по схеме

Берем нашу макетную плату и быстро собираем приведенную выше схему подключения. Два желтых — это кондерчики.

Итак, провода 1,2 — сюда подаем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.

На блоке питания губку выставляем в диапазоне от 7,5 вольт и до 20 вольт. В данном случае я поставил корч на 8,52 Вольта.

И что мы получили на выходе этого стабилизатора? Ой, 5.04 Вольта! Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если применить пружину в диапазоне от 7,5 до 20 вольт. Прекрасно работает!

Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Я думаю, вы уже догадались, сколько это вольт.

Собираем его по схеме выше и измеряем входящий полумесяц. По даташиту на него можно подать входной шип от 14,5 до 27 Вольт. Ставим 15 вольт с копейками.

А вот и кульминация на выходе.Блин, каких-то 0,3 Вольта маловато для 12 Вольт. Для радиоаппаратуры, работающей от 12 Вольт, это не критично.

Как сделать простой и высокостабильный блок питания на 5, 9 или даже 12 вольт? Да, очень просто. Для этого нужно прочитать эту статейку и поставить стабилизатор на радиатор к выходу! И это все! Схема будет примерно такой для блока питания 5 Вольт:

К вашим услугам два электролитических фильтра кондера для устранения пульсаций и высокостабильный блок питания 5 Вольт! Чтобы получить блок питания на более высокое напряжение, нам также необходимо получить более высокое напряжение на выходе транса. Стремитесь, чтобы на кондере С1 давление было не меньше, чем в техпаспорте на описываемый стабилизатор.

Для того, чтобы стабилизатор не перегревался и не пришлось бы ставить большие радиаторы с обдувом, если есть возможность, запустите на входе минимальное напряжение, прописанное в техпаспорте. Например, для стабилизатора 7805 это напряжение равно 7,5 Вольт, а для стабилизатора 7812 искомым входным напряжением можно считать напряжение 14,5 Вольт. Это связано с тем, что стабилизатор будет рассеивать лишнюю мощность на себе.Как вы помните, формула мощности Р = IU, где U — напряжение, а I — сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше потребляемая им мощность. А чрезмерная мощность — это нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и перейти в защитное состояние, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается.

Все большему количеству электронных устройств требуется качественное стабильное питание 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 здоровье, и не беспокойтесь о питании своих электронных безделушек. И не забудьте про радиаторы ;-).

Купить эти интегральные стабилизаторы недорого можно сразу целым комплектом на Алиэкспресс по это ссылка.

Опции:

Минимальное входное напряжение, В:

Макс. входное напряжение, В: 35

Выходное напряжение, В: +5

Номинальный выходной ток, А: 1.5

Падение ввода-вывода, В: 2,5

Количество регуляторов в корпусе: 1

Ток потребления, мА: 6

Точность: 4%

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

Это устройства, входящие в состав блока питания и позволяющие удерживать стабильное напряжение на выходе блока питания. Стабилизаторы напряжения рассчитаны на какое-то фиксированное напряжение на выходе (например, 5В, 9В, 12В), а есть регулируемые стабилизаторы напряжения, которые имеют возможность устанавливать необходимое напряжение в той мере, в какой они это позволяют.

Все стабилизаторы обязательно рассчитаны на какой-то максимальный ток, который они могут обеспечить. Превышение этого тока угрожает выходу стабилизатора. Современные стабилизаторы обязательно оснащены защитой по току, обеспечивающей отключение стабилизатора при превышении максимального тока в нагрузке и защитой от перегрева. Наряду со стабилизаторами положительного напряжения существуют стабилизаторы отрицательного напряжения. В основном они используются в биполярных источниках питания.

7805 — стабилизатор , выполнен в корпусе аналогичном транзистору и имеет три вывода.Смотрите картинку. (+5В стабилизированное напряжение 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 . Те. на общий выход будет +, а на вход подастся -. С его выхода соответственно будет сниматься стабилизированное напряжение -5 вольт.
 Также стоит отметить, что для нормальной работы обоим стабилизаторам необходимо подать на вход напряжение около 10 вольт.
 Данный стабилизатор имеет маломощный аналог 78Л05.

7805 распиновка

На стабилизаторе распиновка следующая. Если посмотреть на корпус 7805 как показано на фото выше, то выводы имеют следующую распиновку слева направо: вход, общий, выход. Вывод «общий» имеет контакт с корпусом. Это необходимо учитывать при установке. У 7905 другая распиновка!   Слева направо: общее, ввод, вывод. И на корпусе у него есть «вход»!


Включить lm317t.Встроенный стабилизатор напряжения LM317. Описание и применение. Распиновка микросхемы и транзистора

Ссылки на компоненты (или таблицы данных) необходимы
при разработке электронных схем. Однако есть у них одна, но неприятная особенность.
Дело в том, что документация на любой электронный компонент (например, микросхему)
всегда должна быть готова до выпуска этой микросхемы.
В итоге имеем фактически ситуацию, когда микросхемы уже есть в продаже,
и еще ни одного изделия на их основе не создано.
И, следовательно, все рекомендации и особенно схемы применения, приведенные в даташитах,
носят теоретический и рекомендательный характер.
Эти схемы в основном демонстрируют принципы работы электронных компонентов,
но они не тестировались на практике и поэтому не должны слепо учитываться
при разработке.
Это нормальное и логичное положение вещей, если только с течением времени и по мере
накопления опыта в документацию вносятся изменения и дополнения.
Практика показывает обратное — в большинстве случаев все схемные решения, приведенные в даташите
, остаются на теоретическом уровне.
И, к сожалению, часто это не просто теории, а ляпы.
И еще более прискорбно несоответствие реальных (и самых важных) параметров микросхемы
, заявленных в документации.

В качестве типичного примера аналогичных даташитов, вот руководство к трехвыводному регулируемому стабилизатору напряжения LM317,-
, который, кстати, выпускается
уже 20-летней давности. А схемы и данные в его даташите все те же…

Итак, недостатки LM317, вроде микросхем и ошибок в рекомендациях по его использованию.

1. Защитные диоды.
Диоды D1 и D2 служат для защиты регулятора, —
D1 для защиты входа от короткого замыкания и D2 для защиты от переразряда
Конденсатор С2 «через низкое выходное сопротивление регулятора» (цитата).
На самом деле диод D1 не нужен, так как никогда не бывает ситуации, когда
Напряжение на входе регулятора меньше напряжения на выходе.
Следовательно, диод D1 никогда не открывается и, следовательно, не защищает регулятор.
Кроме, конечно, случая короткого замыкания на входе. Но это нереальная ситуация.
Диод D2 может открыться, конечно, но конденсатор С2 разряжается просто отлично
и без него, через резисторы R2 и R1 и через сопротивление нагрузки.
И как-то специально разряжать не надо.
Также упоминание в даташите «разряд С2 через выход регулятора»
не более чем ошибка, т. к., как и схема выходного каскада регулятора —
это эмиттерный повторитель.
А конденсатор С2 просто не может разрядиться через выход регулятора.

2. Теперь — о самом неприятном, а именно о несоответствии реальных заявленных электрических характеристик
.

В даташитах всех производителей есть параметр Adjustment Pin Current
(ток на входе настройки). Параметр очень интересный и важный, определяющий, в частности
, максимальное значение резистора во входной цепи Adj.
А также номинал конденсатора С2.Заявленный типовой ток Adj составляет 50 мкА.
Что очень впечатляет и вполне устроит меня как схемотехника.
Если на самом деле не было бы в 10 раз больше, т.е. 500 мкА.

Это реальное несоответствие, проверено на чипах разных производителей.
и уже много лет.
А началось все с недоумения — а почему он такой низкоомный делитель на выходе во всех схемах?
И на то он низкоомный, потому что иначе невозможно получить на выходе LM317
минимальный уровень напряжения.

Самое интересное, что в методике измерения тока Adj низкоомный делитель
выход тоже присутствует. Что собственно и означает, что этот делитель на
параллельно электроду Adj.
Только при таком хитром подходе можно «уложиться» в рамки типового значения 50 мкА.
А вот это довольно изящный, но трюк. «Особые условия измерения».

Я понимаю, что добиться стабильного тока заявленного значения 50 мкА очень сложно.
Так что не пишите липу в даташите. В противном случае это обман покупателя. А честность — лучшая политика.

3. Еще о самом неприятном.

В даташитах LM317 есть параметр Line Regulator, который определяет диапазон рабочего напряжения
. Да и диапазон указанный еще неплох — от 3 до 40 вольт.
Вот только одно маленькое НО…
Внутри LM317 находится регулятор тока, в котором используется
стабилитрон на напряжение 6,3 В.
Поэтому эффективное регулирование начинается с входного-выходного напряжения 7 Вольт.
Кроме того, выходной каскад LM317 представляет собой npn-транзистор, включенный по схеме
эмиттерный повторитель. И на «раскачке» у него такие же повторители.
Следовательно, эффективная работа LM317 при напряжении 3 В невозможна.

4. О схемах, обещающих получить регулируемое напряжение от нуля Вольт на выходе LM317.

Минимальное значение напряжения на выходе LM317 1,25 В.
Можно было бы получить и меньше, если бы не встроенная схема защиты
от короткого замыкания на выходе.Не самая удачная схема, мягко говоря…
В других микросхемах срабатывает схема защиты от короткого замыкания при превышении тока нагрузки.
А в LM317 — при снижении выходного напряжения ниже 1,25 В. Просто и со вкусом —
транзистор сам закрылся при напряжении база-эмиттер ниже 1,25 В и все.
Вот почему, все прикладные схемы, которые обещают получить на выходе
LM317 регулируемое напряжение, начиная с нулевого вольта — не работают.
Все эти схемы предполагают подключение вывода Adj через резистор к источнику
отрицательного напряжения.
Но уже при напряжении между выходом и контактом Adj меньше 1,25 В
сработает схема защиты от короткого замыкания.
Все эти схемы — чистая теоретическая фантазия. Их авторы не знают, как работает LM317.

