7805Ct характеристики схема подключения

Интегральный стабилизатор напряжения в техвыводном корпусе с фиксированным выходным напряжением и его применение

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.

78l05 схема включения

78l05 схема включения — это самый популярный пяти вольтовый стабилизатор напряжения, аналог маломощной микросхемы 7805. В данной статье публикуется описание, параметры и сама схема включения прибора 78L05. В сущности чуть ли не каждая фирма в мире, которая создает интегральные микросхемы, выпустила свой аналоговый элемент этого чипа. Определение производителя данного электронного элемента читается по первым двум буквам, например: LM78L05 (TAIWAN SEMICONDUCTOR), TS78L05 (TAEJIN Technology HTC Korea).

Естественно, чтобы знать точные параметры электронного прибора, для этого конечно нужно воспользоваться официальным даташитом. Хотя и в официальной спецификации 78l05 схема включения есть некоторые нюансы, в частности это представленный эскиз расположения выводов, который не достаточно графически ясно выполнен. А когда приходится делать какой-либо ремонт или производить наладку устройства, то приходится смотреть одновременно на два изображения.

То-есть определять название и порядковый номер вывода и дополнительно смотреть где расположен вывод на самом корпусе. Несмотря на то, что на этом чипе вывод под номером 1 является выходной шиной, а последний вывод входным, на практике несколько раз дезориентировало меня. В итоге я неправильно делал разводку печатной платы. Чтобы впредь не повторить таких курьезов, я нанес обозначения выводов непосредственно на эскизы корпусов: ТО-92, SOT-89, SO-8.

78L05 схема включения

Представленная здесь микросхема наверное самая простая по своей конструкции, в составе которой находятся всего-навсего сам стабилизатор и пара конденсаторов. Для обеспечения корректной работы прибора, а также чтобы избежать возможности генерирования пульсирующих напряжений, на входном и выходном трактах нужно подключить конденсаторы. Номинальные значения подключаемых емкостей должны быть не менее 0,33 мкФ и 0,1 мкФ соответственно.

При использовании для питания стабилизатора выпрямленного напряжения с частотой 50Гц, то тогда емкость по входу необходимо увеличить. Лучше установить электролитический конденсатор, который имеет большее последовательное сопротивление. В этом варианте нужно электролит зашунтировать керамическим конденсатором.

Характеристики параметров стабилизатора напряжения 78L05

• Напряжение на выходе +5v.
• Ток на выходе 0,1 А.
• Оптимальное выходное напряжение от +7v до + 20v.
• Оптимальный диапазон температур от 0 до 130 °C.

Если есть необходимость в получении отрицательного стабилизированного напряжения -5v, то тогда нужно воспользоваться микросхемой 79L05. Ориентироваться в обозначениях очень просто — вторая цифра в коде означает, что этот прибор выполняет стабилизацию положительного напряжения, а цифра 9 — отрицательного напряжения. Буква L в коде, показывает номинальный ток 0,1 А, имеются модели с букой «m» — это ток 0,5 А, а если вообще без буквы, то этот прибор рассчитан на ток в 1 А. Последние две цифры в кодовом обозначении показывают номинальное выходное напряжение от 5 до 24v.

Аналоги отечественный производителей

На внутреннем рынке также представлен широкий выбор отечественных аналогов этого стабилизатора напряжений — КР1157ЕНхх, КР1181ЕНхх. В частности микросхему 78L05 можно заменять аналогами КР1157ЕН5 и КР1181ЕН5. Кренки серии КР1181 имеют корпус TO-92, а КР1157ЕН5 выполнены в более массивном корпусе с допустимым током 0,25 А, который можно устанавливать на теплоотвод.

Корпус TO-92 — обозначение функций контактов по их номерам

Стабилизатор напряжения 78L05 выпускается в корпусах TO-92, SOT-89, SO-8.

