Ка7805 схема включения – CV — схема подключения стабилизатора напряжения 5v

Содержание

CV — схема подключения стабилизатора напряжения 5v

L7805-CV линейный стабилизатор постоянного напряжения

L7805-CV — практически для любого радиолюбителя собрать источник питания со стабилизирующим выходным напряжением на микросхеме 7805 и аналогичных из этой серии, не представляет никакой сложности. Именно об этом линейном регуляторе входного постоянного напряжения пойдет речь в данном материале.

На рисунке выше, представлена типичная схема линейного стабилизатора L7805 с положительной полярностью 5v и номинальным рабочим током 1.5А. Данные микросхемы приобрели такую известность, что за их производство взялись большинство мировых компаний. А вот на снимке ниже, представлена схема немного усовершенствованная, за счет увеличения емкости конденсаторов С1-С2.

Как правило, между радиотехниками и электронщиками этот чип называют сокращенно, не называя впереди стоящих буквенных обозначений указывающих на производителя. Ведь и так понятно для каждого, что это — стабилизатор, последняя цифра, которого указывает его напряжение на выходе.

Кто еще не сталкивался с данными электронными компонентами на практике и мало, что о них знает, то вот вам для наглядности небольшое видео по сборке схемы:

Стабилизатор напряжения 5v! На микросхеме L7805CV

Одно из важных условий — высокое качество компонентов

На самом деле при покупке комплектующих изготовитель играет значительную роль. Когда вы приобретаете любые электронные компоненты, всегда обращайте внимание на бренд детали, а также поинтересуйтесь кто их поставляет. Лично меня устраивает продукция компании «STMicroelectronics», производителя микроэлектронных компонентов.

Безымянные стабилизаторы или от мало известных фирм, как правило всегда стоят дешевле, чем аналогичные от известных брендов. Но и качество таких деталей не всегда на должном уровне, особенно сказывается в их работе существенный разброс напряжения на выходе.

Практически мне много раз попадались микросхемы L7805 выдававшие выходное напряжение в пределах 4,6v, вместо 5v, а другие из этой же серии давали наоборот больше — 5,3v. К тому же, такие образцы частенько могут создавать приличный фон и повышенное потребление мощности.

Схема источника тока выполненная на микросхемах из серии L78xx

Значение выходного тока обусловлено постоянным резистором R*, включенным параллельно с конденсатором 0,1uF, именно это сопротивление в свою очередь создает нагрузку для L7805. Причем, стабилизатор не имеет заземления. На «землю» идет только один вывод сопротивления нагрузки Rн. Принцип действия такой схемы включения обязывает L7805-CV выдавать в нагрузку определенную величину тока, посредством регулирования выходного напряжения.

Величина тока на выходе источника L78хх

Неприятный момент, который можно наблюдать в схеме, это суммирование тока покоя Id с током на выходе. Параметры тока покоя обозначены в документации на микросхему. В основном такие стабилизаторы имеют постоянную величину тока покоя, составляющую 8мА. Это значение является наименьшим током выходной цепи чипа. Следовательно, при попытке создать источник тока, у которого значение будет меньше, чем 8мА, никак не получится.

Здесь можно скачать документацию на микросхему L78xx L78_DataSheet.pdf

В лучшем случае от L7805 можно получить выходные токи в пределах от 8мА до 1А. Впрочем, при работе на токах превышающие значение 750-850 мА, категорически рекомендуем устанавливать микросхему на радиатор. Но и работать на таких токах все же не оправдано. Обозначенный в документации ток в 1А — это его максимальное значение. В фактических условиях чип наверняка выйдет из строя из-за перегрева. Поэтому, оптимальный выходной рабочий ток должен находится в пределах от 20 мА до 750 мА.

Корректность выходного тока и величина напряжения

В тоже время не постоянность тока покоя формируется как ΔId = 0.5мА. Данное значение показывает верность настройки тока в выходном тракте. Соответственно и точность установки выходного тока зависит от сопротивления нагрузки микросхемы R*. В этом случае, желательно применять прецизионные резисторы, обладающие высокой стабильностью и существенной точностью, от ±0,0005% до ±0,5%.