5. Используемый в LM317 способ защиты выхода от короткого замыкания также накладывает
известные ограничения на запуск регулятора — в некоторых случаях запуск будет затруднен,
так как нет возможности отличить режим КЗ от нормального -включенный режим,
когда выходной конденсатор еще не заряжен.

6. Рекомендации по номиналам конденсаторов на выходе LM317 очень впечатляют, —
это диапазон от 10 до 1000 мкФ. Что в сочетании с величиной выходного сопротивления
регулятора порядка одной тысячной ома — полная ерунда.
Даже школьники знают, что конденсатор на входе стабилизатора необходим,
мягко говоря эффективнее, чем на выходе.

7. О принципе регулирования выходного напряжения LM317.

LM317 является операционным усилителем, в котором регулировка выходного напряжения
осуществляется по НЕ инвертирующему входу Adj.
Другими словами, через цепь положительной обратной связи (PIC).

Почему это плохо? А то, что все помехи с выхода регулятора через вход Adj проходят внутрь LM317,
и потом обратно в нагрузку. Хорошо, что коэффициент передачи по цепи ПОС меньше единицы…
И тогда бы мы получили автогенератор.
И неудивительно в связи с этим, что в цепи Adj рекомендуется ставить конденсатор С2.
Хоть как-то отфильтровать помехи и повысить устойчивость к самовозбуждению.

Так же очень интересно, что в цепи ПОС, внутри LM317,
стоит конденсатор 30пФ. Что увеличивает уровень пульсаций на нагрузке с увеличением частоты.
Правда, это честно показано на графике Ripple Rejection. Но зачем этот конденсатор?
Было бы очень полезно, если бы регулирование осуществлялось по цепочке
отрицательной обратной связи.А в значении POS он только ухудшает стабильность.

Кстати, с самой концепцией Ripple Rejection не все «по понятиям».
В общепринятом смысле это значение означает, насколько хорошо регулятор
фильтрует пульсации на ВХОДЕ.
А для LM317 это фактически означает степень собственной неполноценности
и показывает насколько хорошо LM317 борется с рябью, которая сама
берет его с выхода и снова загоняет внутрь себя.
В других регуляторах регулирование осуществляется по цепочке
Отрицательная обратная связь, которая максимизирует все параметры.

8. О минимальном токе нагрузки для LM317.

В техническом описании указан минимальный ток нагрузки 3,5 мА.
При меньшем токе LM317 не работает.
Очень странная особенность стабилизатора напряжения.
Значит надо следить не только за максимальным током нагрузки, но и за минимальным тоже?
Это также означает, что при токе нагрузки 3,5 мА КПД регулятора не превышает 50%.
Большое спасибо разработчикам…

1.Рекомендации по применению защитных диодов для LM317 носят общетеоретический характер и рассматривают ситуации, не встречающиеся на практике.
А, так как в качестве защитных диодов предлагается использовать мощные диоды Шоттки, то получаем ситуацию, когда стоимость (ненужной) защиты превышает цену самого LM317.

2. В даташитах LM317 параметр для токового входа Adj неверный.
Измеряется в «особых» условиях при подключении низкоомного выходного делителя.
Данный метод измерения не соответствует общепринятому понятию «входной ток» и показывает невозможность достижения заданных параметров при изготовлении LM317.
А также это обман покупателя.

3. Параметр «Регулировка линии» указан в диапазоне от 3 до 40 Вольт.
В некоторых прикладных схемах LM317 «работает» при входном-выходном напряжении до двух вольт.
На самом деле диапазон эффективного регулирования 7 — 40 Вольт.

4. Практически неработоспособны все схемы получения регулируемого напряжения на выходе LM317, начиная с нуля вольт.

5. На практике иногда используется метод защиты от короткого замыкания LM317.
Это просто, но не лучше. В некоторых случаях запуск регулятора будет вообще невозможен.

7. В LM317 реализован ущербный принцип регулирования выходного напряжения, —
через положительную обратную связь. Должно быть хуже, но некуда.

8. Ограничение минимального тока нагрузки указывает на плохую схемотехнику LM317 и явно ограничивает возможности его использования.

Суммируя все недостатки LM317, можно дать рекомендации:

а) Для стабилизации постоянных «типовых» напряжений 5, 6, 9, 12, 15, 18, 24 В целесообразно использовать трехвыводные стабилизаторы серии 78хх, а не LM317.

б) Для построения действительно эффективных стабилизаторов напряжения следует использовать микросхемы типа LP2950, ​​LP2951, способные работать при входном-выходном напряжении менее 400 милливольт.
В сочетании с мощными транзисторами при необходимости.
Эти же микросхемы эффективно работают в качестве стабилизаторов тока.

в) В большинстве случаев операционный усилитель, стабилитрон и мощный транзистор (особенно полевой) дадут гораздо лучшие параметры, чем LM317.
И уж точно — лучшая регулировка, а также широчайший выбор типов и номиналов резисторов и конденсаторов.

Г). И не доверяйте слепо даташитам.
Любые микросхемы делают и, что характерно, продают люди…

Схема включения

, характеристики и регулируемый стабилизатор на его основе

Качественный блок питания с регулируемым выходным напряжением — мечта каждого начинающего радиолюбителя. В быту такие устройства используются повсеместно. Например, взять любое зарядное устройство для телефона или ноутбука, блок питания для детской игрушки, игровой приставки, стационарного телефона и многих других бытовых приборов.

Что касается схемного исполнения, то конструкция источников может быть различной:

  • с силовыми трансформаторами, полноценный диодный мост;
  • импульсные преобразователи сетевого напряжения с регулируемым выходным напряжением.

Но чтобы источник был надежным, долговечным, для него лучше подобрать надежную элементную базу. Вот тут и начинают возникать трудности. Например, выбирая в качестве регулирующих, стабилизирующих компонентов отечественное производство, порог низкого напряжения ограничивают 5 В. Но что делать, если требуется 1,5 В? В этом случае лучше использовать импортные аналоги. При этом они более стабильны и практически не нагреваются при работе. Одним из наиболее широко используемых является интегральный стабилизатор lm317t.

Основные характеристики, топология микросхемы

Микросхема lm317 универсальна. Может использоваться как стабилизатор с постоянным выходным напряжением и как регулируемый регулятор с высоким КПД. МС обладает высокими практическими характеристиками, позволяющими использовать его в различных схемах зарядных устройств или лабораторных источников питания. При этом за надежность работы при критических нагрузках можно даже не беспокоиться, ведь микросхема оснащена внутренней защитой от короткого замыкания.

Это очень хорошее дополнение, т.к. максимальный выходной ток регулятора на lm317 не более 1,5 А. Но наличие защиты не позволит ненароком его спалить. Для увеличения тока стабилизации необходимо использовать дополнительные транзисторы. Таким образом, токи до 10 А и более можно регулировать с помощью соответствующих компонентов. Но об этом мы поговорим позже, а в таблице ниже приведем основные характеристики компонента.

Разводка схемы

Интегральная схема выполнена в стандартном корпусе ТО-220 с теплоотводом, установленным на радиаторе.Что касается нумерации выводов, то они расположены по ГОСТу слева направо и имеют следующее значение:

Вывод 2 подключается к радиатору без изолятора, поэтому в устройствах, где радиатор соприкасается с корпусом, необходимо использовать изоляторы из слюды или любого другого теплопроводного материала. Это важный момент, потому что можно случайно закоротить выводы, и на выходе микросхемы просто ничего не будет.

Аналоги lm317

Иногда не удается найти на рынке конкретно требуемую микросхему, тогда можно использовать аналогичные. Среди отечественных комплектующих на lm317 аналог достаточно мощный и производительный. Это микросхема КР142ЕН12А. Но при его использовании стоит учитывать тот факт, что он не в состоянии обеспечить на выходе напряжение менее 5 В, поэтому, если это важно, придется опять же использовать дополнительный транзистор или найти именно нужный компонент.

Что касается форм-фактора, у CR столько же контактов, сколько у lm317. Так что вам даже не придется переделывать схему готового устройства, чтобы настроить параметры регулятора напряжения или стабилизатора постоянного напряжения. При монтаже интегральной схемы рекомендуется устанавливать ее на радиатор с хорошим отводом тепла и системой охлаждения. Что довольно часто наблюдается при изготовлении мощной светодиодной лампы. Но при номинальной нагрузке устройство выделяет некоторое количество тепла.

Кроме отечественной интегральной микросхемы КР142ЕН12 выпускаются более мощные импортные аналоги, выходные токи которых выше в 2-3 раза.К таким микросхемам относятся:

  • lm350at, lm350t — 3 А;
  • lm350k — 3 А, 30 Вт в другом корпусе;
  • лм338т, лм338к — 5 А.

Производители данных компонентов гарантируют более высокую стабильность выходного напряжения, малый ток регулирования, повышенную мощность при том же минимальном выходном напряжении не более 1,3 В.

Особенности подключения

состоит из минимального количества компонентов.Однако их количество зависит от назначения устройства. Если делается стабилизатор напряжения, для него потребуются следующие детали:

Rs — это шунтирующее сопротивление, выполняющее также роль балласта. Выберите около 0,2 Ом, если требуется максимальный выходной ток до 1,5 А.

Резистивный делитель с R1, R2, подключенными к выходу и корпусу, а регулирующее напряжение поступает из средней точки, образуя глубокую обратную связь. За счет этого достигается минимальный коэффициент пульсаций и высокая стабильность выходного напряжения.Их сопротивление выбрано из соотношения 1:10: R1=240 Ом, R2=2,4 кОм. Это типовая схема стабилизатора напряжения с выходным напряжением 12 В.

Если вы хотите сконструировать стабилизатор тока, то для этого вам потребуется еще меньше компонентов:

R1, который является шунтом. В них задается выходной ток, который не должен превышать 1,5 А.

