7805 регулятор напруги. Стабілізатор напруги

Стабілізатор напруги – найважливіший радіоелемент сучасних радіо електронних пристроїв. Він забезпечує постійну напругу на виході ланцюга, яка майже не залежить від навантаження.

Стабілізатори сімейства LM

У нашій статті ми розглянемо стабілізатори напруги LM78ХХ. Серія 78ХХ випускається в металевих корпусах ТО-3 (ліворуч) та в пластмасових корпусах ТО-220 (праворуч). Такі стабілізатори мають три висновки: вхід, земля (загальний) та висновок.

Замість “ХХ” виробники вказують напругу стабілізації, яку нам видаватиме цей стабілізатор. Наприклад, стабілізатор 7805 на виході видаватиме 5 Вольт, 7812 відповідно 12 Вольт, а 7815 – 15 Вольт. Все дуже просто.

Схема підключення

А ось і схема підключення таких стабілізаторів. Ця схема підходить до всіх стабілізаторів сімейства 78ХХ.

Характеристики LM стабілізаторів

Яку ж напругу подавати, щоб стабілізатор працював як слід? Для цього шукаємо даташит на стабілізатори та уважно вивчаємо.Нас цікавлять ці характеристики:

Output voltage – вихідна напруга

Input voltage- вхідна напруга

Шукаємо наш 7805. Він видає нам вихідну напругу 5 Вольт. Бажаною вхідною напругою виробники відзначили напругу 10 Вольт. Але буває так, що вихідна стабілізована напруга іноді буває або трохи занижена, або трохи завищена.

Для електронних дрібничок частки вольт не відчуваються, але для прецизійної (точної) апаратури краще все ж таки збирати свої схеми. Тут ми бачимо, що стабілізатор 7805 може нам видати одну з напруг діапазону 4,75 - 5,25 Вольт, але при цьому повинні дотримуватися умови (conditions), що струм на виході в навантаженні не перевищуватиме 1 Ампера. Нестабілізована постійна напруга може колихатися в діапазоні від 7,5 і до 20 Вольт, при цьому на виході буде завжди 5 Вольт.

Розсіювана потужність на стабілізаторі може досягати до 15 Ватт - це пристойне значення для такої маленької радіодеталі. Тому, якщо навантаження на виході такого стабілізатора їстиме пристойний струм, думаю, варто подумати про охолодження стабілізатора. Для цього її треба посадити через пасту КПТ на радіатор. Чим більший струм на виході стабілізатора, тим більше за габаритами має бути радіатор. Було б взагалі ідеально, якби ще радіатор обдувався вентилятором.

Робота LM на практиці

Давайте розглянемо нашого підопічного, зокрема, стабілізатор LM7805. Як ви вже зрозуміли, на виході ми маємо отримати 5 Вольт стабілізованої напруги.

Зберемо його за схемою

Беремо нашу Макетну плату і швиденько збираємо вище запропоновану схему підключення. Два жовтенькі – це конденсатори, хоча їх ставити необов'язково.

Отже, проводи 1,2 – сюди ми заганяємо нестабілізовану вхідну постійну напругу, знімаємо 5 Вольт із проводів 3 та 2.

На блоці живлення ми ставимо напругу в діапазоні 7,5 Вольт і до 20 Вольт. У даному випадкуя поставив напругу 8,52 Вольт.

І що ж у нас вийшло на виході цього стабілізатора? 5,04 Вольта! Ось таке значення ми отримаємо на виході цього стабілізатора, якщо подаватимемо напругу в діапазоні від 7,5 до 20 Вольт. Працює чудово!

Давайте перевіримо ще один стабілізатор. Думаю, Ви вже здогадалися, на скільки він вольт.

Збираємо його за схемою вище та заміряємо вхідну напругу. За даташитом можна подавати на нього вхідну напругу від 14,5 до 27 Вольт. Задаємо 15 Вольт із копійками.

А ось і напруга на виході. Млинець, яких то 0,3 Вольта не вистачає для 12 Вольт. Для радіоапаратури, що працює від 12 Вольт, це не критично.

Як зробити блок живлення на 5, 9,12 Вольт?

Як же зробити просте та високостабільне джерело живлення на 5, на 9 або навіть на 12 Вольт? Так, дуже просто. Для цього Вам потрібно прочитати цю статейку і поставити на вихід стабілізатор на радіаторі! І все! Схема буде приблизно така для блоку живлення 5 Вольт:

Два електролітичні конденсатори для усунення пульсацій та високостабільний блок живлення на 5 вольт до ваших послуг! Щоб отримати блок живлення на більшу напругу, нам потрібно також на виході трансформатора також отримати більшу напругу. Прагніть, щоб на конденсаторі С1 напруга була не меншою, ніж у датасіті на описуваний стабілізатор.

Для того, щоб стабілізатор напруги не перегрівався, подавайте на вхід мінімальну напругу, вказану в датасіті. Наприклад, для стабілізатора 7805 ця напруга дорівнює 7,5 Вольт, а для стабілізатора 7812 бажаною вхідною напругою можна вважати напругу 14,5 Вольт. Це пов'язано з тим, різницю напруги, а отже і потужність, стабілізатор розсіюватиме на собі.