Выходное напряжение +5 вольт. Выходной ток 100 миллиампер. Рекомендуемое напряжение на входе от +7 до + 20 вольт. Рекомендуемый температурный диапазон от 0 до 125 градусов по Цельсию.

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.

Стабилизатор напряжения 5 вольт

Такое устройство имеет отличие от аналогичных приборов в своей простоте и приемлемой стабилизации. В нем использована микросхема К155J1А3. Этот стабилизатор использовался для цифровых устройств.

Устройство состоит из рабочих узлов: запуска, источника образцового напряжения, схемы сравнения, усилителя тока, ключа на транзисторах, накопителя индуктивной энергии с коммутатором на диодах, фильтров входа и выхода.

После подключения питания начинает действовать узел запуска, который выполнен в виде стабилизатора напряжения. На эмиттере транзистора возникает напряжение 4 В. Диод VD3 закрыт. В итоге включается образцовое напряжение и усилитель тока.

Ключ на транзисторах закрыт. На выходе усилителя образуется импульс напряжения, который открывает ключ, пропускающий ток на накопитель энергии. В стабилизаторе включается схема отрицательной связи, устройство переходит в режим работы.

Все применяемые детали тщательно проверяются. Перед установкой на плату резистора, его значение делают равным 3,3 кОм. Стабилизатор вначале подключают на 8 вольт с нагрузкой 10 Ом, далее, при необходимости устанавливают его на 5 вольт.
Стабилизатор 5V! На микросхеме L7805CV.

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 Эта цифра показывает наименьшее значение выходного тока. Т.е. Получить источник тока с величиной тока менее 8 млА не выйдет.

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.

Стабилизаторы для питания микросхем

Рассмотрим методы подключения к питанию цифровых приборов, сделанных самостоятельно, на микроконтроллерах. Любое электронное устройство требует для нормальной работы правильное подключение питания. Блок питания рассчитывается на определенную мощность. На его выходе устанавливается конденсатор значительной величины емкости для выравнивания импульсов напряжения.

Блоки питания без стабилизации, применяемые для роутеров, сотовых телефонов и другой техники, не сочетаются с питанием микроконтроллеров напрямую. Выходное напряжение этих блоков изменяется, и зависит от подключенной мощности. Исключением из этого правила являются зарядные блоки для смартфонов с USB портом, на котором выходит 5 В.

Схема работы стабилизатора, сочетающаяся со всеми микросхемами этого типа:

Если разобрать стабилизатор и посмотреть его внутренности, то схема выглядела бы следующим образом:

Для электронных устройств не чувствительных к точности напряжения, такой прибор подойдет. Но для точной аппаратуры нужна качественная схема. В нашем случае стабилизатор 7805 выдает напряжение в интервале 4,75-5,25 В, но нагрузка по току не должна быть больше 1 А. Нестабильное входное напряжение колеблется в интервале 7,5-20 В. При этом выходное значение будет постоянно равно 5 В. Это является достоинством стабилизаторов.

При возрастании нагрузки, которую может выдать микросхема (до 15 Вт), прибор лучше обеспечить охлаждением вентилятором с установленным радиатором.

Работоспособная схема стабилизатора:

• Наибольший ток 1,5 А.
• Интервал входного напряжения – до 40 вольт.
• Выход – 5 В.

Во избежание перегрева стабилизатора, необходимо поддерживать наименьшее входное напряжение микросхемы. В нашем случае входное напряжение 7 вольт.

Лишнюю величину мощности микросхема рассеивает на себе. Чем выше входное напряжение на микросхеме, тем выше потребляемая мощность, которая преобразуется в нагревание корпуса. В итоге микросхема перегреется и сработает защита, устройство отключится.

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.