Для правильного расчета схемы конкретного устройства всегда можно воспользоваться калькулятором lm317. Что касается расчета Rs, то его можно определить по обычной формуле: Iвых.= Uоп/R1. На lm317 достаточно качественным оказывается стабилизатор тока светодиода, который может быть выполнен в нескольких видах в зависимости от мощности светодиода:

  • для подключения одноваттного светодиода с током потребления 350мА необходимо использовать Rs=3,6 Ом. Его мощность выбирается не менее 0,5 Вт;
  • для питания трехваттных светодиодов понадобится резистор на 1,2 Ом, ток будет 1 А, а мощность рассеивания не менее 1,2 Вт.

На lm317 стабилизатор тока светодиода получается достаточно надежным, но важно правильно рассчитать сопротивление шунта и подобрать его мощность.Калькулятор поможет в этом вопросе. Также на основе светодиодов и на базе этого МС изготавливают различные мощные лампы и самодельные прожекторы.

Построение мощных регулируемых блоков питания

Внутренний транзистор lm317 недостаточно мощный, для его увеличения придется использовать внешние дополнительные транзисторы. При этом компоненты подбираются без ограничений, поскольку для их управления требуются гораздо меньшие токи, которые микросхема вполне способна обеспечить.

Регулируемый блок питания lm317 с внешним транзистором мало чем отличается от обычного включения питания. Вместо постоянного R2 установлен переменный резистор, а база транзистора подключена к входу микросхемы через добавочный ограничительный резистор, отключающий транзистор. В качестве управляемого используется биполярный ключ с p-n-p проводимостью. В данной конструкции микросхема работает с токами порядка 10 мА.

При проектировании биполярных блоков питания вам потребуется использовать комплементарную пару этой микросхемы — lm337.А для увеличения выходного тока используется транзистор с n-p-n проводимостью. В обратном плече стабилизатора компоненты соединяются так же, как и в верхнем. Первичная цепь представляет собой трансформатор или импульсный блок, от чего зависит качество схемы и ее КПД.

Некоторые особенности работы с микросхемой lm317

При проектировании блоков питания с малым выходным напряжением, при котором разница между входным и выходным значением не превышает 7 В, лучше использовать другие, более чувствительные микросхемы с выходной ток до 100 мА — LP2950 и LP2951.При малом падении lm317 не в состоянии обеспечить необходимый коэффициент стабилизации, что может привести к нежелательным пульсациям при работе.

Другие практические схемы на lm317

Кроме обычных стабилизаторов и регуляторов напряжения, на основе этой микросхемы можно сделать и цифровой стабилизатор напряжения. Для этого потребуется сама микросхема, набор транзисторов и несколько резисторов. При включении транзисторов и при поступлении цифрового кода от ПК или другого устройства сопротивление R2 изменяется, что также приводит к изменению тока цепи в диапазоне напряжений от 1.от 25 до 1,3 В.

инструмент.гуру

Правильная схема и плата для стабилизаторов на микросхемах LM317, LM337, LM350


Исследуя темы, касающиеся применения 3-х выводных стабилизаторов напряжения серии LM, я нигде не нашел рекомендуемого дизайна печатной платы. Поэтому восполним пробел и приведем несколько правил, позволяющих добиться от стабилизатора высоких параметров. Представляем наш дизайн размещения элементов, прототип схемы, собранный на макетной плате, и результаты измерений.Уверены, что это будет полезно не только новичкам, так как LM317, LM337, LM350 очень часто используются в разных блоках питания, как отдельно, так и в составе устройств.

Схема включения стабилизатора

Итак, нам понадобился линейный стабилизатор симметричного напряжения +/- 5 В при токе около 2 А для питания аналоговой схемы. На входе стабилизатора используется дешевый импульсный блок питания 9 В, 3 А.


LM3XX — принципиальная схема подключения

К сожалению, выходные напряжения импульсных блоков питания содержат значительные пульсации — при нагрузке 2 А амплитуда пульсаций около 0.1 В.

На что обратить внимание

  1. Благодаря использованию керамических SMD-конденсаторов их можно размещать очень близко к выводам микросхемы LM3xx (конденсаторы С2 и С4 в корпусах 0805 можно даже припаивать непосредственно к выводам микросхемы LM3xx). поля припоя стабилизатора
  2. Элементы R2 и D2 следует располагать в таком порядке (R2 ближе к U1)
  3. Нижний вывод резистора R1 не соединен непосредственно с землей, он только заканчивается полем припоя. необходимо подключать как можно ближе к земле, тогда они компенсируют падение напряжения на грозозащитных проводах.
  4. Возможно, в качестве диодов D1 и D3 стоит использовать диоды Шоттки.

После сборки по этой схеме не удалось заметить пульсаций на выходе на осциллографе при токе нагрузки до 2,5 А даже в диапазоне 50 мВ/см. Падение напряжения не заметно с нагрузкой и без.


Блок питания на макетной плате

Печатная плата для LM3XX

Для LM317 (LM350 — более современная версия LM317) рекомендуемая конструкция печатной платы.


Печатная плата для LM350

Большой конденсатор на выходе сильно влияет на возможное возбуждение схемы. В каком-то даташите было даже написано, что на выходе может быть максимум 10 мкФ low ESR, лучше тантал. Когда-то сами в этом убедились, когда LM317 работал в качестве источника тока. Выходное напряжение подскочило от нуля до максимума. Уменьшение выходной емкости до 10 мкФ эффективно устранило этот недостаток. Кроме того, большой выходной конденсатор может вызвать большие пусковые токи в нагрузке, когда что-то пойдет не так.С другой стороны, отсутствие конденсатора вызывает инерцию при изменении тока нагрузки.

Обратите внимание, что для LM350 токи достаточно велики, что вызывает заметное падение напряжения на дорожках. Подробнее читайте в техническом описании LM350.

Задача диода D1 разрядить выходной конденсатор в ситуации, когда напряжение на LM3xx стало выше, чем раньше (например, при регулировке).


БП на микросхеме LM350

Еще один важный момент — в блоке питания диоды D1 и D3 должны быть подобраны соответственно предохранителю, чтобы сгорел именно предохранитель, а не они.Проще всего установить их с максимально доступным током (по схеме 6А6 на 6 ампер).

2shemi.ru

Стабилизатор тока на лм317 — применение, схема подключения, сборка, характеристики

В наше время, когда технологические процессы развиваются быстрыми темпами, без специального оборудования для подключения приборов в домашних условиях обойтись довольно сложно. Источник питания играет важную роль в стабилизации подачи электрического тока.Каждому любителю современных электронных устройств стоит научиться собирать преобразователи самостоятельно.

Предлагаем подробно рассмотреть, как собрать стабилизатор тока на lm317 своими руками. Устройство имеет широкий спектр применения, в первую очередь со светодиодами, поэтому перед процессом разработки следует изучить его особенности и принцип работы.

Технические характеристики

Преобразователь для регулятора lm 317 является важным элементом для правильной работы любого технического оборудования.Процесс функционирования выглядит следующим образом: устройство преобразует подачу электроэнергии, поступающую из централизованной сети, в необходимое для пользователя напряжение, что позволяет подключить тот или иной электроприбор. При всем этом преобразовательный аппарат дополнительно выполняет защитную функцию от вероятности короткого замыкания.

Блоки питания делятся на 2 вида:

  • регулируемый стабилизатор тока на lm317;
  • импульс.

Кроме того, схематические данные, используемые для создания данного блока, могут сильно различаться, от самых элементарных до самых сложных.

Имея минимальный опыт и знания, следует начать с изготовления стабилизатора напряжения на lm317 по простым чертежам. Это позволит досконально изучить процесс функционирования и впоследствии создать более сложную конструкцию.

Примерная схема

Если верить отзывам «домашних» мастеров, то этот прибор в разы превосходит по функционалу покупные модификации, как по функционалу, так и по сроку службы.

ВИДЕО: Стабилизатор тока LM317 LED DRIVER

Принцип работы

Для того, чтобы прибор правильно регулировал напряжение и мог правильно измерять мощность тока, поступающего от сети, необходимо понимать принцип его работы.

Для преобразователя lm317t характерны такие действия, как нормирование силы протекающего тока к выходному напряжению, что способствует снижению мощности электричества. Снижение силы электрического тока происходит в самом резисторе, имеющем показатель 1,25В.

Блок питания рабочий

Очень важно, чтобы места пайки имели литую форму. Если подключение было выполнено неправильно, есть вероятность короткого замыкания.Также следует использовать качественные комплектующие только известных производителей.

Помните, что схема сборки регулятора, в котором присутствует микросхема lm317, имеет ограничительную рамку. Самым низким барьером считается 0,8 Ом, самым высоким — 120 Ом. Получается, что эта система работает стабильно, требуется применить формулу 0,8

Область применения

Блок стабилизации напряжения на lm317, специализирующийся на изменении мощности и силы электрического тока, применяется в таких ситуациях:

  1. При необходимости подключения к сети 220В различных электрическое оборудование.
  2. Испытательные приборы в личной технической лаборатории.
  3. Проектирование системы освещения с использованием светодиодных ламп и лент.
Технические характеристики

Регулятор напряжения lm317, основанный на работе микросхемы данной модификации, имеет следующие характеристики:

  • Изделие позволяет самостоятельно регулировать уровень выходного напряжения в пределах 1,2-28В.
  • Сила нагрузки по силе электрического тока может варьироваться до 3А.

Чип

Обратите внимание на индикатор нагрузки, его более чем достаточно для проверки электроприборов собственного производства. Эти параметры способен обеспечить стабилизатор тока и напряжения, выполненный по самой элементарной схеме.