Як пам'ятаєте, формула потужності P=IU, де U – напруга, а I – сила струму. Отже, що більше вхідна напруга стабілізатора, то більше вписувалося потужність, споживана ним. А надмірна потужність – це і є нагрівання. В результаті нагрівання такий стабілізатор може перегрітися і увійти в стан захисту, при якому подальша робота стабілізатора припиняється або згоріти.

Висновок

Все більшій кількості електронних пристроїв потрібне якісне стабільне живлення без будь-яких стрибків напруги. Збій того чи іншого модуля електронної апаратури може призвести до несподіваних та не дуже приємних наслідків. Використовуйте на здоров'я досягнення електроніки, і не парьтеся з приводу харчування своїх електронних дрібничок.

Купити стабілізатор напруги

Купити дешево ці інтегральні стабілізатори можна відразу цілим набором на Аліекспресі цією засланні. Тут є абсолютно будь-які значення навіть для негативної напруги.

Інтегральний стабілізатор L7805 CV – звичайний трививідний стабілізатор позитивної напруги на 5В. Випускається фірмою STMircoelectronics, приблизна цінаблизько 1$. Виконаний у стандартному корпусі TO-220 (див. рисунок), в якому виконано багато транзисторів, проте призначення у нього зовсім інше.

У маркуванні серії 78ХХ останні дві цифри позначаютьномінал напруги, що стабілізується, наприклад:

1. 7805 - стабілізація на 5 В;
2. 7812 - стабілізація на 12 В;
3. 7815 - стабілізація на 15 В і т.д.

Серія 79 призначена для негативної вихідної напруги.

Використовується длястабілізації напруги у різних низьковольтних схемах. Дуже зручно використовувати, коли необхідно забезпечити точність напруги, що подається, не потрібно городити складних схем стабілізації, а все це можна замінити однією мікросхемою і парочкою конденсаторів.

Схема підключення L7805CV

Схема підключення L 7805 CVДосить проста, для роботи необхідно відповідно доданих повісити конденсатори по входу 0,33 мкФ, і по виходу 0,1 мкФ. Важливо при монтажі або конструюванні, конденсатори розташувати максимально близько до висновків мікросхеми. Робиться це щоб забезпечити максимальний рівеньстабілізації та зменшення перешкод.

За характеристикамистабілізатор L7805CV працездатний при подачі вхідної постійної напруги в межах від 7,5 до 25 В. На виході мікросхеми буде стабільна постійна напруга 5 Вольт. У цьому полягає вся принадність мікросхеми L7805CV.

Перевірка працездатності L7805CV

Як перевірити працездатністьмікросхеми? Для початку можна просто продзвонити висновки мультиметром, якщо хоч в одному випадку спостерігається закоротка, це однозначно вказує на несправність елемента. За наявності у вас джерела живлення на 7 В і вище, можна зібрати схему згідно з датащитом, наведеною вище, і подати на вхід живлення, на виході мультиметром фіксуємо напругу в 5 В, відповідно елемент абсолютно працездатний. Третій спосіб більш трудомісткий, якщо у вас немає джерела живлення. Однак у цьому випадку ви паралельно отримаєте джерело живлення на 5 В. Необхідно зібрати схему з випрямляючим мостом згідно з малюнком, представленим нижче.

Для перевірки потрібенпонижуючий трансформатор з коефіцієнтом трансформації в 18 - 20 і випрямний міст, подальший обвіс стандартний два конденсатори на стабілізатор і все, джерело живлення на 5 В готовий. Значення номіналів конденсаторів тут завищені по відношенню до схеми включення L7805 в dataheet, це пов'язано з тим, щоб краще згладити пульсації напруги після випрямляючого мосту. Для більш безпечної роботи бажано додати індикацію для візуалізації включення приладу. Тоді схема набуде такого вигляду:

Якщо на навантаженні буде багато конденсаторів або будь-якого іншого ємнісного навантаження, можна захистити стабілізатор зворотним діодом, щоб уникнути вигоряння елемента при розряді конденсаторів.

Великим плюсом мікросхеми єдосить легка конструкція та простота використання, у разі, якщо вам необхідне харчування одного значення. Схеми чутливі до значень напруги обов'язково повинні забезпечуватися подібними стабілізаторами щоб запобігти чутливим до стрибків напруги елементам.

Характеристики стабілізатора L7805CV, його аналоги

Основні параметристабілізатора L7805CV:

1. Вхідна напруга - від 7 до 25 В;
2. Розсіювана потужність - 15 Вт;
3. Вихідна напруга - 4,75 ... 5,25 В;
4. Вихідний струм - до 1,5 А.

Характеристика мікросхеминаведено в таблиці нижче, ці значення справедливі за умови дотримання деяких умов. А саме температура мікросхеми знаходиться в межах від 0 до 125 градусів Цельсія, вхідній напрузі 10 В, вихідному струмі 500 мА (якщо інше не обумовлено в умовах, колонка Test conditions), і стандартному обвазі конденсаторами на вході 0,33 мкФ і по виходу 0 1 мкФ.

