Zastosowanie stabilizatora napięcia w obudowie wyjściowej. Liniowy regulator napięcia LM7805. Domowy zasilacz oparty na tym module

Zastosowanie stabilizatora napięcia w obudowie wyjściowej. Liniowy regulator napięcia LM7805. Domowy zasilacz oparty na tym module

Regulowane napięcie zasilania jest bardzo ważne dla wielu urządzeń elektronicznych, ponieważ zastosowane w nich elementy półprzewodnikowe mogą być wrażliwe na przepięcia i szumy. regulowane napięcie. Urządzenia elektroniczne zasilane z sieci zasilającej najpierw konwertują napięcie przemienne  na stałe z powodu mostka diodowego lub innego podobnego elementu. Ale to napięcie nie powinno być używane w czułych obwodach.


W takim przypadku potrzebujesz napięcia regulatora (lub stabilizatora). Jednym z najbardziej popularnych i powszechnych obecnie regulatorów jest regulator serii 7805.


Układ 7805 znajduje się w trzy-pinowym pakiecie TO-220 z zaciskami wejściowymi, wyjściowymi i uziemienia (GND). Również kontakt z GND jest przedstawiony na metalowej podstawie chipa do montażu grzejnika. Ten stabilizator utrzymuje napięcie wejściowe do 40 V, a wyjście zapewnia 5 V. Maksymalny prąd obciążenia wynosi 1,5 A. Wygląd regulatora napięcia 7805 z lokalizacją zacisków pokazano na poniższym obrazku.



Dzięki regulatorowi napięcia serii 7805 moc wyjściowa jest ustalona na pewnym poziomie bez zauważalnych skoków i szumów. Aby skutecznie zminimalizować hałas na wyjściu i maksymalnie zwiększyć napięcie wyjściowe, regulator 7805 musi być prawidłowo "związany", to jest, blokujące, wygładzające kondensatory powinny być podłączone do wejścia i wyjścia. Schemat podłączenia kondensatorów do układu 7805 (U1) pokazano poniżej.




Tutaj kondensator C1 jest kondensatorem obejściowym lub blokującym i służy do tłumienia na ziemi bardzo szybkich skoków wejściowych. C2 jest kondensatorem filtrującym, który pozwala stabilizować powolne zmiany napięcia na wejściu. Im większa jest jego wartość, tym wyższy poziom stabilizacji, ale nie powinieneś przyjmować tej wartości zbyt dużej, jeśli nie chcesz, aby po dłuższym włączeniu rozładowała się. Kondensator C3 stabilizuje również powolne zmiany napięcia, ale już na wyjściu. Kondensator C4, podobnie jak C1, gasi bardzo szybkie skoki, ale po regulatorze i bezpośrednio przed ładunkiem.


Typowy obwód przełączający regulatora napięcia 7805 przedstawiono poniżej. Tutaj napięcie przemienne jest prostowane przez mostek diodowy i dostarczane do regulatora z wymaganym wiązaniem z kondensatorów dla lepszej stabilizacji napięcia wyjściowego. Do tego obwodu dodano również diodę D5, aby uniknąć zwarcie  i w ten sposób zabezpieczyć regulator. Gdyby tak nie było, kondensator wyjściowy byłby w stanie szybko rozładować się w okresie niskiej impedancji wewnątrz regulatora.




Zatem regulator napięcia jest bardzo użytecznym elementem w obwodzie, zdolnym do zapewnienia właściwego zasilania twojego urządzenia.

Obecnie trudno znaleźć jakiekolwiek urządzenie elektroniczne, które nie używa stabilizowanego źródła zasilania. Zasadniczo, jako źródło zasilania, dla przytłaczającej większości różnych urządzeń elektronicznych zaprojektowanych do działania z 5 woltów, najlepszą opcją byłoby użycie integralnego trzyczęściowego 78L05.

Opis stabilizatora 78L05

Ten stabilizator nie jest drogi () i łatwy w użyciu, co pozwala uprościć projekt radiowe obwody elektroniczne  ze znaczną liczbą płytek obwodów drukowanych, które są podawane niestabilizowane stałe napięcie, a każda deska ma własny stabilizator zamontowany osobno.

Chip - stabilizator 78L05 (7805) posiada zabezpieczenie termiczne, a także zintegrowany system, który chroni stabilizator przed przetężeniem. Jednakże, dla bardziej niezawodnego działania, pożądane jest stosowanie diody do ochrony stabilizatora przed zwarciem w obwodzie wejściowym.