Подготовительные работы

Для работы потребуется ряд элементов и деталей, которые можно приобрести в специализированном магазине или взять с другого устройства:

  • Стабилизатор тока lm317;
  • Р-3 — сопротивление 0.1Ом * 2 Вт;
  • ТР-1 — устройство трансформаторное силового типа;
  • Т-1 — транзистор типа КТ-81-9Г;
  • Р-2 — сопротивление действия 220 Ом;
  • Ф-1 — плавкий элемент 0,5 А и 250В;
  • Р-1 — сопротивление 18К;
  • Д-1 — светодиод ИН-54-00;
  • П-1 — сопротивление 4,7 К;
  • БР-1 — барьер светодиодный;
  • LED-1 — цветной диод;
  • С-1 — устройство модификации конденсатора с параметрами 3 300 мкФ*43В;
  • С-3 — прибор модификации конденсатора 1мкФ*43В;
  • C-2 — это 0.Конденсаторный элемент керамического типа емкостью 1 микрофарад.

Список может различаться в зависимости от используемой схемы подключения.

Перед сборкой преобразователя lm317t необходимо приобрести все комплектующие из вышеперечисленного списка.

Выбирайте качественные проверенные элементы, от этого будет зависеть функционирование не только агрегата собственного производства, но и оборудования, которое планируется к подключению.

Основной частью изделия является трансформатор, который можно снять с любого электроприбора: музыкального центра, телевизора или небольшого радиоприемника.Его тоже можно приобрести, специалисты рекомендуют отдать предпочтение модификации TBK110. Однако модель может выдавать выходное напряжение только со значением 9В.

Сборка аппарата

Когда схема конструкции выбрана и все необходимые запчасти подготовлены, можно смело приступать к созданию стабилизатора тока на lm317. Производственный процесс, схема подключения должна осуществляться таким образом:

  1. Монтируется выбранный тип трансформаторного блока.
  2. Собирается каскадная схема и выпрямительное оборудование.
  3. Все полупроводниковые светодиоды припаяны.

Важно знать! Тип элемента выпрямителя может относиться к двухполупериодному или однополуволновому оборудованию с двойными и тройными мостами. Для изготовления аппарата по стандартной схеме следует использовать мостовой вариант правки.

  1. Выводы по системе определены. Их всего три: вес, выход, вход.Чтобы не запутаться в процессе, нужно обозначить параметры на элементах соответствующими цифрами, от 1 до 3.
  2. Переверните устройство так, чтобы указанная вами нумерация начиналась с левой стороны.
  3. Провести регулировку напряжения, стабилизировав параметры. Для этого на вывод «2» подать минус, одновременно сняв с третьего элемента настроенное значение силы тока.
  4. Исходя из выбранной вами схемы, смонтируйте остальные детали и поместите их в прочный пластиковый или алюминиевый корпус.

Форма изделия может быть разной, все зависит от предпочтений пользователя и размерных параметров составных частей.

Если правильно подобрать схему, соблюдать правила подключения и проводить процесс поэтапно, в итоге может получиться качественный стабилизатор тока на микросхеме lm317. Этот прибор послужит незаменимым агрегатом в каждой «домашней» лаборатории, специализирующейся на создании электроприборов.

ВИДЕО: Самодельный регулятор напряжения для светодиодов/светодиодов

www.diodgid.ru

Встроенный регулятор напряжения LM317. Описание и применение

Довольно часто возникает потребность в простом регуляторе напряжения. В данной статье приведено описание и примеры использования недорогого (цена LM317) интегрального стабилизатора напряжения LM317.

Перечень задач, решаемых данным стабилизатором, достаточно обширен – это питание различных электронных схем, радиоприборов, вентиляторов, двигателей и других устройств от сети или других источников напряжения, например автомобильного аккумулятора.Самые распространенные схемы блока питания на LM317 с регулировкой напряжения.

На практике с участием LM317 можно построить стабилизатор напряжения на произвольное выходное напряжение в диапазоне 3…38 вольт.

Технические характеристики:

  • Выходное напряжение стабилизатора: 1,2…37 вольт.
  • Выдерживаемый ток до 1,5 ампер.
  • Точность стабилизации 0,1%.
  • Имеется внутренняя защита от случайного короткого замыкания.
  • Превосходная защита встроенного стабилизатора от возможного перегрева.


Мощность рассеивания и входное напряжение стабилизатора LM317

Напряжение на входе стабилизатора не должно превышать 40 вольт, а также есть еще одно условие — минимальное входное напряжение должно превышать желаемое выходное напряжение на 2 вольт.

Микросхема LM317 в корпусе ТО-220 способна стабильно работать при максимальном токе нагрузки до 1.5 ампер. Если вы не используете качественный радиатор, то это значение будет ниже. Мощность, выделяемую микросхемой при ее работе, можно приблизительно определить, перемножив ток на выходе и разность входного и выходного потенциалов.

Максимально допустимая рассеиваемая мощность без радиатора составляет примерно 1,5 Вт при температуре окружающей среды 30 градусов Цельсия или ниже. При обеспечении хорошего отвода тепла от корпуса LM317 (не более 60 гр.), рассеиваемая мощность может составлять 20 Вт.

При размещении микросхемы на радиаторе необходимо изолировать корпус микросхемы от радиатора, например, слюдяной прокладкой. Также для эффективного отвода тепла желательно использовать теплопроводящую пасту.

Подбор сопротивления для стабилизатора LM317

Для точной работы микросхемы суммарное значение сопротивлений R1…R3 должно создавать ток примерно 8 мА при требуемом выходном напряжении (Vo), то есть:

R1 + R2 + R3 = Vo / 0.008

Данное значение следует считать идеальным. В процессе подбора сопротивлений допускается небольшое отклонение (8…10 мА).

Значение сопротивления переменного резистора R2 напрямую связано с диапазоном выходного напряжения. Обычно его сопротивление должно составлять примерно 10…15 % от общего сопротивления остальных резисторов (R1 и R2), либо можно подобрать его сопротивление экспериментально.

Расположение резисторов на плате может быть произвольным, но желательно для лучшей стабильности разместить их подальше от радиатора микросхемы LM317.

Стабилизация и защита цепи

Емкость C2 и диод D1 приобретаются дополнительно. Диод защищает стабилизатор LM317 от возможного обратного напряжения, возникающего в конструкциях различных электронных устройств.

Емкость С2 не только немного снижает реакцию микросхемы LM317 на изменение напряжения, но и снижает влияние электрических помех при размещении платы стабилизатора вблизи мест с мощным электромагнитным излучением.

Как упоминалось выше, максимально возможное ограничение тока нагрузки для LM317 равно 1.5 ампер. Существуют разновидности стабилизаторов, аналогичные по работе стабилизатору LM317, но рассчитанные на более высокий ток нагрузки. Например, стабилизатор LM350 выдерживает ток до 3 ампер, а LM338 до 5 ампер.

Для облегчения расчета параметров стабилизатора есть специальный калькулятор:

Скачать калькулятор для LM317 (скачано: 5 588)

Скачать техпаспорт LM317 (скачан: 1 795)

fornk.ru

Регулируемый блок питания на стабилизаторе напряжения LM317 |

Начинающему радиолюбителю просто не обойтись без хотя бы простейшего блока питания.При разработке или настройке устройства регулируемый блок питания является непременным атрибутом. Но если вы начинающий радиолюбитель и не можете позволить себе дорогой навороченный блок питания, то эта статья поможет вам удовлетворить вашу потребность.

Блок питания на микросхеме LM317T, схема:

В интернете бесчисленное количество схем различных блоков питания. Но даже на первый взгляд легкие схемы в процессе настройки оказываются не такими уж простыми. Рекомендую рассмотреть очень простую в настройке, дешевую и надежную схему блока питания на микросхеме стабилизатора LM317T, которая регулирует напряжение от 1.от 3 до 30 В и обеспечивает ток 1А (обычно этого достаточно для простых радиолюбительских схем) Рисунок №1.

Рисунок №1 — Схема электрическая принципиальная регулируемого источника питания.

R1 — около 18 КОм (нужно подбирать по току светодиода). R2 — Можно не впаивать — необходимо, если нужно получить нестандартные пределы регулировки напряжения. Вы просто подбираете его таким образом, чтобы сумма R2 + R3 = 5кОм.

R3 — 5,6 ком. R4 — 240 Ом. С1 — 2200 мкФ (электролитический)

С2 — 0.1 мкФ C3 — 10 мкФ (электролитический) C4 — 1 мкФ (электролитический) DA1 — LM317T

Основным элементом в схеме является микросхема LM317T, все ее характеристики легко посмотреть в инструкции к микросхеме. Единственное, что следует отметить отдельно, так это то, что он должен крепиться к радиатору (рисунок №2), чтобы микросхема не вышла из строя.

Рисунок №2 — Пример радиатора.

По документации его максимальный ток 1,5 А — но загонять в такие режимы работы не рекомендую.Рекомендую использовать трансформатор еще и с запасом по току (ток 3А), чтобы в случае резкого скачка тока он не вышел из строя. Каждый радиолюбитель делает печатные платы как ему заблагорассудится — но если вам лень трассировать — можете воспользоваться моим вариантом рисунка печатной платы №3, который доступен по этой ссылке или по этой ссылке. Файлы можно открыть с помощью Sprint-Layout 5.

Рисунок №3 — Печатная плата и сборочный чертеж

Прежде чем приступить к изготовлению моего варианта разводки платы — еще раз просмотрите и проанализируйте ее!!! Я разводил плату методом фотолитографии, так что разворачивайте как вам нужно.Я постарался сделать плату максимально универсальной для этой схемы и сделал ее под свои нужды. Если вы не хотите впаивать резистор R2, то вместо него просто нужна перемычка.

P.S.: Старался наглядно показать и описать не хитрые советы. Надеюсь, что хоть что-то будет вам полезно. Но это еще не все, что можно придумать, так что вперед, изучайте сайт http://bip-mip.com/

Как подключить к этой цепи вольтметр и амперметр

Все сопротивления в цепи лучше всего выставить до полуватта, это почти гарантия стабильной работы схемы даже в экстремальных условиях эксплуатации.Резистор R2 можно вообще исключить из схемы, место под него я оставил для тех случаев, когда нужно получить нестандартное напряжение. А еще, хорошенько покопавшись в интернете, нашел специальный калькулятор для пересчета LM317, а именно резисторов в цепи управления регулировкой напряжения.