З таблиці видно, що стабілізатор чудово поводиться при живленні на вході від 7 до 20 В і на виході стабільно видаватиметься від 4,75 до 5,25 В. З іншого боку, подача вищих значень призводить до вже значного розкиду вихідних значень тому вище 25 В не рекомендується, а зниження по входу менше 7 В, взагалі, призведе до відсутності напруги на виході стабілізатора.

Так як стабілізатор лінійний, використовувати його в потужних схемах безглуздо, потрібно стабілізація, побудована на широтно-імпульсному моделюванні, але для живлення невеликих пристроїв, Як телефонів, дитячих іграшок, магнітол та інших гаджетів, цілком придатний L7805. Аналог вітчизняний — КР142ЕН5А або в народі «КРЕНКА». За вартістю аналог також знаходиться в одній категорії.

Пристрої, що входять до схеми блоку живлення, і підтримують стабільну вихідну напругу, називаються стабілізаторами напруги. Ці пристрої розраховані на фіксовані значення виходу напруги: 5, 9 або 12 вольт. Але є пристрої з наявністю регулювання. Вони можна встановити бажане напруга у певних доступних межах.

Більшість стабілізаторів призначені на певний максимальний струм, який вони витримують. Якщо перевищити цю величину, то стабілізатор вийде з ладу. Інноваційні стабілізатори оснащені блокуванням струму, що забезпечує вимкнення пристрою при досягненні найбільшого струму в навантаженні і захищені від перегріву. Разом зі стабілізаторами, які підтримують позитивне значення напруги, є пристрої, що діють з негативною напругою. Вони застосовуються у двополярних блоках живлення.

Стабілізатор 7805 виготовлений у корпусі, подібному до транзистора. На малюнку видно три висновки. Він розрахований на напругу 5 вольт і 1 струм ампер. У корпусі є отвір фіксації стабілізатора до радіатора. Модель 7805 є пристроєм позитивної напруги.

Дзеркальне відображення цього стабілізатора – це його аналог 7905, призначений для негативної напруги. На корпусі буде позитивна напруга, на вхід надійде негативне значення. З виходу знімається -5 В. Щоб стабілізатори працювали у нормальному режимі, потрібно подавати на вхід 10 вольт.

Розпинування

Стабілізатор 7805 має розпинання, яке показано на малюнку. Загальний висновок з'єднаний із корпусом. Під час встановлення пристрою це відіграє важливу роль. Дві останні цифри позначають напругу, що видається мікросхемою.

Стабілізатори для живлення мікросхем

Розглянемо методи підключення живлення цифрових приладів, зроблених самостійно, на микроконтроллерах. Будь-який електронний пристрій вимагає нормальної роботиправильне підключення живлення. Блок живлення розраховується на певну потужність. На його виході встановлюється конденсатор значної величини ємності для вирівнювання напруги імпульсів.

Блоки живлення без стабілізації, які застосовуються для роутерів, стільникових телефонівта іншої техніки, що не поєднуються з харчуванням мікроконтролерів безпосередньо. Вихідна напруга цих блоків змінюється і залежить від підключеної потужності. Винятком із цього правила є зарядні блоки для смартфонів із USB портом, на якому виходить 5 Ст.

Схема роботи стабілізатора, що поєднується з усіма мікросхемами цього типу:

Якщо розібрати стабілізатор і подивитися його нутрощі, то схема виглядала б так:

Для електронних пристроїв не чутливих до точності напруги такий прилад підійде. Але для точної апаратури потрібна якісна схема. У нашому випадку стабілізатор 7805 видає напругу в інтервалі 4,75-5,25 В, але навантаження по струму не повинно бути більше 1 А. Нестабільна вхідна напруга коливається в інтервалі 7,5-20 В. При цьому вихідне значення буде рівно 5 В. Це гідність стабілізаторів.

У разі зростання навантаження, яке може видати мікросхема (до 15 Вт), прилад краще забезпечити охолодженням вентилятором із встановленим радіатором.

Працездатна схема стабілізатора:

Технічні дані:

• Найбільший струм 1,5 А.
• Інтервал вхідної напруги – до 40 вольт.
• Вихід – 5 ст.

Щоб уникнути перегріву стабілізатора, необхідно підтримувати найменшу вхідну напругу мікросхеми. У нашому випадку вхідна напруга 7 вольт.

Зайву величину потужності мікросхема розсіює собі. Чим вище вхідна напруга на мікросхемі, тим вище споживана потужність, яка перетворюється на нагрівання корпусу. У результаті мікросхема перегріється і спрацює захист, пристрій відключиться.

Стабілізатор напруги 5 вольт

Такий пристрій має відмінність від аналогічних приладів у своїй простоті та прийнятній стабілізації. У ньому використано мікросхему К155J1А3. Цей стабілізатор використовувався для цифрових пристроїв.

Пристрій складається з робочих вузлів: запуску, джерела зразкової напруги, схеми порівняння, підсилювача струму, ключа на транзисторах, накопичувача індуктивної енергії з комутатором на діодах, фільтрів входу та виходу.

Після підключення живлення починає діяти вузол запуску, виконаний у вигляді стабілізатора напруги. На емітер транзистора виникає напруга 4 В. Діод VD3 закритий. У результаті включається зразкова напруга та підсилювач струму.