Parametry techniczne i stabilizator 78L05 pinout:

  • Napięcie wejściowe: 7 do 20 woltów.
  • Napięcie wyjściowe: 4,5 do 5,5 V.
  • Prąd wyjściowy (maksymalny): 100 mA.
  • Pobór prądu (stabilizator): 5,5 mA.
  • Dopuszczalne napięcie wejściowe i wyjściowe różnicy napięcia: 1,7 V.
  • Temperatura pracy: od -40 do + 125 ° C


Analogi stabilizatora 78L05 (7805)

Istnieją dwa rodzaje tego układu: potężny 7805 (prąd obciążenia do 1A) i niski pobór mocy 78L05 (prąd obciążenia do 0.1A). Obcy odpowiednik 7805 to ka7805. Krajowe odpowiedniki to 78L05 - КР1157ЕН5 i 7805 - 142ЕН5

78L05 obwód przełączający

Typowy schemat włączenia stabilizatora 78L05 (zgodnie z arkuszem danych) jest łatwy i nie wymaga dużej liczby dodatkowych elementów radiowych.


Kondensator wejściowy C1 jest potrzebny do wyeliminowania zakłóceń RF po podaniu napięcia wejściowego. Kondensator C2 na wyjściu stabilizatora, jak w każdym innym źródle zasilania, zapewnia stabilność zasilacza z ostrą zmianą prądu obciążenia, a także zmniejsza stopień tętnienia.

Podczas opracowywania zasilacza należy pamiętać, że dla stabilnej pracy stabilizatora 78L05 napięcie wejściowe musi wynosić co najmniej 7 i nie więcej niż 20 woltów.

Poniżej kilka przykładów użycia zintegrowany stabilizator  78L05.

78L05 Zasilacz laboratoryjny

Schemat ten wyróżnia się oryginalnością, ze względu na niestandardowe zastosowanie układu scalonego, którego napięciem odniesienia jest stabilizator 78L05. Ponieważ maksymalne dopuszczalne napięcie wejściowe dla 78L05 wynosi 20 woltów, aby zapobiec uszkodzeniu 78L05, stabilizator parametryczny na diodzie Zenera VD1 i rezystorze R1 jest dodawany do obwodu.


Układ TDA2030 jest podłączony w taki sam sposób jak wzmacniacz nieodwracający. Przy takim połączeniu wzmocnienie wynosi 1 + R4 / R3 (w tym przypadku 6). Zatem napięcie na wyjściu zasilacza, gdy zmienia się rezystancja rezystora R2, będzie zmieniać się od 0 do 30 woltów (5 woltów x 6). Jeśli chcesz zmienić maksymalne napięcie wyjściowe, możesz to zrobić, wybierając odpowiedni rezystor R3 lub R4.

5-woltowy beztransformatorowy zasilacz

charakteryzuje się zwiększoną stabilnością, brakiem elementów grzejnych i składa się z dostępnych elementów radiowych.


Struktura zasilacza obejmuje: wskaźnik włączania na diodzie LED HL1, zamiast zwykłego transformatora, obwód wygaszający na elementach C1 i R2, mostek prostownika diodowego VD1, kondensatory zmniejszające tętnienia, 9-woltową diodę Zenera i zintegrowany regulator napięcia 78L05 (DA1). Zapotrzebowanie na diodę Zenera wynika z faktu, że napięcie z wyjścia mostka diodowego wynosi w przybliżeniu 100 woltów i może to uniemożliwić stabilizator 78L05. Możesz użyć dowolnej diody Zenera ze stabilizacją napięcia 8 ... 15 woltów.

Uwaga!  Ponieważ obwód nie jest elektrycznie odizolowany od sieci, należy zachować ostrożność podczas ustawiania i korzystania z zasilania.

Proste regulowane zasilanie w 78L05


Zakres regulowanego napięcia w tym obwodzie wynosi od 5 do 20 woltów. Napięcie wyjściowe zmienia się za pomocą zmienny rezystor R2. Maksymalny prąd obciążenia wynosi 1,5 ampera. Stabilizator 78L05 najlepiej zastąpić 7805 lub jego krajowym odpowiednikiem KR142EN5A. Tranzystor VT1 można zastąpić przez. Tranzystor mocy VT2 jest pożądany do umieszczenia na grzejniku o powierzchni co najmniej 150 metrów kwadratowych. patrz

Uniwersalny obwód ładowarki

Ten schemat ładowarka  dość prosty i wszechstronny. Ładowanie umożliwia ładowanie różnych rodzajów baterii: litowej, niklowej, a także małych baterii ołowiowych stosowanych w bespereboynik.