Окно специального калькулятора для расчета LM317 Делитель управляющего напряжения

Резисторы R3 и R4 — обычный делитель напряжения, поэтому можем подобрать под те резисторы, что есть под рукой (в заданных пределах) — это очень удобно и позволяет легко настроить работу LM317T на любое напряжение (верхний проход может варьироваться от 2 до 37 В).Например, вы можете подобрать резисторы так, чтобы ваше питание регулировалось от 1,2 до 20В — все зависит от преобразования делителя R3 и R4. Формулу, по которой работает калькулятор, можно узнать, прочитав даташит на LM317T. В остальном — если все собрано правильно, блок питания сразу готов к работе.

bip-mip.com

LM217, LM317 — Регулируемые регуляторы напряжения — Спецификация

Описание

LM217, LM317 — монолитные интегральные схемы в корпусах TO-220, TO-220FP и D²PAK, предназначенные для использования в качестве стабилизаторов напряжения.Они могут поддерживать ток нагрузки более 1,5 А и регулируемый диапазон напряжения от 1,2 В до 37 В. Номинальное выходное напряжение выбирается резисторным делителем, что делает устройство очень удобным в использовании. Отечественный аналог — микросхема КР142ЕН12А.

Свойства
  • Выходное напряжение от 1,2 В до 37 В
  • Выходной ток 1,5 А
  • Отклонение регулирования 0,1 % в линии и нагрузке отключение при перегреве; Обеспечение качества SOA
Маркировка
Назначение контактов

Рис.1 Вид сверху

Купить LM317 можно здесь.

Максимальные значения
Схема

Рис. 2 Внутренняя цепь
Электрические характеристики
Электрические характеристики LM217

VI — VO = 5 В, IO = 500 мА, IMAX = 1,5 A и PMAX = 20 Вт, TJ = от -55 до 150°C, если не указано иное.

Обозначение Параметр Условия Мин. Тип А. Макс. Блок рев.
ΔVO VI — VO = 3 — 40 В TJ = 25°C 0,01 0,02 %/V
0,02 0,05
ΔVO VO ≤5 В IO 10 мА до IMAX TJ = 25°C 5 15 мВ
20 50
VO ≥5 В IO от 10 мА до IMAX TJ = 25°C 0.1 0,3 %
0,3 1
IADJ Ток на клемме управления 50 100 UA
ΔIADJ VI — VO от 2,5 до 40 В IO от 10 мА до IMAX 0,2 5 UA
VREF VI — VO от 2,5 до 40 В IO = 10 мА до IMAX, PD ≤ PMAX 1.2 1,25 1,3 В
∆VO/VO 1 %
IO(мин) Минимальный ток нагрузки VI — VO = 40 В 3,5 5 мА
IO(max) Максимальный ток нагрузки VI — VO ≤ 15 В, PD 1,5 2.2 А
VI — VO = 40 В, PD 0.4
и 0,003 %
SVR TJ = 25°C, f = 120 Гц CADJ=0 65 дБ
CADJ=10 мкФ 66 80
Электрические характеристики LM317

VI — VO = 5 В, IO = 500 мА, IMAX = 1,5 A и PMAX = 20 Вт, TJ = от 0 до 150°C, если не указано иное.

Обозначение Параметр Условия Мин. Тип А. Макс. Блок рев.
ΔVO Нестабильность выходного напряжения сети VI — VO = 3 — 40 В TJ = 25°C 0,01 0,04 %/V
0,02 0,07
ΔVO Нестабильность выходного напряжения на нагрузке VO ≤5 В IO 10 мА до IMAX TJ = 25°C 5 25 мВ
20 70
VO ≥5 В IO от 10 мА до IMAX TJ = 25°C 0.1 0,5 %
0,3 1,5
IADJ Ток на клемме управления 50 100 UA
ΔIADJ Изменение тока на управляющем выходе 0,2 5 UA
ВРЕФ 1,2 1,25 1,3 В
∆VO/VO Выходное напряжение, температурная стабильность 1 %
IO(мин) Минимальный ток нагрузки VI — VO = 40 В 3.5 10 мА
IO(max) Максимальный ток нагрузки VI — VO ≤ 15 В, PD 1,5 2.2 А
VI — VO = 40 В, PD 0,4
en Шумовое выходное напряжение (в процентах от VO) B = от 10 Гц до 100 кГц, TJ = 25°C 0,003 %
SVR Отклонение напряжения питания (1) TJ = 25°C, f = 120 Гц CADJ=0 65 дБ
CADJ=10 мкФ 66 80

1.CADJ подключается между контактом управления и землей.

Электрические характеристики LM317B

VI — VO = 5 В, IO = 500 мА, IMAX = 1,5 A и PMAX = 20 Вт, TJ = от -40 до 150°C, если не указано иное.

Обозначение Параметр Условия Мин. Тип А. Макс. Блок рев.
ΔVO Нестабильность выходного напряжения сети VI — VO = 3 — 40 В TJ = 25°C 0.01 0,04 %/V
0,02 0,07
ΔVO Нестабильность выходного напряжения на нагрузке VO ≤5 В IO 10 мА до IMAX TJ = 25°C 5 25 мВ
20 70
VO ≥5 В IO от 10 мА до IMAX TJ = 25°C 0,1 0,5 %
0.3 1,5
IADJ Ток на клемме управления 50 100 UA
ΔIADJ Изменение тока на управляющем выходе VI — VO от 2,5 до 40 В IO от 10 мА до 500 мА 0,2 5 UA
VREF VI — VO от 2,5 до 40 В IO = от 10 мА до 500 мА, PD ≤ PMAX 1,2 1.25 1,3 В
∆VO/VO Выходное напряжение, температурная стабильность 1 %
IO(мин) Минимальный ток нагрузки VI — VO = 40 В 3,5 10 мА
IO(max) Максимальный ток нагрузки VI — VO ≤ 15 В, PD 1,5 2.2 А
VI — VO = 40 В, PD 0.4
en Шумовое выходное напряжение (в процентах от VO) B = от 10 Гц до 100 кГц, TJ = 25°C 0,003 %
SVR Отклонение напряжения питания (1) TJ = 25°C, f = 120 Гц CADJ=0 65 дБ
CADJ=10 мкФ 66 80

1. CADJ подключается между контактом управления и землей.

Типичные характеристики
Рис. 3 Выходной ток от входного-выходного дифференциального напряжения Рис. 4 Падение напряжения с температурой p-n перехода Рис. 5 Опорное напряжение от температуры p-n перехода
Рис. 6 Упрощенная схема управляемого стабилизатора
Заявка

Стабилизаторы серий LM217, LM317 поддерживают опорное напряжение 1,25 В между выводом и управляющим выводом. Он используется для поддержания постоянного тока через делитель напряжения (см.6), что дает выходное напряжение VO, рассчитанное по формуле:

VO = VREF (1 + R2/R1) + IADJ R2

Регуляторы предназначены для уменьшения тока IADJ и поддержания его постоянным в линии по мере нагрузки. изменения. Как правило, отклонением IADJ × R2 можно пренебречь. Чтобы соответствовать вышеуказанным требованиям, регулятор возвращает ток покоя на выходную клемму, чтобы поддерживать минимальный ток нагрузки. Если нагрузка недостаточна, выходное напряжение будет увеличиваться. Так как регуляторы LM217, LM317 имеют незаземленный «плавающий» выход и видят только разницу между входным и выходным напряжением, то для источников с очень высоким напряжением на землю можно стабилизировать напряжение так долго, пока не будет достигнута максимальная разница между входным и выходным напряжением. и выходное напряжение превышено.К тому же можно легко собрать программируемый стабилизатор. Подключив постоянный резистор между выходом и регулировкой, устройство можно использовать в качестве прецизионного регулятора тока. Производительность можно улучшить путем добавления емкостей, как описано ниже:

  • Байпасный вход представляет собой конденсатор емкостью 1 мкФ.
  • На контакте управления находится конденсатор емкостью 10 мкФ для подавления пульсаций на 15 дБ (CADJ).
  • Танталовый электролитический конденсатор на выходе для улучшения переходных характеристик.Помимо конденсаторов можно добавить защитные диоды, как показано на рис. 7. D1 используется для защиты от короткого замыкания на входе стабилизатора, D2 – для защиты от короткого замыкания на выходе и разряда емкости.

Рис. 7 Стабилизатор напряжения с защитными диодами
Рис. 8 Стабилизатор 15 В с плавным пуском
Рис. 9 Стабилизатор тока

IO=(VREF/R1)+IADJ=1,25 В/R1


Рис. 10 Стабилизатор 5 В с электронным отключением
Рис. 11 Цифровой регулятор напряжения

R2 соответствует максимальному значению выходного напряжения


Рис.12 Зарядное устройство для аккумулятора 12 В

RS устанавливает выходное сопротивление зарядки, рассчитываемое как ZO = RS (1 + R2/R1). Использование РС позволяет снизить уровень заряда при полной зарядке аккумулятора.


Рис. 13 Зарядное устройство 6 В, ограничение по току

*R3 устанавливает максимальный ток (0,6 А на 1 Ом).

Если вы нашли ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

rudatasheet.ru

Стабилизатор тока для lm317, lm338, lm350 для светодиодов

В последнее время значительно вырос интерес к схемам стабилизаторов тока.И в первую очередь это связано с лидирующими позициями источников искусственного освещения на основе светодиодов, для которых жизненно важным моментом является именно стабильная подача тока. Самый простой, дешевый, но в то же время мощный и надежный стабилизатор тока можно построить на основе одной из интегральных схем (ИМ): lm317, lm338 или lm350.