Ключ на транзисторах закрито. На виході підсилювача утворюється імпульс напруги, який відкриває ключ, що пропускає струм на накопичувач енергії. У стабілізаторі вмикається схема негативного зв'язку, пристрій переходить у режим роботи.

Всі деталі, що застосовуються, ретельно перевіряються. Перед встановленням на плату резистора його значення роблять рівним 3,3 кОм. Стабілізатор спочатку підключають на 8 вольт з навантаженням 10 Ом, далі при необхідності встановлюють його на 5 вольт.

Позитивної напруги на 5В. Випускається фірмою STMircoelectronics, приблизна ціна близько 1$. Виконаний у стандартному корпусі TO-220 (див. рисунок), в якому виконано багато транзисторів, проте призначення у нього зовсім інше.

У маркуванні серії 78ХХ останні дві цифри позначаютьномінал напруги, що стабілізується, наприклад:

1. 7805 – стабілізація на 5 В;
2. 7812 – стабілізація на 12 В;
3. 7815 – стабілізація на 15 В і т.д.

Серія 79 призначена для негативної вихідної напруги.

Використовується длястабілізації напруги у різних низьковольтних схемах. Дуже зручно використовувати, коли необхідно забезпечити точність напруги, що подається, не потрібно городити складних схем стабілізації, а все це можна замінити однією мікросхемою і парочкою конденсаторів.

Схема підключення L7805CV

Схема підключення L 7805 CVДосить проста, для роботи необхідно відповідно доданих повісити конденсатори по входу 0,33 мкФ, і по виходу 0,1 мкФ. Важливо при монтажі або конструюванні, конденсатори розташувати максимально близько до висновків мікросхеми. Робиться це щоб забезпечити максимальний рівень стабілізації та зменшення перешкод.

За характеристикамистабілізатор L7805CV працездатний при подачі вхідної постійної напруги в межах від 7,5 до 25 В. На виході мікросхеми буде стабільна постійна напруга 5 Вольт. У цьому полягає вся принадність мікросхеми L7805CV.

Перевірка працездатності L7805CV

Як перевірити працездатністьмікросхеми? Для початку можна просто продзвонити висновки мультиметром, якщо хоч в одному випадку спостерігається закоротка, це однозначно вказує на несправність елемента. За наявності у вас джерела живлення на 7 В і вище, можна зібрати схему згідно з датащитом, наведеною вище, і подати на вхід живлення, на виході мультиметром фіксуємо напругу в 5 В, відповідно елемент абсолютно працездатний. Третій спосіб більш трудомісткий, якщо у вас немає джерела живлення. Однак у цьому випадку ви паралельно отримаєте джерело живлення на 5 В. Необхідно зібрати схему з випрямляючим мостом згідно з малюнком, представленим нижче.

Для перевірки потрібензнижуючий трансформатор з коефіцієнтом трансформації в 18 - 20 і випрямний міст, подальший обвіс стандартний два конденсатори на стабілізатор і все, джерело живлення на 5 В готовий. Значення номіналів конденсаторів тут завищені по відношенню до схеми включення L7805 в dataheet, це пов'язано з тим, щоб краще згладити пульсації напруги після випрямляючого мосту. Для більш безпечної роботи бажано додати індикацію для візуалізації включення приладу. Тоді схема набуде такого вигляду:

Якщо на навантаженні буде багато конденсаторів або будь-якого іншого ємнісного навантаження, можна захистити стабілізатор зворотним діодом, щоб уникнути вигоряння елемента при розряді конденсаторів.

Великим плюсом мікросхеми єдосить легка конструкція та простота використання, у разі, якщо вам необхідне харчування одного значення. Схеми чутливі до значень напруги обов'язково повинні забезпечуватися подібними стабілізаторами щоб запобігти чутливим до стрибків напруги елементам.

Характеристики стабілізатора L7805CV, його аналоги

Основні параметристабілізатора L7805CV:

1. Вхідна напруга – від 7 до 25 В;
2. Потужність, що розсіюється - 15 Вт;
3. Вихідна напруга - 4,75 ... 5,25 В;
4. Вихідний струм – до 1,5 А.

Характеристика мікросхеминаведено в таблиці нижче, ці значення справедливі за умови дотримання деяких умов. А саме температура мікросхеми знаходиться в межах від 0 до 125 градусів Цельсія, вхідній напрузі 10 В, вихідному струмі 500 мА (якщо інше не обумовлено в умовах, колонка Test conditions), і стандартному обвазі конденсаторами на вході 0,33 мкФ і по виходу 0 1 мкФ.

З таблиці видно, що стабілізатор чудово поводиться при живленні на вході від 7 до 20 В і на виході стабільно видаватиметься від 4,75 до 5,25 В. З іншого боку, подача вищих значень призводить до вже значного розкиду вихідних значень тому вище 25 В не рекомендується, а зниження по входу менше 7 В, взагалі, призведе до відсутності напруги на виході стабілізатора.

Більше 5 Вт, на мікросхему необхідно встановити радіатор, щоб уникнути перегріву стабілізатора, конструкція дозволяє це зробити без будь-яких питань. Для більш точної (прецизійної) техніки, звісно, ​​такий стабілізатор не підходить, т.к. має значний розкид номінальної напруги за зміни вхідної напруги.