Схема испытателя КРЕН

Составленная схема явно уступает верхней картинке, ну тут уж ничего не поделаешь, что можем. Конденсатор С1 устраняет генерацию при скачкообразном включении входного напряжения, С2 служит для защиты от переходных помеховых импульсов. Их ёмкость решил взять 100 мкФ. Вольтаж в соответствии с напряжением проверяемого стабилизатора. Ставить конденсаторы как можно ближе к корпусу интегрального стабилизатора. Диод VD1 1N4148 не позволит конденсатору на выходе стабилизатора разрядится через него после выключения (это чревато выходом стабилизатора из строя). U Вх. интегрального стабилизатора должно быть выше U Вых. минимум на 2,5 вольта. Нагрузку подбирать так же в соответствии с возможностями тестируемого стабилизатора.

На роль корпуса был выбран самодельный вариант оборудованный контактными штырями для соединения с мультиметром (минус в гнездо «сom», плюс в «V»). В качестве соединительного элемента выводов проверяемого компонента со схемой можно приспособить вот такой тройной штыревой контакт. В мою задачу входит проверка трёхвыводных интегральных стабилизаторов рассчитанных на напряжение не более 12 вольт поэтому в схему поставлю два конденсатора 100 мкф х 16 В. Диод согласно схемы.

В просверленные точно в соответствии с диаметром штыревых контактов отверстия их и вставляем, с внутренней стороны надеваем на каждый штырь по соответствующей (махонькой) металлической шайбочке, смочив активным флюсом и плотно прижав припаиваем каждую шайбу к соответствующему штырю не допуская соединения пар штырь – шайба между собой. Для этого шайбы нужно подточить, центральную с обеих сторон, крайние с одной. Отверстия по месту установки нужно именно просверлить, если проколоть шилом образуется внутренняя неровность краёв отверстия и ровно + плотно установить шайбу не выйдет. Штыри, для прочности, также обязательно должны находится на общем твёрдом основании из диэлектрика.

Контактные площадки образованные местом пайки штырей и шайб становятся местом установки компонентов схемы. Получается компактно, также выполняется рекомендация минимального расстояния конденсаторов от выводов проверяемого интегрального стабилизатора. С соединительными проводами всё просто, главное взять их соответствующего цвета (для «+» красный, для «-» чёрный) и никакой путаницы не будет.

Подумав, установил кнопку включения нажимного действия, поставлена в разрыв плюсового (красного) провода на входе питания. Всё таки это удобство из разряда необходимых. Тройной штыревой контакт понадобилось «доработать» — немного согнуть, тут так, либо один раз подогнать контакты под выводы компонентов, либо перед каждым соединением ножки стабилизаторов гнуть под контакты.

Пробник – приставка к мультиметру готов. Вставляю в соответствующие гнёзда мультиметра штыри пробника, предел измерения выставляю 20 вольт постоянного напряжения, провода подвода электрического тока подсоединяю к лабораторному блоку питания в соответствии с их расплюсовкой, устанавливаю для проверки стабилизатор (попался на 10 вольт), выставляю соответственно на БП напряжение 15 вольт и нажимаю кнопку включения на пробнике. Устройство сработало, на дисплее 9,91 В. Далее в течении минуты разобрался со всеми трёхвыводными стабилизаторами на напряжение до 12 вольт включительно. Несколько, из числа бережно хранимых, оказались негодными.

Стабилизатор напряжения 7805 схема включения

78xx — семейство трёхвыводных линейных интегральных стабилизаторов положительного напряжения первого поколения. Базовое семейство 78xx включает микросхемы на девять фиксированных выходных напряжений от +5 до +24 Вольт, обозначаемых четырёхзначными кодами 7805, 7806 … 7824 (третий и четвёртый знаки — выходное напряжение). ИС μA78G (без цифрового суффикса) — регулируемый четырёхвыводной стабилизатор на напряжения +5…+30 В. Допустимое входное напряжение ограничено +35 В (40 В для 7824), допустимый выходной ток ИС в корпусе TO-220 ограничен 1 А. Схема имеет встроенную защиту от перегрева и встроенную односкатную защиту выходного транзистора от перегрузок.