Wiadomo, że przy ładowaniu akumulatorów ważny jest stabilny prąd ładowania, który powinien wynosić około 1/10 pojemności akumulatora. Stabilność prądu ładowania zapewnia stabilizator 78L05 (7805). Ładowarka ma 4 zakres prądu ładowania: 50, 100, 150 i 200 mA, które określają odpowiednio rezystancje R4 ... R7. W związku z tym, że moc wyjściowa stabilizatora wynosi 5 woltów, wówczas w celu uzyskania ważnego 50 mA wymagany jest rezystor 100 Ohm (5 V / 0,05 A = 100) dla wszystkich zakresów.

Ten sam obwód jest wyposażony we wskaźnik zbudowany na dwóch tranzystorach VT1, VT2 i LED HL1. Dioda LED gaśnie podczas ładowania akumulatora.

Regulowane źródło prądu

Z powodu ujemnego sprzężenia zwrotnego, po impedancji obciążenia, wejście U2 (odwracanie) układu TDA2030 (DA2) znajduje się na wejściu 2. Pod wpływem tego napięcia prąd przepływa przez obciążenie: Ih = Uin / R2. Na podstawie tego wzoru prąd przepływający przez obciążenie nie jest zależny od rezystancji tego obciążenia.


Tak więc, zmieniając napięcie dostarczane z rezystora R1 do wejścia 1 i DA2 od 0 do 5, przy stałej wartości rezystora R2 (10 omów), można zmienić przepływ prądu przez obciążenie w zakresie od 0 do 0,5 A.

Taki schemat może być z powodzeniem stosowany jako ładowarka do ładowania wszystkich rodzajów baterii. Prąd ładowania jest stały podczas całego procesu ładowania i nie zależy od poziomu rozładowania akumulatora ani od zmienności zasilania sieciowego. Maksymalny prąd ładowania można zmienić poprzez zmniejszenie lub zwiększenie rezystancji rezystora R2.

(161,0 Kb, pobrano: 3 935)

Urządzenia wchodzące w skład obwodu zasilania i utrzymujące stabilne napięcie wyjściowe nazywane są stabilizatorami napięcia. Urządzenia te są zaprojektowane dla stałych napięć wyjściowych: 5, 9 lub 12 woltów. Ale są urządzenia z obecnością regulacji. Mogą ustawić żądane napięcie w ramach pewnych dostępnych limitów.

Większość stabilizatorów zaprojektowano dla pewnego największego prądu, który mogą wytrzymać. Jeśli przekroczysz tę wartość, stabilizator ulegnie awarii. Innowacyjne stabilizatory wyposażone są w blokadę prądu, która zapewnia wyłączenie urządzenia, gdy maksymalny prąd jest osiągany w obciążeniu i jest chroniony przed przegrzaniem. Wraz ze stabilizatorami, które utrzymują dodatnią wartość napięcia, istnieją urządzenia, które działają z ujemnym napięciem. Stosowane są w zasilaczach bipolarnych.

Stabilizator 7805 jest wytwarzany w obudowie podobnej do tranzystora. Rysunek pokazuje trzy wnioski. Jest przeznaczony do napięcia 5 woltów i prądu 1 ampera. W przypadku, gdy istnieje otwór do mocowania stabilizatora do chłodnicy. Model 7805 jest dodatnim urządzeniem napięciowym.

Lustrzanym odbiciem tego stabilizatora jest jego analog 7905, przeznaczony do ujemnego napięcia. Na obudowie pojawi się napięcie dodatnie, wprowadzona zostanie wartość ujemna. Napięcie -5V jest usuwane z wyjścia Aby stabilizatory działały w trybie normalnym, 10 woltów powinno być doprowadzone do wejścia.

Pinout

Stabilizator 7805 ma wyprowadzenie, które pokazano na rysunku. Ogólna moc jest podłączona do obudowy. Podczas instalacji urządzenia odgrywa ważną rolę. Dwie ostatnie cyfry wskazują napięcie generowane przez chip.