Так як стабілізатор лінійний, використовувати його в потужних схемах безглуздо, потрібно стабілізація, побудована на широтно-імпульсному моделюванні, але для живлення невеликих пристроїв, Як телефонів, дитячих іграшок, магнітол та інших гаджетів, цілком придатний L7805. Аналог вітчизняний - КР142ЕН5А або в народі «КРЕНКА». За вартістю аналог також знаходиться в одній категорії.

Стабілізаторице пристрої, що входять до складу блоку живлення та дозволяють тримати на виході блоку живлення стабільну напругу. Стабілізатори електричної напруги бувають розраховані на якусь фіксовану напругу на виході (наприклад 5В, 9В, 12В), а бувають регульовані стабілізатори напруги, які мають можливість встановити необхідну напругу в тих межах, в яких вони дозволяють.

Усі стабілізатори обов'язково розраховані на якийсь максимальний струм, який можуть забезпечити. Перевищення цього струму загрожує виходом стабілізатора. Сучасні стабілізатори обов'язково оснащуються захистом струму, який забезпечує відключення стабілізатора при перевищенні максимального струму в навантаженні і захистом перегріву. Поряд із стабілізаторами позитивної напруги існують стабілізатори негативної напруги. В основному вони використовуються у двополярних джерелах живлення.

7805 - стабілізатор

7805 - стабілізатор

Цей стабілізатор має малопотужний аналог.

7805 розпинання

У стабілізатора 7805 розпинання

В обговореннях електричних схем часто зустрічаються терміни "стабілізатор напруги" та "стабілізатор струму". Але яка між ними різниця? Як працюють ці стабілізатори? У якій схемі потрібен дорогий стабілізатор напруги, а де досить простого регулятора? Відповіді на ці запитання ви знайдете в цій статті.

Розглянемо стабілізатор напруги з прикладу пристрою LM7805. У його характеристиках зазначено: 5В 1,5А. Це означає, що стабілізує він саме напругу і саме до 5В. 1,5А – це максимальний струм, який може проводити стабілізатор. Пікова сила струму. Тобто може віддати і 3 міліампера, і 0,5 ампер, і 1 ампер. Стільки скільки струму вимагає навантаження. Але не більше півтори. Це головна відмінність стабілізатора напруги від стабілізатора струму.

Види стабілізаторів напруги

Розрізняють лише 2 основних типи стабілізаторів напруги:

• лінійні
• імпульсні

Лінійні стабілізатори напруги

Наприклад, мікросхеми КРЕНабо, LM1117, LM350.

До речі, КРЕН - це не абревіатура, як багато хто думає. Це скорочення. Радянська мікросхема-стабілізатор, аналогічна LM7805, мала позначення КР142ЕН5А. Ну а ще є КР1157ЕН12В, КР1157ЕН502, КР1157ЕН24А та купа інших. Для стислості все сімейство мікросхем стали називати «КРЕН». КР142ЕН5А тоді перетворюється на КРЕН142.

Радянський стабілізатор КР142ЕН5А. Аналог LM7805.

Стабілізатор LM7805

Найпоширеніший вид. Недолік їх у тому, що вони не можуть працювати на напрузі нижче, ніж заявлена ​​вихідна напруга. Якщо стабілізує напругу на 5 вольтах, то на вхід йому подати потрібно як мінімум на півтора вольта більше. Якщо подати менше 6,5, то вихідна напруга «просяде», і ми вже не отримаємо 5 В. Ще один мінус лінійних стабілізаторів – сильне нагрівання при навантаженні. Власне, в цьому і полягає принцип їх роботи - все, що вище напруги, що стабілізується, просто перетворюється на тепло. Якщо ми на вхід подамо 12, то 7 витратиться на нагрівання корпусу, а 5 підуть споживачеві. Корпус при цьому нагріється настільки сильно, що без радіатора мікросхема згорить. З усього цього випливає ще один серйозний недолік - лінійний стабілізатор не варто використовувати в пристроях з живленням від батарейок. Енергія батарей витрачатиметься на нагрівання стабілізатора. Усі ці недоліки позбавлені імпульсні стабілізатори.

Імпульсні стабілізатори напруги

Імпульсні стабілізатори- позбавлені недоліків лінійних, але й коштують дорожче. Це вже не просто мікросхема із трьома висновками. Виглядають вони як плата з детальками.

Один із варіантів виконання імпульсного стабілізатора.

Імпульсні стабілізаторибувають трьох видів: понижуючі, що підвищують і всеїдні. Найцікавіші – всеїдні. Незалежно від напруги на вході, на виході буде саме те, що нам потрібне. Всеїдному імпульснику все одно, що на вході напруга нижче або вище за потрібне. Він сам автоматично перемикається в режим підвищення або зниження напруги та тримає задане на виході. Якщо в характеристиках заявлено, що стабілізатору на вхід можна подати від 1 до 15 вольт і на виході буде стабільно 5 то воно і буде. Крім того, нагрівання імпульсних стабілізаторівнастільки незначний, що здебільшого їм можна знехтувати. Якщо ваша схема живитиметься від батарейок або розміщуватиметься в закритому корпусі, де сильне нагрівання лінійного стабілізатора неприпустимо - ставте імпульсний. Я використовую імпульсні стабілізатори напруги, що настроюються за копійки, які замовляю з Aliexpress. Придбати можна.