Оптимальное сопротивление нагрузки

Одновременно с этим нужно принять во внимание значение сопротивления нагрузки. Здесь все просто, то есть используя закон Ома можно все высчитать. Например:

V= I*R = 0.1 * 100 = 10 Вольт

Исходя их таких несложных расчетов мы выяснили, какое должно быть напряжение на нагрузке с сопротивлением 100 Ом, чтобы создать выходной ток 100 мА. Согласно эти расчетам получается, что оптимальным вариантом будет использовать микросхему 7812 либо 7815, рассчитанную на 12v и 15v в соответствии, с целью иметь запас.

Заключение

Естественно, в такой схеме источника тока присутствуют ограничительные моменты. Хотя она может быть полезна для большого количества решений, в которых высокая точность не играет особой роли. Отсутствие какой либо сложности в схеме, дает возможность изготовить источник тока практически в любых условиях, тем более комплектующие для нее приобрести не составит труда.

usilitelstabo.ru

Схема источника тока на 7805 и других 78xx стабилизаторах

Ни для кого не секрет, как собрать блок питания на стабилизаторах 7805, 7809, 7812 и тд. Но не все знают, что на этих же стабилизаторах можно собрать приличный источник тока. Схема источника тока и стала героем этой статьи. 

Так выглядит стандартная схема стабилизатора напряжения на микросхемах серии 78xx. Эти микросхемы настолько популярны, что их выпускает каждая, уважающая себя контора. Обычно в разговоре или на схеме даже опускают первые буквы, характеризующие производителя, указывая просто 7815. Ибо нефиг захламлять схему и сразу ясно, что речь о стабилизаторе напряжения.

Для тех, кто мало знаком с подобными стабилизаторми небольшое видео по сборке «на коленках»:

Качество компонентов

В реальности производитель очень важен. Всегда старайтесь покупать стабилизаторы, да и любые детали от крупных производителей и у проверенных поставщиков. Я лично предпочитаю STMicroelectronics. Их отличает эмблема ST в углу.

Ноунейм стабилизаторы или производства дедушки чаньханьбздюня очень часто имеют значительный разброс значений выходного напряжения от изделия к изделию. На практике встречалось, что стабилизатор 7805, который должен давать 5 вольт выдавал 4.63, либо же некоторые образцы давали до 5.2 вольта.

Ладно бы это, напряжение то он держит постоянным, но проблема еще и в том, что в несколько раз сильнее выбросы, фон и больше потребление самого стабилизатора. Думаю вы поняли.

Схема источника тока на 78xx

Величина тока задается резистором R*, который является нагрузкой для стабилизатора. При этом стабилизатор не заземлен. Заземление происходит только через нагрузку Rн. Такая схема включения вынуждает микросхему пытаться обеспечить в нагрузку заданный ток, путем регулировки напряжения на выходе.

Выходной ток источника тока на L78

Небольшой неприятностью представляется ток покоя Id, который складывается с выходным током. Величина тока покоя указывается в даташите. Для большинства стабилизаторов Id = 8мА. Эта цифра показывает наименьшее значение выходного тока. Т.е. Получить источник тока с величиной тока менее 8 млА не выйдет.

Скачать даташит на L78xx

В идеале из стабилизатора можно выжать токи от 8 мА до 1 А. Однако при токах больше 200-300 мА крайне желателен радиатор. Гнать токи более 700-800 мА в принципе не желательно. Указанный в даташите 1А — это пиковое значение, в реальности стабилизатор скорее всего перегреется. На основании сказанного можно заключить, что диапазон выходных токов составляет 10-700 мА.

Точность тока и выходное напряжение

При этом нестабильность тока покоя составляет ΔId = 0.5мА. Эта величина определяет точность установки выходного тока. Так же точность задания величины выходного тока определяется точностью сопротивления R*. Лучше использовать резистор, точностью не хуже 1%.

Определенное удобство тут представляет тот факт, что схемы не может выдать напряжение выше заложенного напряжения стабилизации. Например при использовании стабилизатора 7805, напряжение на выходе не сможет превысить 5 вольт. Это бывает критично.

Сопротивление нагрузки

В то же время стоит учитывать сопротивление нагрузки. Например если требуется обеспечить 100 мА через нагрузку сопротивлением 100 Ом, то по закону ома получаем напряжение

V= I*R = 0.1 * 100 = 10 Вольт

Такими нехитрыми подсчетами мы получили величину напряжения, которую требуется приложить к нагрузке в 100 Ом, чтобы обеспечить в ней ток в 100мА. Это означает, что для данной задачи рационально поставить стабилизатор 7812 или 7815 на 12вольт и 15 вольт соответственно, дабы иметь запас.