Существует связанное с данным семейство 79xx для регуляторов отрицательного напряжения. Интегральные схемы 78xx и 79xx могут использоваться вместе, чтобы обеспечить как положительные, так и отрицательные напряжения питания в той же цепи.

Первые ИС этого семейства были выпущены в начале 1970-х годов Fairchild Semiconductor под обозначениями μA7805…μA7824, и представляли собой развитие ИС LM109 Роберта Видлара. Впоследствии выпуск 78хх освоили различные производители. В настоящее время (2012 год), кроме базового семейства 7805, выпускаются его варианты на бо́льшие и меньшие выходные токи (78ххM, 78xxL и другие) в корпусах ТО-220, ТО-92, SOP8L, D2PAK.

Содержание

Внутреннее устройство [ править | править код ]

Биполярные ИС семейства 78xx изготавливаются по планарно-эпитаксиальной технологии, оптимизированной под производство мощных выходных транзисторов. В ИС применяются мощные и слаботочные npn-транзисторы, боковые pnp-транзисторы (в источнике тока), подложечный pnp-транзистор (в усилителе ошибки), поверхностные стабилитроны (диоды Зенера) и сопротивления величиной от 0,2 Ом (датчик выходного тока) до 20 К. Единственный слой алюминия, соединяющего эти компоненты, имеет толщину до 1 мкм. Площадь кристалла зависят от максимального выходного тока: «большие» кристаллы военных серий на токи 1-1,5 А имеют размер 1,6×1,7 мм (67×73 мил) или 2×2 мм (80×80 мил) при толщине 0,3 мм (12 мил) [1]

Все ИС семейства строятся по одной и той же схеме компенсационного стабилизатора. Принципиальные схемы ИС на разные напряжения различаются величиной верхнего резистора в делителе выходного напряжения, принципиальные схемы ИС на разные выходные токи — сопротивлением датчика выходного тока (от 0,2 до 2 Ом). Величины прочих сопротивлений в ИС разных подсемейств разных производителей могут несущественно различаться. Графическое представление принципиальных схем обычно предельно упрощено. Один транзистор схемы может в действительности состоять из множества параллельно включенных транзисторных структур, один резистор — из нескольких последовательно включенных резисторов и включенных параллельно с ними технологических стабилитронных перемычек. На схемах обычно не указывается важнейшие параметры «аналоговых» транзисторов — относительные площади их эмиттерных переходов.

Регулирующим (проходным) элементом схемы служит составной транзистор Дарлингтона npn-структуры (Т15, Т16), включенный эмиттерным повторителем, источником опорного напряжения — бандгап по модифицированной схеме Видлара. Обратная связь по напряжению замыкается через делитель напряжения (R20, R21), подключенный между общим проводом и выходом схемы. Нижнее сопротивление этого делителя (R21) обычно равно 4 кОм, верхнее (R20, от 1 до 21 кОм) зависит от напряжения стабилизации (от 5 до 24 В). Усилитель ошибки сравнивает напряжение на средней точке делителя с напряжением на выходе бандгапа; если напряжение на средней точке отклоняется от искомой величины (+4,0 В, а в маломощных ИС 78Lxx 2,5 В), то усилитель корректирует ток выходного транзистора, шунтируя источник стабильного тока на Т11.

Встроенные схемы защиты [ править | править код ]

В мощных ИС подсемейств 78xx, 78Mxx и им подобным реализована односкатная схема защиты выходных транзисторов от выхода за пределы области безопасной работы (ОБР) по току и напряжению. При малых падениях напряжения между входом и выходом (до 10 В) транзистор Т14 работает в режиме ограничителя тока: если падение напряжения на датчике (R16) превышает примерно 0,6 В (напряжение на открытом переходе база-эмиттер, U_бэ), Т14 плавно открывается и шунтирует (но не прерывает) базовый ток регулирующего транзистора. При больших падениях напряжения между входом и выходом пороговое значение тока линейно снижается. Так как пороговое U_бэ уменьшается с ростом температуры, то и порог срабатывания с ростом температуры снижается. В маломощных ИС подсемейства 78Lxx напряжение вход-выход не учитывается, схема защиты реагирует только на выходной ток.