Добре. А що із стабілізатором струму?

Не відкрию Америку, якщо скажу, що стабілізатор струмустабілізує струм.
Токові стабілізатори ще іноді називають світлодіодним драйвером. Зовні вони схожі на імпульсні стабілізатори напруги. Хоча сам стабілізатор - маленька мікросхема, а решта потрібно для забезпечення правильного режиму роботи. Але зазвичай драйвер називають всю схему відразу.

Приблизно так виглядає стабілізатор струму. Червоним кружком обведена та сама схема, яка і є стабілізатором. Решта на платі - обв'язка.

Отже. Драйвер задає струм. Стабільно! Якщо написано, що на виході буде струм 350мА, то буде саме 350мА. А ось напруга на виході може змінюватись в залежності від необхідної споживачем напруги. Не будемо пускатися в нетрі теорії про те. як це все працює. Просто запам'ятаємо, що ви напругу не регулюєте, драйвер зробить все за вас, виходячи зі споживача.

Ну так і навіщо все це потрібно?

Тепер ви знаєте, чим стабілізатор напруги відрізняється від стабілізатора струму і можете орієнтуватися в їхньому різноманітті. Можливо вам так і не стало зрозуміло, навіщо ці штуки потрібні.

Приклад: ви хочете запитати 3 світлодіоди від бортової мережі автомобіля. Як ви можете дізнатися, для світлодіода важливо контролювати саме силу струму. Використовуємо найпоширеніший варіант з'єднання світлодіодів: послідовно з'єднані 3 світлодіоди та резистор. Напруга живлення – 12 вольт.

Резистором ми обмежуємо струм на світлодіоди, щоб вони не згоріли. Падіння напруги на світлодіоді нехай буде у нас 3.4 вольта.
Після першого світлодіода залишається 12-3.4 = 8.6 вольт.
Нам поки що вистачає.
На другому загубиться ще 3.4 вольта, тобто залишиться 8.6-3.4 = 5.2 вольта.
І для третього світлодіода вистачить.
А після третього залишиться 5.2-3.4 = 1.8 вольта.
За бажання додати четвертий світлодіод - вже не вистачить.
Якщо напругу живлення підняти до 15В, тоді вистачить. Але тоді й резистор також треба буде перерахувати. Резистор – найпростіший стабілізатор (обмежувач) струму. Їх часто ставлять на ті самі стрічки та модулі. У нього є мінус – чим нижче напруга, тим менше буде і струм на світлодіоді (закон Ома, з ним не посперечаєшся). Значить, якщо вхідна напруга нестабільна (в автомобілях зазвичай так і є), попередньо потрібно стабілізувати напругу, а потім можна обмежити резистором струм до необхідних значень. Якщо використовуємо резистор як струмовий обмежувач там, де напруга не стабільна, потрібно стабілізувати напругу.

Варто пам'ятати, що резистори мають сенс ставити лише до певної сили струму. Після деякого порога резистори починають сильно грітися і доводиться ставити потужніші резистори (навіщо резистори потужність розказано в цьому приладі). Тепловиділення зростає, ККД падає.

Теж називають світлодіодним драйвером. Часто ті, хто не сильно розуміється на цьому, стабілізатор напруги називають просто драйвером світлодіодів, а імпульсний стабілізатор струму. гарнимсвітлодіодний драйвер. Він видає відразу стабільну напругу та струм. І майже не нагрівається. Ось так він виглядає:

Широке застосування в електроніці знайшли інтегральні стабілізатори напруги і особливо один їхній вид - стабілізатори з фіксованою вихідною напругою в трививідних корпусах. Вони хороші тим, що не вимагають зовнішніх елементів (крім конденсаторів фільтрів), регулювань і мають широкий діапазон струмів у навантаженнях. Не наводитиму тут їх технічні характеристики, а наведу лише основні дані та схеми можливого застосування.

Стандартні лінійні стабілізатори випускаються багатьма виробниками та мають не одне позначення, ми розглянемо їх на прикладі найбільш характерного типу:

• серія L78 ( для позитивних напруг),
• та серія L79 ( для негативних напружень).

У свою чергу, стандартні регулятори діляться на:

• слаботочні з вихідним струмом в районі 0,1 А (L78Lхх) - вид на рис. 1а,
• із середнім значенням струму порядку 0,5 А (L78Мхх) – вид на рис. 1б,
• сильноточні 1...1,5 А (L78хх) - вид на -рис.1в.

Невисока вартість, простота застосування та велика різноманітність вихідних напруг і корпусів роблять ці компоненти дуже популярними при створенні простих схемелектроживлення. Слід зазначити, що ці регулятори мають низку додаткових функцій, що забезпечують безпеку функціонування. До них відносяться захист від перевантаження струмом і температурний захист від перегріву мікросхеми.

Малюнок 1

Інтегральні стабілізатори використовують корпуси типів: КТ-26, КТ-27, КТ-28-2, ТО-220,
КТ-28-2, КТ-27-2, ТО-92, ТО-126, ТО-202, близькі до зображених на рис.1.