А вот обеспечить такой же ток, через резистор в 10кОм уже не выйдет. Для этого необходимо напряжение в 100 вольт, что данные микросхемы уже не умеют.

Заключение

Конечно такой источник тока имеет свои ограничения, однако он может пригодиться для подавляющего числа задач, где не требуется особая точность. Простота схемы и доступность компонентов, позволяет на коленке собрать источник тока.

audiogeek.ru

7805 схема включения цоколевка. L7805CV линейный регулятор напряжения

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:

  1. 7805 — стабилизация на 5 В;
  2. 7812 — стабилизация на 12 В;
  3. 7815 — стабилизация на 15 В и т.д.

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 L7805CV

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.

Проверка работоспособности 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.

Характеристики стабилизатора L7805CV, его аналоги

Основные параметры стабилизатора L7805CV:

  1. Входное напряжение — от 7 до 25 В;
  2. Рассеиваемая мощность — 15 Вт;
  3. Выходное напряжение — 4,75…5,25 В;
  4. Выходной ток — до 1,5 А.

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 ого

electrician-i.ru

СТАБИЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ПИТАНИЯ МИКРОСХЕМ

В этой статье мы рассмотрим возможности и способы питания цифровых устройств собранных своими руками, в частности на микроконтроллерах. 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. 

Стабилизированное зарядное устройство

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. 

Измерение мультиметром напряжения на блоке питания

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.

L7805CV фото

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:

Схема подключения 7805

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. 

Схема снижения с 12 вольт до 5

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.

Автомобильное зарядное устройство в прикуриватель

Как пример для желающих собрать подобное зарядное своими руками или починить существующее приведу его схему, дополненную индикацией включения на светодиоде:

Схема автомобильной зарядки на 7805

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.

Радиатор для стабилизаторов

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:

Маломощный стабилизатор 78l05 цоколевка

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:

Схема стабилизатор на  7805 для 5В

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.

   Схемы блоков питания

elwo.ru

Регулятор напряжения на 7805 схема. L7805 трехвыводной стабилизатор напряжения. Линейные стабилизаторы напряжения

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 .

L05 схемы самодельных устройств

Регуляторы напряжения имеют разные типы. Это интегральная схема, основной целью которой является регулирование нерегулируемого входного напряжения и обеспечение постоянного регулируемого выходного напряжения. Общим типом классификации является 3 терминальных стабилизатора напряжения и 5 или многопозиционный стабилизатор напряжения.

Эти регуляторы обеспечивают постоянное выходное напряжение. Фиксированный регулятор напряжения может быть положительным регулятором напряжения или отрицательным регулятором напряжения. Положительный стабилизатор напряжения обеспечивает постоянное положительное выходное напряжение.

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.

Единственное различие заключается в полярности выходных напряжений. Регулируемый стабилизатор напряжения — это своего рода регулятор, регулируемое выходное напряжение которого может варьироваться в диапазоне. Есть два варианта одного и того же; известный как положительный регулируемый регулятор напряжения и отрицательный регулируемый регулятор.

Могут быть определенные условия, в которых может потребоваться переменное напряжение. Схема подключения показана ниже. Требуемое выходное напряжение может быть рассчитано с использованием уравнения. Таким образом, приведенное выше уравнение можно переписать как. Регулировка нагрузки составляет 1 процент, а линейное регулирование — 01% на вольт. Это означает, что выходное напряжение изменяется только на 01% для каждого напряжения входного напряжения. Отверстие пульсации составляет 80 дБ, что эквивалентно 10.

Технические параметры и цоколевка стабилизатора 78L05:

  • Входное напряжение: от 7 до 20 вольт.
  • Выходное напряжение: от 4,5 до 5,5 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.


Больше схем на регулируемых регуляторах напряжения

Как показано на блоке-схеме выше, встроенные опорное напряжение. Существует много этапов усиления напряжения для используемого здесь операционного усилителя. Таким образом, ток, протекающий через делитель потенциала, может быть записан как. Таким образом, выходное напряжение можно записать в виде. Это повышение температуры может быть в основном обусловлено чрезмерным внешним напряжением, температурой окружающей среды или даже потерей тепла.