Даташит на lm317, lm350, lm338

Прежде чем переходить непосредственно к схемам, рассмотрим особенности и технические характеристики приведенных выше линейных интегральных стабилизаторов (ЛИС).

Все три ИМ имеют схожую архитектуру и предназначены для построения на их основе сложных схем стабилизаторов тока или напряжения, в том числе применяемых со светодиодами. Отличия микросхем заключаются в технических параметрах, приведенных в сравнительной таблице ниже.

* — зависит от производителя АД.

Все три микросхемы имеют встроенную защиту от перегрева, перегрузки и возможного короткого замыкания.

Интегральные стабилизаторы (ИС) выпускаются в монолитном корпусе нескольких вариантов, наиболее распространенным является ТО-220.
Микросхема имеет три вывода:

  1. НАСТРОЙКА. Выход для установки (регулировки) выходного напряжения. В режиме стабилизации тока подключается к плюсу выходного контакта.
  2. ВЫХОД. Выход с низким внутренним сопротивлением для формирования выходного напряжения.
  3. ВХОД. Выход для напряжения питания.

Схемы и расчеты

ИС наиболее широко используются в источниках питания светодиодов. Рассмотрим простейшую схему стабилизатора тока (драйвера), состоящую всего из двух компонентов: микросхемы и резистора.
На вход АД подается напряжение источника питания, контакт управления подключается к выходу через резистор (R), а выходной контакт микросхемы подключается к аноду светодиода.

Если рассматривать самый популярный ИМ, Lm317t, то сопротивление резистора рассчитывается по формуле: R = 1,25/I0(1), где I0 — выходной ток стабилизатора, величина которого регулируется паспортные данные на LM317 и должны быть в пределах 0.01-1,5 А. Отсюда следует, что сопротивление резистора может быть в пределах 0,8-120 Ом. Мощность, рассеиваемая на резисторе, рассчитывается по формуле: PR=I02×R (2). Включение и расчеты ИМ lm350, lm338 полностью аналогичны.

Расчетные данные, полученные для резистора, округлены в большую сторону в соответствии с номинальным диапазоном.

Постоянные резисторы изготавливаются с небольшим разбросом значения сопротивления, поэтому не всегда возможно получить желаемое значение выходного тока.Для этого в схеме установлен дополнительный подстроечный резистор соответствующей мощности.
Это немного удорожает сборку регулятора, но гарантирует получение необходимого тока для питания светодиода. При стабилизации выходного тока более 20% от максимального значения на микросхеме выделяется много тепла, поэтому ее необходимо оборудовать радиатором.

Онлайн калькулятор lm317, lm350 и lm338

Допустим, нам нужно подключить мощный светодиод с током потребления 700 миллиампер.По формуле (1) R=1,25/0,7= 1,786 Ом (ближайшее значение из серии Е2 — 1,8 Ом). Рассеиваемая мощность по формуле (2) составит: 0,7×0,7×1,8 = 0,882 Вт (ближайшее стандартное значение 1 Вт).

Обозначение реле контроля фаз на схеме

Схемы крыш частных домов

  • Схемы крыш частных домов

  • Схемы пуска асинхронного двигателя

  • Схемы пуска асинхронного двигателя

  • Схемы электрические принципиальные лифтов

  • Регулируемый трехполюсный регулятор тока LM317 обеспечивает нагрузку 100 мА.Диапазон выходного напряжения от 1,2В до 37В. Устройство очень простое в использовании и требует всего пару внешних резисторов для обеспечения выходного напряжения. Плюс нестабильность в плане производительности имеет лучшие параметры, чем у аналогичных моделей с фиксированным напряжением питания на выходе.

    Описание

    LM317 — это регулятор тока и напряжения, который работает, даже когда контакт управления ADJ отключен. При нормальной работе устройство не нуждается в подключении дополнительных конденсаторов.Исключением является ситуация, когда устройство находится на значительном расстоянии от первичного фильтрующего источника питания. В этом случае потребуется установка входного шунтирующего конденсатора.

    Выходной аналог позволяет улучшить работу стабилизатора тока LM317. В результате увеличивается интенсивность переходных процессов и значение коэффициента сглаживания пульсаций. Такого оптимального показателя сложно добиться в других трехполюсных аналогах.

    Предназначение рассматриваемого устройства не только для замены стабилизаторов с фиксированным выходным индикатором, но и для широкого спектра применения.Например, стабилизатор тока LM317 можно использовать в цепях питания высокого напряжения. В этом случае на разницу между входным и выходным напряжением влияет индивидуальная система устройства. Работа устройства в этом режиме может продолжаться неограниченно долго, пока разница между двумя показателями (входное и выходное напряжение) не превысит максимально допустимую отметку.

    Особенности

    Стоит отметить, что стабилизатор тока LM317 удобен для создания простых регулируемых импульсных устройств.Их можно использовать в качестве прецизионного регулятора, подключив постоянный резистор между двумя выходами.

    Создание вторичных источников питания, работающих с кратковременными короткими замыканиями, стало возможным благодаря оптимизации показателя напряжения на управляющем выходе системы. Программа держит его на входе в пределах 1,2 вольта, что очень мало для большинства нагрузок. Стабилизатор тока и напряжения LM317 выполнен в стандартном сердечнике транзистора ТО-92, диапазон рабочих температур от -25 до +125 градусов Цельсия.

    Технические характеристики

    Рассматриваемый прибор отлично подходит для конструирования простых регулируемых блоков и блоков питания. В этом случае параметры можно скорректировать и указать в плане загрузки.

    Регулируемый стабилизатор тока на LM317 имеет следующие технические характеристики:

    • Диапазон выходного напряжения от 1,2 до 37 вольт.
    • Максимальный ток нагрузки — 1,5 А.
    • Имеется защита от возможного короткого замыкания.
    • Предусмотрены автоматические выключатели для защиты от перегрева.
    • Погрешность выходного напряжения не более 0,1%.
    • Корпус интегральной схемы — типа ТО-220, ТО-3 или Д2ПАК.

    Схема стабилизатора тока на LM317

    Наиболее часто рассматриваемое устройство используется в блоках питания светодиодов. Ниже приведена простейшая схема, в которой задействованы резистор и микросхема.

    Напряжение питания подается на вход, а главный контакт подключается к выходному аналогу с помощью резистора.Далее происходит агрегация с анодом светодиода. Наиболее популярная схема регулятора тока LM317, описанная выше, использует следующую формулу: R = 1/25/I. Здесь I — выходной ток устройства, его диапазон варьируется в пределах 0,01-1,5 А. Сопротивление резистора допускается в размерах 0,8-120 Ом. Мощность, рассеиваемая резистором, рассчитывается по формуле: R = IxR (2).

    Полученная информация округляется. Постоянные резисторы производятся с небольшим разбросом конечного сопротивления.Это влияет на получение расчетных показателей. Для решения этой проблемы в схему включен дополнительный стабилизирующий резистор необходимой мощности.

    Плюсы и минусы

    Как показывает практика, при эксплуатации площадь рассеивания лучше увеличить на 30%, а в малоконвекционном отсеке — на 50%. Помимо ряда преимуществ, стабилизатор тока светодиода LM317 имеет ряд недостатков. Среди них:

    • Малый КПД.
    • Необходимость отвода тепла от системы.
    • Стабилизация тока выше 20% предельного значения.

    Использование импульсных стабилизаторов поможет избежать проблем в работе устройства.

    Стоит отметить, что если вам необходимо подключить мощный светодиодный элемент мощностью 700 миллиампер, вам потребуется рассчитать значения по формуле: R = 1, 25/0, 7 = 1,78 Ом. Рассеиваемая мощность, соответственно, составит 0,88 Вт.

    Подключение

    Расчет стабилизатора тока LM317 основан на нескольких способах подключения.Ниже приведены основные схемы:

    1. При использовании мощного транзистора типа Q1 можно получить на выходе ток 100 мА без радиатора микросборки. Этого вполне достаточно для управления транзистором. В качестве подстраховки от чрезмерного заряда используются защитные диоды D1 и D2, а функцию снижения посторонних шумов выполняет параллельный электролитический конденсатор. При использовании транзистора Q1 максимальная выходная мощность устройства составит 125 Вт.
    2. В другой схеме подача тока ограничена и светодиод работает стабильно.Специальный драйвер позволяет питать элементы мощностью от 0,2 Вт до 25 вольт.
    3. В следующей конструкции используется понижающий трансформатор напряжения от переменной сети с 220 Вт до 25 Вт. С помощью диодного моста переменное напряжение преобразуется в постоянное индикаторное. При этом все перебои сглаживаются конденсатором типа С1, что обеспечивает стабильную работу регулятора напряжения.
    4. Следующая схема подключения считается одной из самых простых.Напряжение поступает со вторичной обмотки трансформатора на 24 вольта, при прохождении через фильтр выпрямляется, и на выходе получается постоянная цифра 80 вольт. Это позволяет избежать превышения порога максимального напряжения питания.

    Стоит отметить, что простое зарядное устройство можно собрать и на базе микросхемы рассматриваемого устройства. Получите стандартный линейный стабилизатор с регулируемым индикатором выходного напряжения. Аналогичную роль может выполнять и микросборка устройства.

    Аналоги

    Мощный стабилизатор на LM317 имеет ряд аналогов на отечественном и зарубежном рынке. Наиболее известными из них являются следующие марки:

    • Отечественные модификации КР142 ЕН12 и КР115 ЕН1.
    • Модель GL317.
    • Варианты SG31 и SG317.
    • UC317T.
    • ЭКГ1900.
    • СП900.
    • LM31MDT.

    Если в схеме нужен стабилизатор на какое-то нестандартное напряжение, то лучшим решением будет использование популярного интегрального стабилизатора LM317T со следующими характеристиками:

    • способны работать в диапазоне выходных напряжений от 1.от 2 до 37 В;
    • Выходной ток
    • может достигать 1,5А;
    • максимальная рассеиваемая мощность 20 Вт;
    • встроенный ограничитель тока
    • для защиты от короткого замыкания;
    • встроенная защита от перегрева.