Мікросхеми серії 78xx

Це серія ІМС лінійних стабілізаторів з фіксованою вихідною напругою - 78xx (також відома як LM78xx).

Їхня популярність пов'язана, як уже говорилося вище, з їх простотою використання та відносною дешевизною. При зазначенні певних мікросхем серії, "xx" замінюється на двозначний номер, що позначає вихідну напругу стабілізатора (наприклад, мікросхема 7805 має вихідну напругу 5 вольт, а 7812 - 12В). Стабілізатори 78-ої серії мають позитивну відносно землі робочу напругу, а серія 79xx негативна, має аналогічну систему позначень. Їх можна використовувати для забезпечення і позитивної, і негативної напруги живлення навантажень в одній схемі.

Крім того, їхня популярність серії продиктована кількома перевагами перед іншими стабілізаторами напруги:

• Мікросхеми серії не потребують додаткових елементів для забезпечення стабільного живлення, що робить їх зручними у використанні, економічними та ефективно використовують місце на друкованій платі. На відміну від них більшість інших стабілізаторів потребують додаткових компонентів або для встановлення потрібного значення напруги, або для допомоги у стабілізації. Деякі інші варіанти (наприклад, імпульсні стабілізатори) вимагають не лише великої кількості додаткових компонентів, але й можуть вимагати великого досвіду розробки.
• Пристрої серії мають захист від перевищення максимального струму, а також від перегріву і коротких замикань, що забезпечує високу надійність у більшості випадків. Іноді обмеження струму також використовується для захисту інших компонентів схеми ,
• Лінійні стабілізатори не створюють ВЧ перешкод, у вигляді магнітних полів розсіювання та ВЧ пульсацій вихідної напруги.

До недоліків лінійних стабілізаторів можна віднести нижчий ККД у порівнянні з імпульсними, але при оптимальному розрахунку він може перевищувати 60%.

Структура інтегрального стабілізатора показано на рис. 2

Малюнок 2

Вимоги до застосування стабілізаторів:

падіння напруги на ньому не повинно бути нижче 2 вольт,

максимальний струм через нього не повинен перевищувати зазначеного у співвідношенні:

I max

P - допустима потужність розсіювання мікросхеми, U in-out - падіння напруги на мікросхемі (U in-out = U in - U out).

Типова схема включення стабілізатора напруги у техвивідному корпусі
з фіксованою вихідною напругою

Типова схема включення інтегрального стабілізатора напруги у трививідному корпусі з фіксованою вихідною напругою показана на рис. 3.

Малюнок 3

Ми бачимо, мікросхеми подібного типу не вимагають додаткових елементів, крім конденсаторів фільтруючих напруга - які фільтрують напругу живлення і захищають стабілізатор від перешкод проникаючих з навантаження і від джерела напруги.

Для забезпечення стійкої роботи мікросхем серії 78хх у всьому діапазоні допустимих значень вхідних та вихідних напруг і струмів навантаження рекомендується застосовувати шунтуючі вхід та вихід стабілізатора конденсатори. Це повинні бути твердотільні (керамічні або танталові) конденсатори ємністю до 2 мкф на вході та 1 мкф на виході. При використанні алюмінієвих конденсаторів, їх ємність повинна бути більше 10 мкф. Підключати конденсатори необхідно якнайкоротшими провідниками якомога ближче до висновків стабілізатора.

Варіанти застосування інтегрального стабілізатора з фіксованою напругою

Мікросхеми дозволяють створювати множину схем на основі стабілізаторів.

Регулювання вихідної напруги

Як я вже писав вище (див. рис. 5б) лінійні стабілізатори дозволяють змінювати вихідну напругу. показано на рис. 7.

За тією ж схемою можливе і функціональне регулювання вихідної напруги.

Наприклад, можливе регулювання вихідної напруги в залежності від температури для застосування в системах стабілізації температури - термостатах. Залежно від типу температурного датчика може включатися замість резисторів R 1 або R 2 .

Малюнок 7

Паралельне включеннястабілізаторів

Малюнок 7

Даний регулятор має ту особливість, що (для стійкого розкручування вентилятора) у початковий момент часу на вентилятор подається повна напруга (12В). Після того як конденсатор С1 зарядиться напруга на виході визначатиметься резистором R 2 .

Стабілізатор з плавним виходом на

Малюнок 8

Дана схема відрізняється тим, що в початковий момент часу напруга на виході стабілізатора дорівнює 5В (для цього типу), після чого напруга плавно піднімається до величини, що визначається регулюючими елементами.

Зібрав О.Сорокін,

Параметри:

мін. вхідна напруга, В:

Макс. вхідна напруга, В: 35

Вихідна напруга, В: +5

Номінальний вихідний струм, А: 1.5

Падіння напр вх/вих, В: 2.5

Число регуляторів у корпусі: 1

Струм споживання, mА: 6

Точність: 4%

Діапазон робочих температур: 0°C … +150°C

Це пристрої, що входять до складу блоку живлення та дозволяють тримати на виході блоку живлення стабільну напругу. Стабілізатори електричної напруги бувають розраховані на якусь фіксовану напругу на виході (наприклад 5В, 9В, 12В), а бувають регульовані стабілізаторинапруги, які мають можливість встановити необхідну напругу в тих межах, в яких вони дозволяють.