Схема защиты от перегрева расположена «выше по течению» и работает независимо от защиты по ОБР: при температуре кристалла порядка +125 °С напряжение на последовательно включенных эмиттерных переходах Т2, Т3 падает настолько, что цепь защиты перехватывает управление выходным транзистором, и напряжение на выходе падает.

Встроенный подложечный диод защищает схему от воздействия обратного тока, протекающего от выхода ко входу при нормальном выключении устройства, поэтому обычно защищать микросхему внешним обратным диодом не нужно. Некоторые производители указывают характеристики встроенного обратного диода в явном виде: например, в ИС семейства NCP7800 омическое сопротивление обратной цепи равно 1 Ом, а предельный обратный ток в коротком (несколько мс) импульсе не должен превышать 5 А (протекание постоянного обратного тока не оговаривается). Этого запаса может быть недостаточным при мгновенном закорачивании входной цепи, например, при срабатывании тиристорной защиты блока питания. В схемах, в которых возможно такое закорачивание и в которых к выходу ИС 78хх подключены значительные ёмкости, следует защищать микросхемы внешними обратно включенными диодами.

Защиты от перенапряжения по входу не существует. Излишек входного напряжения можно погасить, включив на входе ИС 78хх балластный резистор — при условии, что минимального тока, протекающего через этот резистор в наихудших условиях, достаточно, чтобы напряжение на входе ИС никогда не поднималось выше допустимого максимума.

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 оговорено в условиях, колонка Test conditions), и стандартном обвесе конденсаторами по входу 0,33 мкФ и по выходу 0,1 мкФ.

Из таблицы видно, что стабилизатор прекрасно себя ведет при питании на входе от 7 до 20 В и на выходе будет стабильно выдаваться от 4,75 до 5,25 В. С другой стороны, подача более высоких значений приводит к уже более значительному разбросу выходных значений, поэтому выше 25 В не рекомендуется, а понижение по входу менее 7 В , вообще, приведет к отсутствию напряжения на выходе стабилизатора.

При работе на больших нагрузках, более 5 Вт, на микросхему необходимо установить радиатор во избежания перегрева стабилизатора, конструкция позволяет это сделать без каких-либо вопросов. Для более точной (прецизионной) техники, естественно, такой стабилизатор не подходит, т.к. имеет значительный разброс номинального напряжения при изменении входного напряжения.

Так как стабилизатор линейный, использовать его в мощных схемах бессмысленно, потребуется стабилизация, построенная на широтно-импульсном моделировании, но для питания небольших устройств, как телефонов, детских игрушек, магнитол и прочих гаджетов, вполне пригоден L7805. Аналог отечественный — КР142ЕН5А или в простонародье «КРЕНКА». По стоимости аналог также находится в одной категории.

Стабилизатор напряжения – важнейший радиоэлемент современных радиоэлектронных устройств. Он обеспечивает постоянное напряжение на выходе цепи, которое почти не зависит от нагрузки.

Стабилизаторы семейства LM

В нашей статье мы рассмотрим стабилизаторы напряжения семейства LM78ХХ. Серия 78ХХ выпускается в металлических корпусах ТО-3 (слева) и в пластмассовых корпусах ТО-220 (справа). Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля (общий) и вывод.

Вместо “ХХ” изготовители указывают напряжение стабилизации, которое нам будет выдавать этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 – 15 Вольт. Все очень просто.

Схема подключения

А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.

На схеме мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения конденсаторов, можно, и даже желательно поставить большего номинала. Это требуется для уменьшения пульсаций как по входу, так и по выходу. Кто забыл, что такое пульсации, можно заглянуть в статью как получить из переменного напряжения постоянное.