    В микросхеме LM317T схема включения в минимальном исполнении предполагает наличие двух резисторов, значения сопротивления которых определяют выходное напряжение, входной и выходной конденсаторы.

    Регулятор имеет два важных параметра: опорное напряжение (Vref) и ток, протекающий от подстроечного штифта (Iadj).
    Значение опорного напряжения может варьироваться от экземпляра к экземпляру от 1,2 до 1,3 В, а среднее значение равно 1,25 В. Опорное напряжение — это напряжение, которое микросхема стабилизатора стремится поддерживать на резисторе R1. Таким образом, если резистор R2 замкнут, то на выходе схемы будет 1,25 В, и чем больше падение напряжения на R2, тем больше выходное напряжение. Получается, что 1,25 В на R1 складываются с падением на R2 и формируют выходное напряжение.

    А вот использовать LM317T я бы советовал в случае типовых напряжений, только когда надо срочно что-то делать на коленке, а под рукой нет более подходящей микросхемы типа 7805 или 7812.

    А вот распиновка LM317T:

    1. регулировочный
    2. Выходной
    3. Вход

    Кстати, отечественный аналог LM317 — КР142ЕН12А имеет такую ​​же схему включения.

    На этой микросхеме легко сделать регулируемый блок питания: вместо постоянного R2 поставить переменный, добавить сетевой трансформатор и диодный мост.


    Можно еще сделать схему на LM317 плавного пуска: добавить конденсатор и усилитель тока на биполярном pnp транзисторе.


    Схема включения цифрового управления выходным напряжением тоже не сложная. Рассчитываем R2 на максимально необходимое напряжение и параллельно добавляем цепочки из резистора и транзистора. Включение транзистора добавит параллельно проводимости основного резистора проводимость дополнительного. И выходное напряжение уменьшится.


    Схема стабилизатора тока еще проще, чем напряжения, так как нужен только один резистор.Iвых = Uоп/R1.
    Например таким образом получаем регулятор тока для светодиодов от lm317t:

    • для одноватных светодиодов I=350 мА, R1=3,6 Ом, мощность не менее 0,5 Вт.
    • для трехваттных светодиодов I = 1 А, R1 = 1,2 Ом, мощностью не менее 1,2 Вт.

    На основе стабилизатора несложно сделать зарядное устройство для аккумуляторов 12 В, так нам подсказывает даташит. С помощью Rs вы можете установить ограничение по току, а R1 и R2 определяют ограничение по напряжению.


    Если в схеме нужно стабилизировать напряжения при токах более 1,5 А, то можно еще использовать LM317T, но в связке с мощным биполярным транзистором p-n-p-структуры.
    Если нужно построить двухполярный регулируемый стабилизатор напряжения, то нам поможет аналог LM317T, но работает он в отрицательном плече стабилизатора — LM337T.


    Но и у этой микросхемы есть ограничения. Это не регулятор с малым падением напряжения, наоборот, он начинает хорошо работать только тогда, когда разница между выходным и выходным напряжением превышает 7В.

    Если ток не превышает 100мА, то лучше использовать малоразрядные ИМС LP2950 и LP2951.

    Мощные аналоги LM317T — LM350 и LM338

    Если выходного тока 1,5 А недостаточно, то можно использовать:

    • LM350AT, LM350T — 3 А и 25 Вт (комплект TO-220)
    • LM350K — 3 А и 30 Вт (комплект ТО-3)
    • ЛМ338Т, ЛМ338К — 5А

    Производители этих стабилизаторов, помимо увеличения выходного тока, обещают снижение тока управляющего входа до 50 мкА и повышение точности опорного напряжения.
    А вот схемы включения подходят от LM317.

    Если в схеме нужен стабилизатор на какое-то нестандартное напряжение, то лучшим решением будет использование популярного интегрального стабилизатора LM317T со следующими характеристиками:

    • способные работать в диапазоне выходных напряжений от 1,2 до 37 В;
    • Выходной ток
    • может достигать 1,5А;
    • максимальная рассеиваемая мощность 20 Вт;
    • встроенный ограничитель тока
    • для защиты от короткого замыкания;
    • встроенная защита от перегрева.

    Описание

    В микросхеме LM317T схема включения в минимальном варианте предполагает наличие двух резисторов, значения сопротивления которых определяют выходное напряжение, входной и выходной конденсаторы.

    Регулятор имеет два важных параметра: опорное напряжение (Vref) и ток, протекающий от подстроечного штифта (Iadj).
    Значение опорного напряжения может варьироваться от экземпляра к экземпляру от 1,2 до 1,3 В, а среднее значение равно 1.25 В. Опорным напряжением является напряжение, которое микросхема стабилизатора стремится поддерживать на резисторе R1. Таким образом, если резистор R2 замкнут, то на выходе схемы будет 1,25 В, и чем больше падение напряжения на R2, тем больше выходное напряжение. Получается, что 1,25 В на R1 складываются с падением на R2 и формируют выходное напряжение.

    Первый раз рассчитывал делитель для микросхемы по формуле из даташита на LM317T, мне дали ток 1 мА, а потом очень долго недоумевал, почему напряжение разное.И с тех пор я прошу R1 и считаю по формуле:
    R2=R1*((Uвых/Uоп)-1).
    Тестирую в реальных условиях и уточняю значения сопротивлений R1 и R2.
    Посмотрим, что должно быть для широко используемых напряжений 5 и 12 В.

    А вот использовать LM317T я бы советовал в случае типовых напряжений, только когда надо срочно что-то делать на коленке, а под рукой нет более подходящей микросхемы типа 7805 или 7812.

    А вот распиновка LM317T:

    1. регулировочный
    2. Выходной
    3. Вход

    Кстати, отечественный аналог LM317 — КР142ЕН12А имеет такую ​​же схему включения.

    На этой микросхеме легко сделать регулируемый блок питания: вместо постоянного R2 поставить переменный, добавить сетевой трансформатор и диодный мост.

    На LM317 можно сделать и схему плавного пуска: добавить конденсатор и усилитель тока на биполярном pnp транзисторе.

    Схема включения цифрового управления выходным напряжением тоже не сложная. Рассчитываем R2 на максимально необходимое напряжение и параллельно добавляем цепочки из резистора и транзистора.Включение транзистора добавит параллельно проводимости основного резистора проводимость дополнительного. И выходное напряжение уменьшится.

    Схема стабилизатора тока еще проще, чем напряжения, так как нужен только один резистор. Iвых = Uоп/R1.
    Например таким образом получаем регулятор тока для светодиодов от lm317t:

    • для одноватных светодиодов I=350 мА, R1=3,6 Ом, мощность не менее 0,5 Вт.
    • для трехваттных светодиодов I=1 А, R1=1.2 Ом, мощностью не менее 1,2 Вт.

    На основе стабилизатора несложно сделать зарядное устройство для аккумуляторов 12 В, так нам подсказывает даташит. С помощью Rs вы можете установить ограничение по току, а R1 и R2 определяют ограничение по напряжению.

    Если в схеме нужно стабилизировать напряжения при токах более 1,5 А, то можно еще использовать LM317T, но в связке с мощным биполярным транзистором p-n-p-структуры.
    Если нужно построить двухполярный регулируемый стабилизатор напряжения, то нам поможет аналог LM317T, но работает он в отрицательном плече стабилизатора — LM337T.

    Но и у этой микросхемы есть ограничения. Это не регулятор с малым падением напряжения, наоборот, он начинает хорошо работать только тогда, когда разница между выходным и выходным напряжением превышает 7В.

    Если ток не превышает 100мА, то лучше использовать малоразрядные ИМС LP2950 и LP2951.

    Мощные аналоги LM317T — LM350 и LM338

    Если выходного тока 1,5 А недостаточно, то можно использовать:

    • LM350AT, LM350T — 3 А и 25 Вт (комплект TO-220)
    • LM350K — 3 А и 30 Вт (комплект ТО-3)
    • ЛМ338Т, ЛМ338К — 5А

    Производители этих стабилизаторов, помимо увеличения выходного тока, обещают снижение тока управляющего входа до 50 мкА и повышение точности опорного напряжения.
    А вот схемы включения подходят от LM317.

    Линейный регулируемый источник питания в сравнении с импульсным источником питания | ОРЕЛ

    Бытовым электронным устройствам, особенно имеющим интегральные схемы, требуется надежный источник постоянного напряжения, который может обеспечивать питание в любое время без каких-либо сбоев. В этом блоге мы рассмотрим две топологии конструкции источников питания, которые следует рассмотреть для вашего следующего проекта: линейные регулируемые и импульсные источники питания. Выбранный вами источник питания в конечном итоге зависит от ваших требований к эффективности, занимаемому месту, регулированию мощности, переходному времени отклика и стоимости.

    Линейный регулируемый источник питания

    Линейные регуляторы

    были предпочтительными источниками питания до 1970-х годов для преобразования переменного тока (AC) в устойчивый постоянный ток (DC) для электронных устройств. Несмотря на то, что сегодня этот тип источника питания не используется так широко, он по-прежнему является лучшим выбором для приложений, требующих минимального уровня шума и пульсаций.

    Пусть они и громоздкие, но линейные регулируемые блоки питания бесшумны. (Источник изображения)

    Как они работают

    Основным компонентом, обеспечивающим работу линейного регулятора, является стальной или железный трансформатор.Этот трансформатор выполняет две функции:

    • Он действует как барьер, отделяющий вход переменного тока высокого напряжения от входа постоянного тока низкого напряжения, который также отфильтровывает любые помехи, попадающие в выходное напряжение.
    • Он снижает входное напряжение переменного тока со 115 В/230 В примерно до 30 В, которое затем можно преобразовать в постоянное напряжение постоянного тока.