Усі стабілізатори обов'язково розраховані на якийсь максимальний струм, який можуть забезпечити. Перевищення цього струму загрожує виходом стабілізатора. Сучасні стабілізатори обов'язково оснащуються захистом струму, який забезпечує відключення стабілізатора при перевищенні максимального струму в навантаженні і захистом перегріву. Поряд із стабілізаторами позитивної напруги існують стабілізатори негативної напруги. В основному вони використовуються у двополярних джерелах живлення.

7805 - стабілізатор, виконаний у корпусі, схожому на транзистор і має три виводи. Див. малюнок. (+5V стабілізованої напруги та струм 1A). Також в корпусі є отвір для кріплення стабілізатора напруги 7805 до радіатора охолодження. 7805 є стабілізатором позитивної напруги. Його дзеркальне відображення - 7905 - аналог 7805 для негативної напруги. Тобто. на загальному висновку у нього буде +, а на вхід подаватиметься -. З його виходу, відповідно, зніматиметься стабілізована напруга -5 вольт.
Також варто відзначити, що для нормальної роботи на вхід обом стабілізаторам необхідно подавати напругу близько 10 вольт.
У цього стабілізатора існує малопотужний аналог 78L05.

7805 розпинання

У стабілізатора розпинаннянаступна. Якщо дивитися на корпус 7805 як показано на фото вище, то висновки мають наступну цоколівку зліва направо: вхід, загальний вихід. Висновок "загальний" має контакт на корпус. Це необхідно враховувати під час монтажу. Стабілізатор 7905 має інше розпинання!Зліва направо: загальний, вхід, вихід. І на корпусі у нього «вхід»!

Майже всі радіоаматорські саморобки та конструкції мають у своєму складі стабілізоване джерело живлення. А якщо ваша схема працює від напруги живлення 5 вольт, то найкращим варіантомбуде використання трививідного інтегрального стабілізатора 78L05

У природі існують два різновиди 7805 зі струмом навантаження до 1А і малопотужний 78L05 зі струмом навантаження до 0,1А. Крім того, проміжним варіантом є мікросхема 78M05 зі струмом навантаження до 0,5А. Повними вітчизняними аналогами мікросхеми є для 78L05 КР1157ЕН5 та 7805 для 142ЕН5

Ємність на вході С1 потрібна для зрізання високочастотних перешкод при подачі вхідної напруги. Місткість С2 але вже на виході стабілізатора задає стабільність напруги при різкій зміні струму навантаження, а також суттєво знижує ступінь пульсацій.

При проектуванні потрібно пам'ятати, що для нормальної роботи стабілізатора 78L05 напруга на вході повинна бути не нижче ніж 7 і не вище 20 вольт.

Схема управління дозволяє подавати і відключати живлення, що йде на стабілізатор напруги. Керуючий сигнал має бути рівня TTL чи CMOS. Схема може використовуватись у ролі комутатора живлення під управлінням мікроконтролера.

Нижче розглянемо вибірку найцікавіші приклади практичного використання інтегрального стабілізатора 78L05.

Так конструкція лабораторного блоку живлення відрізняється своєю вишуканістю, насамперед через нестандартне використання мікросхеми TDA2030, джерелом стабілізованої напруги якого є 78L05.

TDA2030 включена як підсилювач, що не інвертує. При такому приєднанні коефіцієнт посилення розраховується за формулою 1+R4/R3 і дорівнює 6. Тому, напруга на виході блоку живлення, при регулюванні номіналу опору R2, буде плавно змінюватися від 0 до 30 вольт.

Підвищена стабільність, відсутність перегріву радіокомпонентів, головні переваги цієї конструкції.

Індикатор включення виконаний на світлодіоді HL1, замість трансформатора використано ланцюг, що гасить, на компонентах C1 і R1, діодний випрямний міст на спеціалізованому складанні, конденсатори застосовуються для мінімізації пульсацій, стабілітрон на 9 вольт і стабілізатор напруги 78L05. Необхідність використання стабілітрону обумовлюється тим, що напруга з виходу діодного мосту близько 100 вольт і це може зашкодити стабілізатору 78L05.

Діапазон напруги в цій схемі від 5 до 20 вольт. Зміна вихідної напруги здійснюється змінним опором R2. Максимальний струм навантаження – близько 1,5 ампер.

Пристрій здатний заряджати різні типи акумуляторних батарей: літієві, нікелеві, а також свинцеві акумулятори, що застосовуються в безперебійниках.

При заряді акумуляторних батарей потрібен стабільний струм заряджання, який повинен бути близько 1/10 частини від ємності батареї. Постійність зарядного струму задає стабілізатор 78L05. У зарядного пристроючотири діапазони струму зарядки: 50, п'ять вольт, то для отримання струму 50 мА потрібен опір на 100 Ом виходячи із закону Ома. Для зручності конструкція ЗУ має індикатор, виконаний на двох біполярних транзисторах та світлодіоді. Світлодіод гасне після закінчення зарядки акумуляторної батареї.