Характеристики LM стабилизаторов

Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал как надо? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. Нас интересуют вот эти характеристики:

Output voltage – выходное напряжение

Input voltage – входное напряжение

Ищем наш 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено.

Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для прецизионной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 – 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может “колыхаться” в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт – это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об охлаждении стабилизатора. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором.

Работа LM на практике

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

Соберем его по схеме

Берем нашу Макетную плату и быстренько собираем выше предложенную схемку подключения. Два желтеньких – это конденсаторы, хотя их ставить необязательно.

Итак, провода 1,2 – сюда мы загоняем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.

На Блоке питания мы ставим напряжение в диапазоне 7,5 Вольт и до 20 Вольт. В данном случае я поставил напряжение 8,52 Вольта.

И что же у нас получилось на выходе данного стабилизатора? 5,04 Вольта! Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если будем подавать напряжение в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт. Работает великолепно!

Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, Вы уже догадались, на сколько он вольт.

Собираем его по схеме выше и замеряем входное напряжение. По даташиту можно подавать на него входное напряжение от 14,5 и до 27 Вольт. Задаем 15 Вольт с копейками.

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

Как сделать блок питания на 5, 9,12 Вольт?

Как же сделать простой и высокостабильный источник питания на 5, на 9 или даже на 12 Вольт? Да очень просто. Для этого Вам нужно прочитать вот эту статейку и поставить на выход стабилизатор на радиаторе! И все! Схема будет приблизительно вот такая для блока питания 5 Вольт:

Два электролитических конденсатора для для устранения пульсаций и высокостабильный блок питания на 5 вольт к вашим услугам! Чтобы получить блок питания на большее напряжение, нам нужно также на выходе трансформатора тоже получить большее напряжение. Стремитесь, чтобы на конденсаторе С1 напряжение было не меньше, чем в даташите на описываемый стабилизатор.

Для того, чтобы стабилизатор напряжения не перегревался, подавайте на вход минимальное напряжение, указанное в даташите. Например, для стабилизатора 7805 это напряжение равно 7,5 Вольт, а для стабилизатора 7812 желательным входным напряжением можно считать напряжение в 14,5 Вольт. Это связано с тем, разницу напряжения, а следовательно и мощность, стабилизатор будет рассеивать на себе.

Как вы помните, формула мощности P=IU, где U – напряжение, а I – сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощность, потребляемая им. А излишняя мощность – это и есть нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и войти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается или вовсе сгореть.

Заключение

Все большему числу электронных устройств требуется качественное стабильное питание без всяких скачков напряжения. Сбой того или иного модуля электронной аппаратуры может привести к неожиданным и не очень приятным последствиям. Используйте же на здоровье достижения электроники, и не парьтесь по поводу питания своих электронных безделушек.

Купить стабилизатор напряжения

Купить дешево эти интегральные стабилизаторы можно сразу целым набором на Алиэкспрессе по этой ссылке. Здесь есть абсолютно любые значения даже для отрицательного напряжения.

L7805CV: Характеристики, datasheet и схема подключения

Линейный стабилизатор напряжения l7805cv помогает добиться неизменной величины этого параметра в 5 В при силе тока не более 1,5 А. В этой микросхеме есть 3 вывода, поэтому он используется во многих электронных приложениях. У него есть внутренняя защита от перегревания, схема, ограничивающая усиление силы тока. Прибор отличается положительной полярностью.

Распиновка l7805cv

Взгляните на l7805cv datasheet перед тем, как приобрести прибор. Нужно присмотреться к полному обозначению этого стабилизатора. Если у детали толстая подложка из металла, оно заканчивается двумя буквами dg.

Объясню, откуда это взялось. 15 лет назад в ряде фирм, включая STM, изменилось устройство корпуса ТО-220. В итоге возникли их разные варианты — одиночный и двойной калибр. Производитель заявил о незначительных различиях в работоспособности разных вариантов своих изделий. Но разные показатели теплового сопротивления не указаны в техническом описании. Их можно увидеть вот в этом изображении.