Stabilizatory mocy chipów

Rozważ metody łączenia się z mocami urządzeń cyfrowych, tworzonych niezależnie, na mikrokontrolerach. Każde urządzenie elektroniczne wymaga normalna praca  właściwe podłączenie zasilania. Zasilanie jest obliczane na określonej mocy. Kondensator o znacznej pojemności jest ustawiony na jego wyjściu dla wyrównania impulsów napięcia.

Zasilanie bez stabilizacji stosowane w routerach telefony komórkowe  i inne techniki nie są bezpośrednio połączone z mocą mikrokontrolera. Napięcie wyjściowe tych urządzeń jest zmienne i zależy od podłączonej mocy. Wyjątkiem od tej reguły są jednostki ładujące dla smartfonów z portem USB o napięciu 5 V.

Schemat stabilizatora w połączeniu ze wszystkimi układami tego typu:

Jeśli zdemontujemy stabilizator i spojrzymy na jego wnętrze, schemat będzie wyglądał następująco:

W przypadku urządzeń elektronicznych, które nie są wrażliwe na dokładność napięcia, takie urządzenie to zrobi. Ale dla dokładnego wyposażenia potrzebujesz systemu jakości. W naszym przypadku stabilizator 7805 wytwarza napięcie w zakresie 4,75-5,25 V, ale obciążenie prądem nie powinno przekraczać 1 A. Niestabilne napięcie wejściowe waha się w zakresie 7,5-20 V. W tym przypadku wartość wyjściowa zawsze będzie wynosić 5 Q. Jest to zaleta stabilizatorów.

Przy rosnącym obciążeniu, które może dać układ (do 15 W), lepiej jest zapewnić wentylatorowi chłodnicę.

Obwód stabilizatora operacyjnego:


Dane techniczne

  • Maksymalny prąd wynosi 1,5 A.
  • Zakres napięcia wejściowego - do 40 woltów.
  • Wyjście - 5 V.

Aby uniknąć przegrzania stabilizatora, konieczne jest utrzymanie najmniejszego napięcia wejściowego mikroukładu. W naszym przypadku napięcie wejściowe wynosi 7 woltów.

Nadmiarowa ilość mikroukładu mocy rozprasza się sama. Im wyższe napięcie wejściowe w układzie, tym wyższe zużycie energii, które zostaje zamienione na podgrzewanie obudowy. W rezultacie chip się przegrzeje i ochrona zadziała, urządzenie się wyłączy.

Regulator napięcia 5 woltów

Takie urządzenie różni się od podobnych urządzeń swoją prostotą i akceptowalną stabilizacją. Wykorzystuje układ K155J1A3. Ten stabilizator został użyty do urządzeń cyfrowych.


Urządzenie składa się z węzłów roboczych: rozruch, źródło napięcia odniesienia, obwód odniesienia, wzmacniacz prądu, klucz tranzystorowy, magazyn energii indukcyjnej z przełącznikiem diody, filtry wejściowe i wyjściowe.

Po podłączeniu zasilania rozpoczyna się praca jednostki rozruchowej, która została zaprojektowana jako stabilizator napięcia. Na emiterze tranzystora pojawia się napięcie 4 V. Dioda VD3 jest zamknięta. W rezultacie włącz napięcie odniesienia i wzmacniacz prądu.

Klucz na tranzystorach jest zamknięty. Na wyjściu wzmacniacza generowany jest impuls napięciowy, który otwiera przełącznik, który przepływa prąd do urządzenia magazynującego energię. Stabilizator włącza schemat sprzężenia ujemnego, urządzenie przechodzi w tryb pracy.

Wszystkie używane części są dokładnie sprawdzane. Przed instalacją na płytce rezystora jego wartość jest równa 3.3 kΩ. Stabilizator jest najpierw podłączony do 8 woltów z obciążeniem 10 omów, a następnie, jeśli to konieczne, ustaw go na 5 woltów.

78L05 domowej roboty obwodów

Prawie wszystkie amatorskie radio amatorskie i projekty zawierają stabilizowane źródło zasilania. A jeśli twój obwód zasilany jest napięciem 5 woltów, najlepszą opcją byłoby użycie zintegrowanego stabilizatora trójpozycyjnego 78L05

W naturze występują dwie odmiany 7805 o prądzie obciążenia do 1A i o mniejszej mocy 78L05 o prądzie obciążenia do 0,1A. Dodatkowo opcja pośrednia to układ 78M05 z prądem obciążenia do 0,5A. Kompletne domowe analogie mikroukładu są dla 78L05 КР1157ЕН5 i 7805 dla 142ЕН5



Pojemność wejściowa C1 jest wymagana do odcięcia szumów o wysokiej częstotliwości po przyłożeniu napięcia wejściowego. Pojemność C2, ale już na wyjściu stabilizatora ustawia stabilność napięcia z ostrą zmianą prądu obciążenia, a także znacznie zmniejsza stopień tętnienia.