Штырьки 1, 2 и 3 — вход, выход и земля. В противном случае он прекратит регулирование. Кроме того, существует максимальное входное напряжение из-за чрезмерной рассеиваемой мощности. В переключающих регуляторах выходное напряжение регулируется путем управления временем переключения схемы обратной связи; то есть путем регулировки рабочего цикла. Регуляторы, рассмотренные выше, являются линейными регуляторами напряжения, которым необходим последовательный транзистор для регулирования в активной области.

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.

Стабилизаторы для питания микросхем

Несмотря на то, что они выбраны для разных целей, у них есть недостаток в рассеянии мощных транзисторов серии. Пропускной резистор серии должен выдерживать большую нагрузку при увеличении тока нагрузки. Это приводит к тому, что транзисторы серии проходят громоздкими с более объемным радиатором. Это, в свою очередь, также увеличивает общую стоимость. Такие линейные регуляторы также нуждаются в понижающем трансформаторе, который снова увеличивает размер всей схемы.

Большие ряби, производимые схемой, должны быть устранены, и для этого требуются конденсаторы с большим размером фильтра. Все эти проблемы могут быть решены с помощью регулятора напряжения переключения. Вся операция полностью отличается по сравнению с линейным регулятором напряжения. Здесь транзистор транзистора серии не используется в качестве усилителя, а как переключатель. То есть вместо транзистора, работающего в активной области, происходит переход между областью насыщения или областью отсечения.


Конденсатор С1 на входе необходим для ликвидации ВЧ помех при подачи 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.

Типовая схема включения стабилизатора напряжения в техвыводном корпусе с фиксированным выходным напряжением

Таким образом, рассеиваемая мощность уменьшается и, следовательно, может выдерживать большие нагрузки при низком напряжении с менее громоздкими теплоотводами. Таким образом, этот регулятор находит свое широкое применение в персональных компьютерах. Базовый коммутационный регулятор предназначен для работы в трех конфигурациях. Их принципиальные схемы и пояснения приведены ниже.

Продолжаем собирать блок питания своими руками

Регулятор напряжения переключения — Типы. Пошаговый регулятор переключения Как показано на рисунке выше, прямоугольные импульсы подаются на основание транзистора. В течение каждого цикла импульса транзистор изменяется между насыщением и отключением. Компоненты переменного тока входного напряжения для фильтра блокируются, и компонент постоянного тока пропускается через фильтр. По мере переключения транзистора среднее значение всегда будет меньше входного напряжения. Вот почему мы называем это «понижающим» переключающим регулятором.

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.

Когда транзистор насыщен, ток течет через индуктор. Когда транзистор переключится на отсечку, на катушке индуктора будет индуцировано большое напряжение из-за внезапного коллапса магнитного поля вокруг него. Таким образом, ток продолжает течь в одном направлении. Эта схема называется «ступенчатым» переключающим регулятором, потому что на

electrmaster.ru

Блок питания – для новичков в радиоделе

Почему блок питания Хорошее питающее напряжение очень важно при любых экспериментах с электрическими цепями, равно как и при сборке устройства по готовой схеме Проблемы с питанием могут сильно сказаться на работе устройства, поэтому блок питания, пусть на первом этапе не столь «крутой», окажется полезен в дальнейшем Поначалу я предлагаю умерить требования к блоку питания и выполнить его со следующими параметрами: регулируемое напряжение 5-15 В, допустимый ток 200 мА

Что нам потребуется для этого устройства: кусок макетной платы, микросхема стабилизатора напряжения 7805, нестабилизированный сетевой адаптер с параметрами, скажем, 18 В и 1 А Кроме того понадобится переменный резистор, обычные резисторы и некоторые конденсаторы, номиналы которых мы определим, проводя эксперименты за компьютером Возможно, понадобятся некоторые разъемы Цель этой первой работы – узнать, как устроен блок питания, попутно собрав полезное устройство

Если финансы вам позволяют к этому набору можно добавить модуль вольтметра:

Рис 31 Цифровой вольтметр

Но это не обязательно Можно выходное напряжение измерять мультиметром Ничуть не хуже В качестве сетевого адаптера можно использовать БПН18-07:

Рис 32 Сетевой адаптер на 18 В

Микросхема стабилизатора напряжения выглядит как обычный мощный транзистор:

Рис 33 Микросхема стабилизатора напряжения

Хотя сетевой адаптер мы используем готовый, рассмотрим, как он устроен Вероятнее всего он имеет трансформатор и выпрямитель

Работа трансформатора основана на том, что при протекании переменного тока по катушке индуктивности вокруг неё появляется электромагнитное поле, которое может взаимодействовать с расположенной рядом другой катушкой, наводя в ней ЭДС Для усиления эффекта связи между катушками, их наматывают на общем сердечнике Ш-образной или О-образной формы первую катушку наматывают на каркасе и называют первичной обмоткой, вторую катушку очень часто наматывают поверх первой и называют вторичной обмоткой (хотя она может располагаться и на другом каркасе) Величина наведённой ЭДС вторичной обмотки зависит в первую очередь от соотношения количества витков первичной и вторичной обмоток Если количество витков вторичной обмотки больше, чем первичной, то трансформатор получается повышающим, иначе понижающим

В адаптере, о котором идёт речь, трансформатор понижающий Расчёт трансформатора достаточно сложен, но основные  моменты таковы: мы определяем выходные параметры трансформатора, которые зависят от наших нужд, это напряжение и ток выходной обмотки Они определяют требуемую мощность вторичной обмотки, по которой определяется входная мощность с учётом коэффициента полезного действия трансформатора КПД трансформатора имеет разное значение для трансформаторов разной мощности и конструкции По вычисленной

мощности первичной обмотки можно выбрать, с учётом характеристик сердечника, его размеры также можно определить ток в первичной обмотке Ток первичной и вторичной обмоток определяет диаметр провода, которым наматываются катушки трансформатора Обычно это медный провод в эмалевой изоляции Но при намотке обмоток для создания электрической прочности слои намотанного провода изолируют дополнительными прокладками из специальной бумаги Определив количество витков первичной и вторичной обмоток и диаметр провода, проводят расчёт, который показывает, уместятся ли обмотки в окне железного сердечника на каркасе Если нет, то выбирают сердечник большего размера

Для выпрямителя адаптера, как правило, выбирают мостовую схему Эта схема позволяет использовать не один полупериод выпрямленного напряжения, а оба Вот как это выглядит:

Рис 34 Работа сетевого адаптера

Сравнивая с рисунком, где показана работа диода в качестве выпрямителя, вы видите разницу: на сопротивлении нагрузки выпрямителя R1 видны обе полуволны выпрямленного напряжения

Но, если у вас есть осциллограф, которым вы умеете пользоваться, и если вы подключите осциллограф к выходу сетевого адаптера, вы не увидите никаких полуволн Опять не соответствие программы и реальности В данном случае нет

Мы говорили, что после выпрямления переменного напряжения мы не получаем ещё постоянное напряжение, напряжение на выходе схемы, показанной на рисунке выше, остаётся переменным, поскольку меняется по величине Чтобы устранить это изменение, на выход выпрямителя добавляется конденсатор Он имеет свойство накапливать заряд и отдавать его в цепь нагрузки В следующих главах мы познакомимся ближе с конденсатором и индуктивностью, с переменным током и теми процессами, которые в них происходят

А сейчас добавим конденсатор в схему:

Рис 35 Работа выпрямителя с конденсатором

Теперь напряжение на резисторе нагрузки R1 через некоторое время устанавливается и не меняется (почти не меняется) по величине А, значит, через нагрузку протекает постоянный ток

Если в предыдущей схеме был трансформатор, а источник переменного напряжения соответствовал розетке бытовой электрической сети, где 220 В переменного напряжения частоты

50 Гц, то в последней схеме я вторичную обмотку трансформатора заменил источником переменной ЭДС V1 Напряжение на вторичной обмотке я задал 15 В (действующее значение, на что указывает параметр Vrms) Если измерить вольтметром напряжение, показанное на экране виртуального осциллографа, то оно окажется не 15 В Почему так И об этом мы поговорим позже

Вернёмся к блоку питания Для его обустройства мы применим микросхему серии 7805 Это микросхема стабилизатора напряжения Если посмотреть описание микросхемы, то можно увидеть схему включения:

Рис 36 Схема включения микросхемы L7805

И прочитать, что на выходе микросхемы, обозначено на рисунке Vo, получается постоянное напряжение 5 В Но мы собирались получить от блока питания разные напряжения в диапазоне от 5 до 15 вольт

Поможет в этом изменение схемы включения

                                                                      

Рис 37 Регулируемый блок питания из микросхемы стабилизатора напряжения

На двух рисунках показано напряжение на выходе регулятора при крайних положениях движка переменного резистора Видно, что напряжение на выходе меняется от 5 до 15 вольт Резистор R3

– это резистор нагрузки

Ещё лучшие результаты можно получить при использовании микросхемы КР142ЕН22А Но, прежде чем начинать что-то паять, до того, как вы начнёте эксперименты на макетной плате, и это было главной задачей, давайте внимательнее рассмотрим схему, используя уже полученные знания

В первую очередь нас интересует, какой должен быть резистор R1 То, что его сопротивление равно 300 Ом, мы знаем Но нужно знать и допустимую мощность рассеивания Когда оба резистора полностью включены, то ток через них минимальный В этом случае напряжение максимально и равно 15 В Каков же ток 15/800 = 18 мА На резисторе R2 падает 10 В И мощность, рассеивая на нём, около 02 Вт Мощность, рассеиваемая на резисторе  R1 в этом случае, скорее всего меньше, поскольку напряжение на нём сохраняется равным 5 В

В случае, когда движок переменного резистора находится в другом крайнем положении, а величина сопротивления переменного резистора равна нулю, ток через резистор R1 определяется его величиной и напряжением 5 В: 5/300 = 0016 А Ток ещё меньше, напряжение меньше, чем было на резисторе R2, а, значит, и мощность рассеивания меньше 02 Вт Таким образом резисторы R1 и R2 можно использовать с мощностью рассеивания от 025 Вт и выше

Но не будем забывать, что микросхема U1 тоже обладает активным сопротивлением, что на ней тоже рассеивается мощность Мы задали максимальный ток в нагрузке равным 02 А Он будет протекать через микросхему и при выходном напряжении 15 В, и при напряжении 5 В Но мы знаем, что напряжение источника питания V1 (закон Кирхгофа) распределится на всех включённых в цепь элементах Часть этого напряжения будет падать на микросхеме, а часть на сопротивлении нагрузки R3 (остальные резисторы подключены параллельно R3, то есть, на них то  же напряжение) Когда на сопротивлении нагрузки 5 В, то оставшиеся 13 В должны падать на микросхеме При этом через неё протекает ток 02 А, если мы выбираем такой выходной ток А это означает, что на микросхеме будет рассеиваться мощность 13*02 = 26 Вт в виде тепла В паспортных данных на микросхему можно прочесть, что допустимая мощность рассеивания для

неё составляет не более 1-16 Вт (микросхема L7805 имеет встроенный ограничитель по рассеиваемой мощности) без теплоотвода при нормальной температуре окружающей среды

Теплоотвод в простейшем случае представляет собой пластину из металла (металл хорошо проводит и ток, и тепло) Чем больше поверхность пластины, тем больше тепла она может рассеять (до определённых пределов) С целью уменьшения габаритов теплоотвода пластину можно согнуть в виде буквы «П» Теплоотвод передаёт тепло, выделяемое микросхемой (или транзистором), окружающему воздуху, поэтому площадь соприкосновения играет определяющую роль Промышленно изготавливаемые теплоотводы, радиаторы, делают ребристыми или игольчатыми, получая максимальную поверхность при минимальных габаритах

То, какую поверхность должен иметь теплоотвод при заданной мощности рассеивания, определяется либо из таблиц, либо рассчитывается Расчёт ведётся с учётом переходных тепловых сопротивлений от кристалла до окружающей среды Для уменьшения теплового сопротивления между корпусом охлаждаемого элемента и радиатором место установки тщательно шлифуют и покрывают теплопроводящей пастой В последнее время для дополнительного охлаждения используют вентиляторы (кулеры)