Более крупной подложкой оборудованы микросхемы l7805cv с буквенным обозначением «DG» в конце наименования корпуса. Они имеют толщину приблизительно 1,2-1,3 мм.

l7805cv — основные характеристики

Согласно даташит, данное устройство включено в серию 178 и партию l7805c. Она, в свою очередь, содержит различные упаковки из пластика:

1. TO-220.
2. D²PAK.
3. DPAK.
4. TO-220FP.

Внешне они отличаются, но максимумы ключевых величин в всей продукции, входящей в эту линейку, неотличимы.

Максимумы

Расскажем о наибольших значениях величин для рассматриваемого прибора:

1. Напряжение входа: 35 В при нулевом значении от 5 до 15 в, 40 В — от 20 до 24 В.
2. Температура, допустимая для работы — от 0 до 125 градусов.
3. Температура, допустимая для хранения — от -65 до 150 градусов.

Мощность рассеивания и выходной ток у таких приборов ограничиваются корпусной конструкцией и защитой изнутри. В инструкции к эксплуатации упоминается, что нормальная работа микросхемы при таком режиме — не всегда возможна. Если одно из перечисленных значений превышается, устройство может сломаться.

Так что не подавайте на микросхему более 15 В питания. Чтобы увеличить выходной ток, по мнению производителя, необходимо ставить устройство на радиатор. Так следует поступать, даже когда выходной ток составляет 300 мА, из-за сильного нагрева прибора во время работы. Когда температура кристалла возрастает, происходит просадка стабилизируемого напряжения.

Электрические параметры

Ниже указаны параметры устройства из инструкции, для типовой схемы стабилизации, с использованием классических сглаживателей напряжения на входе и выходе, 0,33 и 0,1 мкФ, соответственно. При этом напряжение питания составляет 10 В, а сила тока — 0,5А. В инструкции также указано, что скачки напряжения при экспериментах, согласно переменам температуры, не учтено. Наибольшая температура кристалла составляет 25 градусов.

Представленные характеристики взяты из англоязычной версии даташит.

l7805cv: аналоги

Стабилизатор имеет ряд современных заменителей. Это не такие популярные линейки, как L78 компании STM, но выпускаются довольно известными производителями:

1. Texas Instruments (LM340AT-5.0, UA7805CKCS),
2. ON Semiconductor (MC7805CTG),
3. Fairchild (LM7805CT).

L7805ABP обладает такими же характеристиками, но ее корпус полностью выполнен из пластика. Подложка из металла отсутствует в этом устройстве.

Есть и другой возможный заменитель, L7805CT. Он содержится в прочной упаковке, обработанной металлом.

Где используется схема l7805cv

Как правило, по такому принципу конструируют стабилизаторы напряжения. Для этого нужен совсем небольшой комплект дополнительной электроники.

Изготовители

Оригиналы устройств L78 производятся европейской фирмой STMicroelectronics (STM), которая постоянно совершенствует качество своей продукции.

Последние варианты прибора от названной компании сертифицированы ECOPACK. Они соответствуют международным экостандартам. Так как у прибора достаточно аналогов, и он продается по адекватной цене, приблизительно до 50 рублей, подделки практически невозможны.

l7805cv: схема подключения

Любой, даже не самый опытный опытный электронщик, может сконструировать источник электричества со стабильным напряжением выхода по схеме 7805, и его аналоги. Рассмотрим линейный корректор стабильного входного напряжения.

Рисунок отображает типовое подключение линейного стабилитрона с плюсовой поляризацией 5В и минимальной для работы силой тока, 1.5 А. Параметры микросхемы стали настолько широко известны, что их изготовлением занялись многие лидеры производства. А на следующем рисунке показана более совершенная схема. Она работает при возрастании емкостей конденсаторов С1 и С2.

Обычно, в радиолюбительской среде пользуются упрощенным названием этого чипа и не называют буквенные обозначения, которые стоят впереди и указывают на изготовителя. Большинству и без этого понятно, что перед ними — стабилизатор, и последнее число в его названии указывает на выходное напряжение.