Podczas projektowania należy pamiętać, że przy normalnej pracy stabilizatora 78L05 napięcie wejściowe nie może być niższe niż 7 i nie wyższe niż 20 woltów.

Rozważ najciekawsze przykłady praktycznego zastosowania zintegrowanego stabilizatora 78L05.

W ten sposób projekt laboratoryjnego bloku energetycznego wyróżnia się udoskonaleniem, przede wszystkim ze względu na niestandardowe zastosowanie układu TDA2030, którego źródłem jest 78L05.


TDA2030 jest dołączony jako wzmacniacz nieodwracający. Z związku z tym, współczynnik wzmocnienia obliczonej według wzoru 1 + R4 / R3 równa i 6. W związku z tym napięcie wyjściowe zasilacza, przy regulacji znamionowej oporności R2 zmienia się stopniowo w zakresie od 0 do 30 woltów.

Zwiększona stabilność, brak przegrzania elementów radiowych, to główne zalety tego projektu.


Wskaźnik jest skonfigurowany w celu umożliwienia LED HL1, zamiast stosować transformator obwodu hartowania R1 i C1 składników, diodowy mostek prostowniczy w specjalistycznym zespole kondensatorów w celu minimalizacji tętnienia o 9 V Zenera i 78L05 regulator napięcia. Konieczność użycia diody Zenera wynika z faktu, że napięcie z wyjścia mostka diodowego wynosi około 100 woltów, co może uszkodzić stabilizator 78L05.

Stabilizatory napięcie elektryczne   Są to urządzenia, które są częścią zasilania i pozwalają utrzymać stabilne napięcie na wyjściu zasilacza. Stabilizatory napięcia są zaprojektowane dla pewnego rodzaju stałego napięcia wyjściowego (na przykład 5V, 9V, 12V), i istnieją regulowane stabilizatory napięcie, które ma możliwość ustawienia pożądanego napięcia w granicach, na które pozwalają.

Wszystkie stabilizatory są koniecznie zaprojektowane dla pewnego maksymalnego prądu jaki mogą dostarczyć. Nadmiar tego prądu grozi uszkodzeniem stabilizatora. Nowoczesne stabilizatory są koniecznie wyposażone w zabezpieczenie nadprądowe, które zapewnia, że ​​stabilizator zostanie wyłączony, gdy przekroczony zostanie maksymalny prąd obciążenia i zabezpieczenie przed przegrzaniem. Wraz z dodatnimi stabilizatorami napięcia występują ujemne stabilizatory napięcia. Stosowane są głównie w zasilaczach bipolarnych.

7805 - stabilizator

7805 - stabilizator, wykonany w przypadku podobnym do tranzystora i ma trzy wyjścia. Zobacz rysunek. (+ 5V stabilizowane napięcie i prąd 1A). Również w przypadku istnieje otwór do zamocowania stabilizatora napięcia 7805 do chłodzenia chłodnicy. 7805 jest dodatnim stabilizatorem napięcia. Jego odbicie lustrzane - 7905 - analog 7805 dla napięcia ujemnego. Tj na ogólny wniosek, będzie miał budtet +, i będzie podawany na wejście -. Z jego wyjściem, odpowiednio, zostanie usunięte stabilizowane napięcie -5 woltów.
  Warto również zauważyć, że do normalnej pracy oba stabilizatory muszą być zasilane napięciem około 10 woltów na wejściu.
  Ten stabilizator ma odpowiednik o niskiej mocy.

7805 pinout

Na stabilizatorze 7805 pinout  następny Jeśli spojrzeć na sprawę 7805, jak pokazano na powyższym zdjęciu, to szpilki mają następujące przypięcie od lewej do prawej: wejście, wspólna, wyjście. Wyjście "zwykły" ma kontakt na obudowie. Należy to wziąć pod uwagę podczas instalacji. Stabilizer 7905 ma inne wyprowadzenie!  Od lewej do prawej: wspólne, wejście, wyjście. A w przypadku jego "wejścia"!