При расчёте теплового режима учитывают несколько тепловых сопротивлений, которые, подобно электрическому сопротивлению, вызывают падение температуры от кристалла (о  температуре которого мы заботимся) до среды Как и электрические сопротивления, тепловые, соединённые последовательно, суммируются Например, в справочных данных на микросхему L7805 указано суммарное сопротивление от кристалла до среды равное 50 градусов/ватт Прибавляя температуру среды 30 градусов, мы получим 80 градусов/ватт То есть, при рассеиваемой мощности 1 ватт температура кристалла 80 градусов, что приемлемо при максимально допустимой температуре 125 градусов Но уже при рассеиваемой мощности 2 ватта температура становится равной 160 градусов Из трёх слагаемых теплового сопротивления: кристалл-корпус, корпус-радиатор, радиатор-среда, – мы можем управлять только последним, определяемым площадью поверхности радиатора

Радиатор с площадью поверхности около 40 см2 можно изготовить из пластины алюминия толщиной 2 мм, с размерами 3×7 см (учитываются обе поверхности), согнув пластину буквой «П» Меньшие габариты будет иметь ребристый теплоотвод:

Рис 38 Ребристый теплоотвод

Рассмотренный ранее блок питания удовлетворит вас на ближайшее время при экспериментах, описанных в следующих главах, но в дальнейшем, скорее всего, вам потребуется более мощный блок питания, например, на основе микросхемы КР142ЕН22А Поэтому сейчас нет смысла доводить конструкцию до окончательного вида, можно оставить блок питания в сборке на макетной плате Но в этом случае хорошо бы обойтись без радиатора

Камнем преткновения служит рассеиваемая микросхемой мощность Как можно её уменьшить Для правильной работы микросхемы стабилизатора на нем должно падать не менее 3 В Но при токе 02 А рассеиваемая мощность не превысит 1 Вт Поэтому, используя другой адаптер, мы можем добиться того, что разница между напряжением на входе (напряжением на выходе адаптера) и напряжением на выходе не превысит 3 вольт

Рис 39 Адаптер с переключаемым выходным напряжением

У этого адаптера выходное напряжение переключается: 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,012,0 В Даже при использовании 12 В мощность рассеивания не превысит 15 Вт (при токе 02А) Правда, мы изменили диапазон стабилизированных напряжений 5-9 В Но это не самая большая потеря, поскольку во многих случаях можно использовать адаптер без стабилизатора

Поскольку мы изменили требования к блоку питания, вернёмся к схеме, чтобы привести её в должный вид, определить окончательные номиналы элементов и добавить ряд элементов схемы, которые увеличат её надёжность

Вот окончательная схема:

Рис 310 Окончательная схема блока питания

Конденсаторы C1-C3 служат для уменьшения «пульсаций» Если бы мы тщательнее рассмотрели выпрямленное напряжение на выходе адаптера, то увидели бы, что…

Рис 311 Пульсации на выходе выпрямителя

Амплитуда пульсаций на рисунке невелика, но с ростом потребляемого нагрузкой тока эти пульсации возрастают Для уменьшения пульсаций применяют конденсаторы Чем больше ёмкость конденсатора, тем меньше уровень пульсаций Но конденсатор на выходе выпрямителя очень большой ёмкости может сам стать причиной выхода из строя диодов Этот момент мы рассмотрим в следующей главе Наилучшее решение – использовать те номиналы, что даны в справочных данных микросхемы, приведённых изготовителем

Диоды D1-D2 на схеме стабилизатора предохраняют микросхему от появления отрицательных напряжений при выключении стабилизатора Через диоды конденсаторы быстро разряжаются при выключении сетевого адаптера

Конденсаторы C1-C3 могут быть электролитическими алюминиевыми 100мкФx16 В Вместе с тем падение напряжения на конденсаторах C2 и C3 меньше Если бы это было критично, то следовало взять конденсаторы с меньшим рабочим напряжением, они могут оказаться меньших габаритов

Полезно параллельно конденсатору C3 включить керамический конденсатор ёмкостью 01 мкФ Переменный резистор R2 можно взять такой:

Рис 312 Переменный резистор 200 Ом типа СП3-4АМ

А можно использовать подстроечный резистор – не так часто вы будете менять напряжение, а подстроечный резистор хорошо «впишется» в конструкцию на макетной плате:

Рис 313 Подстроечный резистор 200 Ом типа СП3-19а

Для удобства соединения стабилизатора с сетевым адаптером используйте разъём:

Рис 314 Разъем питания на плату

Для подключения к блоку питания других устройств, а данный блок питания предназначен для проведения экспериментов, удобно использовать два монтажных провода разного цвета, запаянных в макетную плату