    Переменное напряжение сначала понижается трансформатором, а затем выпрямляется несколькими диодами. Затем оно сглаживается до низкого постоянного напряжения парой больших электролитических конденсаторов.Это низкое постоянное напряжение затем регулируется как постоянное выходное напряжение с использованием транзистора или интегральной схемы.

    Блок питания с линейным стабилизатором. (Источник изображения)

    Регулятор напряжения в линейном блоке питания работает как переменный резистор. Это позволяет изменять значение выходного сопротивления в соответствии с требованиями к выходной мощности. Поскольку регулятор напряжения постоянно сопротивляется току для поддержания напряжения, он также действует как рассеивающее устройство.Это означает, что полезная мощность постоянно теряется в виде тепла для поддержания постоянного уровня напряжения.

    Трансформатор уже является крупным компонентом на печатной плате (PCB). Из-за постоянной мощности и тепловыделения блоку питания с линейным регулятором потребуется радиатор. Только эти два компонента делают устройство очень тяжелым и громоздким по сравнению с небольшим форм-фактором импульсного источника питания.

    Предпочтительные приложения

    Линейные регуляторы

    известны своей низкой эффективностью и большими размерами, но они обеспечивают бесшумное выходное напряжение.Это делает их идеальными для любых устройств, которым требуется высокая частота и низкий уровень шума, таких как:

    • Цепи управления
    • Малошумящие усилители
    • Сигнальные процессоры
    • Автоматизированное и лабораторное испытательное оборудование
    • Датчики и схемы сбора данных

    Преимущества и недостатки

    Источники питания с линейной стабилизацией

    могут быть громоздкими и неэффективными, но их низкий уровень шума идеально подходит для приложений, чувствительных к шуму. Некоторые преимущества и недостатки, которые следует учитывать для этой топологии, включают:

    Преимущества

    • Простое приложение .Линейные регуляторы могут быть реализованы в виде целого пакета и добавлены в схему только с двумя дополнительными фильтрующими конденсаторами. Это позволяет инженерам любого уровня подготовки с легкостью планировать и проектировать их с нуля.
    • Низкая стоимость . Если вашему устройству требуется выходная мощность менее 10 Вт, то затраты на компоненты и производство намного ниже по сравнению с импульсными источниками питания.
    • Низкий уровень шума/пульсаций . Линейные стабилизаторы имеют очень низкую пульсацию выходного напряжения и широкую полосу пропускания.Это делает их идеальными для любых чувствительных к шуму приложений, включая устройства связи и радио.

    Недостатки

    • Ограниченная гибкость . Линейные регуляторы можно использовать только для понижения напряжения. Для источника питания переменного/постоянного тока трансформатор с выпрямлением и фильтрацией необходимо будет разместить перед линейным источником питания, что увеличит общие затраты и усилия.
    • Ограниченный выход . Источники питания с линейной стабилизацией обеспечивают только одно выходное напряжение.Если вам нужно больше, вам нужно будет добавить отдельный линейный регулятор напряжения на требуемый выход.
    • Низкая эффективность . Среднее линейное регулируемое устройство достигает КПД 30-60% за счет рассеивания тепла. Это также требует добавления радиатора, который увеличивает размер и вес устройства.

    В наше время энергоэффективных устройств низкий рейтинг эффективности линейного регулируемого источника питания может стать причиной сделки. Обычный блок питания с линейной стабилизацией будет работать с КПД около 60% при выходном напряжении 24 В.Когда вы рассматриваете входную мощность 100 Вт, вы видите 40 Вт потерянной мощности.

    Прежде чем рассматривать возможность использования источника питания с линейной стабилизацией, мы настоятельно рекомендуем учитывать потери мощности, которые вы получите на пути от входа к выходу. Вы можете быстро оценить эффективность линейного регулятора по следующей формуле:

    Импульсный источник питания (SMPS)

    Импульсные источники питания были представлены в 1970-х годах и быстро стали самым популярным способом питания электронных устройств постоянным током.Что делает их такими замечательными? По сравнению с линейными регуляторами выделяются их высокая эффективность и производительность.

    Типичный адаптер переменного тока включает блок питания с режимом переключения. (Источник изображения)

    Как они работают

    Импульсный источник питания регулирует выходное напряжение с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Этот процесс создает высокочастотный шум, но обеспечивает высокую эффективность при небольшом форм-факторе. При подключении к сети переменного тока 115 В или 230 В переменного тока сначала выпрямляются и сглаживаются набором диодов и конденсаторов, что обеспечивает высокое постоянное напряжение.Это высокое постоянное напряжение затем понижается с помощью небольшого ферритового трансформатора и набора транзисторов. Процесс понижения по-прежнему сохраняет высокую частоту переключения между 200 кГц и 500 кГц.

    Низкое постоянное напряжение, наконец, преобразуется в постоянный постоянный ток с помощью другого набора диодов, конденсаторов и катушек индуктивности. Любая регулировка, необходимая для поддержания постоянного выходного напряжения, выполняется путем регулировки ширины импульса высокочастотного сигнала. Этот процесс регулирования работает через цепь обратной связи, которая постоянно отслеживает выходное напряжение и при необходимости регулирует коэффициент включения/выключения ШИМ-сигнала.

    Вот импульсный источник питания с гораздо большим количеством деталей, чем с линейным регулированием. (Источник изображения)

    Предпочтительные приложения

    Вы чаще всего найдете импульсные блоки питания, используемые в приложениях, где важны срок службы батареи и температура, например:

    • Электролиз, обработка отходов или применение топливных элементов
    • Двигатели постоянного тока, игровые автоматы, авиация и судостроение
    • Научно-исследовательское, производственное и испытательное оборудование
    • Зарядка аккумуляторов для литий-ионных аккумуляторов, используемых в авиации и транспортных средствах
    • Процессы гальваники, анодирования и гальванопластики

    Преимущества и недостатки

    Импульсные источники питания могут иметь более высокий КПД, чем линейные регуляторы, но их шум делает их плохим выбором для приложений радиосвязи и связи.Некоторые преимущества и недостатки, которые следует учитывать для этой топологии, включают:

    Преимущества

    • Малый форм-фактор . Понижающий трансформатор в SMPS работает на высокой частоте, что, в свою очередь, уменьшает его объем и вес. Это позволяет импульсному источнику питания иметь гораздо меньший форм-фактор, чем линейный стабилизатор.
    • Высокая эффективность . Регулирование напряжения в импульсном источнике питания осуществляется без отвода избыточного количества тепла.Эффективность SMPS может достигать 85%-90%.
    • Гибкие приложения . Дополнительные обмотки могут быть добавлены к импульсному источнику питания, чтобы обеспечить более одного выходного напряжения. Импульсный источник питания с трансформаторной изоляцией также может обеспечивать выходное напряжение, которое не зависит от входного напряжения.

    Недостатки

    • Сложная конструкция . По сравнению с линейными регуляторами планирование и проектирование импульсных источников питания обычно предназначено для специалистов по энергетике.Это не лучший источник питания для выбора, если вы планируете разработать свой собственный без тщательного изучения или опыта.
    • Высокочастотный шум . Переключение МОП-транзистора в импульсном источнике питания приводит к появлению высокочастотных помех в выходном напряжении. Это часто требует использования радиочастотного экранирования и фильтров электромагнитных помех в устройствах, чувствительных к шуму.
    • Более высокая стоимость . Для более низкой выходной мощности 10 Вт или менее дешевле использовать блок питания с линейной стабилизацией.

    Импульсные блоки питания никуда не денутся и являются предпочтительным источником питания для приложений, не чувствительных к шуму. Сюда входят такие устройства, как зарядные устройства для мобильных телефонов, двигатели постоянного тока и многое другое.

    Сравнение линейного регулятора

    и SMPS

    Теперь мы рассмотрим окончательное сравнение между линейными регулируемыми и импульсными источниками питания при их параллельном сравнении. Некоторые из наиболее важных требований, которые необходимо учитывать, включая размер/вес, диапазон входного напряжения, рейтинг эффективности и уровень шума среди других факторов.Вот как это разбивается:

    Как спроектировать свой собственный В этом блоге нет возможности объяснить, как спроектировать линейный регулируемый или импульсный источник питания. Тем не менее, есть несколько руководств, которыми мы хотели бы поделиться. Имейте в виду, что проектирование SMPS требует высокого уровня сложности и не рекомендуется для новичков в области проектирования электроники. Руководства по проектированию линейных регулируемых источников питания

    Руководства по проектированию импульсных источников питания

    Power OnБольшинство электронных устройств в наши дни должны преобразовывать сеть переменного тока в стабильное выходное напряжение постоянного тока.Для этой цели следует рассмотреть две топологии: линейные регулируемые и импульсные источники питания. Линейное регулирование идеально подходит для приложений, требующих низкого уровня шума, в то время как импульсные источники питания лучше подходят для портативных устройств, где важно время автономной работы и эффективность. При принятии решения о том, какую топологию выбрать, всегда учитывайте требуемый рейтинг эффективности, форм-фактор, выходную стабилизацию и требования к шуму. Готовы спроектировать свой первый линейный регулируемый или импульсный источник питания? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно уже сегодня!

    Линейные регулируемые источники питания Импульсные источники питания
    Размер Линейный источник питания 50 Вт, обычно 3 x 5 x 5.5” Импульсный источник питания 50 Вт, обычно 3 x 5 x 1 дюйм
    Вес Линейный блок питания 50 Вт — 4 фунта Импульсный источник питания 50 Вт – 0,62 фунта
    Диапазон входного напряжения 105 – 125 В переменного тока и/или

    210 – 250 В переменного тока

    90–132 В переменного тока или 180–264 В переменного тока без PFC

    90–264 В переменного тока с PFC

    Эффективность Обычно 40–60 % Обычно 70%-85%
    ЭМИ Низкий Высокий
    Утечка Низкий Высокий
    Схема Умеренная сложность, можно использовать с направляющими Высокая сложность, требуются специальные знания
    Регулирование нагрузки 0.

    Author:

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.