Пожалуй, мы всё обсудили и проверили относительно схемы первого устройства и деталей, которые нужно купить Можно приступить к реализации первого проекта

Как и в случае с принципиальной схемой – прежде чем идти в магазин за покупками, мы рассмотрели все аспекты работы схемы – так и с макетной платой, прежде чем включать паяльник и начинать пайку, мы рассмотрим конструкцию устройства

Возьмите макетную плату, установите на ней детали так, чтобы устройством было удобно пользоваться:

Рис 315 Первая примерка макетной платы

Если не считать положение подстроечного резистора и разъёма, расположение остальных деталей в данном случае может быть произвольным Иногда, всё зависит от назначения устройства, приходится учитывать взаимное влияние элементов схемы, но не сейчас

Поэтому после «первой примерки» попробуем нарисовать соединения деталей согласно схеме

Это можно сделать разными путями Позже мы рассмотрим, как воспользоваться возможностями компьютера, а сейчас используем либо графический редактор, что достаточно удобно, либо лист бумаги и карандаш, что достаточно привычно Ниже выделены провода, которые пересекаются

Рис 316 Соединение элементов схемы

При монтаже макета удобно использовать длинные выводы резисторов и конденсаторов в качестве монтажных проводов С другой стороны, если вы решите измерить ток в цепи при таком монтаже, то это трудно будет сделать На рисунке выше достаточно много соединений, которые пересекаются В этом случае обязательно понадобится монтажный провод Но, перемещая детали на плате, возможно, удастся избежать этого Не спешите запаять детали Сделайте несколько вариантов размещения, выбирая наиболее удачный Так, переместив диод D2 за микросхему U1 перед конденсатором C1, вы избежите пересечения проводов Рядом с ним найдётся место и для

диода D1, и тогда провод от конденсатора С3, который прежде пересекал провод от диода, останется свободным А расположив иначе резистор R1, его можно положить вдоль кромки платы поверх проводов, идущих от конденсаторов C2 и C3, вы полностью избежите пересечения проводов

Такая работа по размещению  элементов схемы не только  создаст ряд удобств при пайке, не только будет залогом надёжной работы устройства, но даст вам необходимый опыт монтажа, сокращая количество ошибок Ошибки монтажа всегда неприятны Кроме того, этот этап работы достаточно интересен сам по себе, чтобы доставить вам удовольствие Сделав рисунок, ещё раз внимательно проверьте правильность соединений в соответствии со схемой Производя пайку по рисунку, не забывайте поглядывать на принципиальную схему, проверяя, какие элементы соединяются в данный момент

Многие начинающие радиолюбители считают достаточным повторение готовых схем Но далеко не всегда готовые схемы имеют хорошее описание На принципиальной схеме блока питания не показан радиатор Если включить блок питания, проверяя его работу на максимальном токе, то микросхема, скорее всего, успеет сгореть, прежде чем вы заметите, что она перегревается А тот факт, что стабилизатор L7805 выглядит как обычный транзистор, не соотносится с внутренним содержанием микросхемы

Рис 317 Принципиальная схема L7805

Схема устройства хорошо продумана и достаточно сложна

Иногда готовые схемы имеют непредумышленные ошибки Так, например,  если  перевернуть диод D1, то схема работать не будет В описании работы схемы, скорее всего, будет упоминание о назначении диодов – предотвращать появление отрицательного напряжения – но как правильно должен быть включён диод… только принципиальная схема может дать ответ на этот вопрос Вы уже знаете, что при прямом включении диода падение напряжения на нём не более 1 В И вас обязательно должно насторожить, что диод включён в прямом направлении на выходе стабилизатора напряжения с выходным напряжением 5 В

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

nauchebe.net

L7805CV линейный регулятор напряжения.

10шт. L7805CV L7805 7805 к-220 линейный регулятор напряжения 1.5А +5В. US $1.18 

Опрос: Изготавливали ли Вы что-нибудь своими руками? (Кол-во голосов: 505)

Да, много чего

Да, было разок

Нет, пока изучаю для того, чтобы изготовить

Нет, не собираюсь

Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты

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

Стабилизаторы электрического напряжения 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 7805 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» !

Купить L7805CV линейный регулятор напряжения. за $1

Поделитесь с друзьями статьей: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

alielectronics.net