Новички, которые еще не видели данные электронные компоненты в реальности, и владеют минимумом информации о них, должны знать, что основное условие правильной сборки — качественные компоненты.

Не секрет, что при приобретении деталей очень важно учитывать, где они были произведены. Имеет значение и бренд, и поставщик. Например, качественную продукцию изготавливает STMicroelectronics, изготовитель микроэлектроники.

Стабилизаторы без названия от неизвестных производителей, обычно, имеют минимальную цену, по сравнению с популярными брендами. Но не всегда их можно назвать качественными. Больше всего на их работу влияет разница выходного напряжения.

Мне часто встречались микросхемы, которые выдавали на выходе 4,5 В, а не 5 В, как положено. Другие варианты из той же линейки, напротив, имели превышенное значение, например, 5,5 В. Также эти образцы нередко обладают своим сильным фоном, у них увеличено потребление энергии.

Схема источника энергии, которая выполнена на элементах L78xx

Сила выходного тока обуславливается стабильным резистором, который параллельно подключен к конденсатору 0,1uF. Этим сопротивлением и создается нагрузка для устройства. У стабилизатора отсутствует заземление. К “земле” направлен лишь 1 вывод, нагрузочного сопротивления. Работа такой схемы подключения требует выдачи в нагрузку конкретной силы тока, с помощью регуляции напряжения выхода.

Максимум, что можно добиться из такой попытки, — это получение на выходе токов от 8 мА до 1А. Но, если значения тока превышают показатели от 750 до 850 мА, нужно обязательно ставить конструкцию на радиатор. Работа при таких показателях силы тока — не выгодна.

Ток 1А, который прописан в документах, — это максимум. По факту чип может перегреться и сломаться. Поэтому самый разумный ток выхода находится в диапазоне от 20 до 751 мА.

Допустимый ток на выходе и уровень напряжения

Изменение тока в покое составляет 0,5 мА. При таком значении можно считать, что настройки тока на выходе — правильные. Это значит, что на точность его монтажа влияет нагрузочное сопротивление конструкции.

В такой ситуации нужно воспользоваться прецизионными резисторами, которые имеют высокую стабильность и существенную точность в пределах до ±0,5%.

Допустимое нагрузочное сопротивление

Нельзя не брать в расчет указанную величину. Тут все предельно ясно: все можно рассчитать с применением закона Ома. К примеру, подставим значения в формулу: V= I*R = 0.15 * 100 = 15 В.

С помощью таких нехитрых вычислений выясняем, каким должно быть нагрузочное напряжение при сопротивлении 100 Ом, чтобы получился ток выхода. По данной формуле выходит, что лучший вариант — это применение микросхем 7812 или 7815, рассчитанных на 12-15 В, про запас.

Разумеется, указанная схема источника имеет свои ограничения. Она может применяться во многих решениях, где не так уж важна большая точность. Простота схемы позволяет создать источник тока почти при любых обстоятельствах, особенно, учитывая то, что приобрести к ней детали — предельно просто.

l7805cv: как проверить мультиметром

Вышедший из строя стабилизатор сказывается на напряжении источника тока, а значит, на функционировании устройства. Поэтому радиоэлектронщик должен знать, как осуществить проверку его исправности с помощью мультиметра.

Включите мультиметр в режим замера сопротивления. Если подключить его к стабилизатору напрямую, на экране прибора высветится минимальное значение сопротивления. При обратном подключении высветится бесконечность. Это значит, что полупроводник исправен.

Проверка стабилизатора с помощью мультиметра в режиме тестирования диодов — аналогична. Тогда прямое направление будет соответствовать снижению напряжения в диапазоне от 400 до 600 мВ, обратное — бесконечности.

Взгляните на рисунок, чтобы было понятно, как это происходит.

Пробитый диод продемонстрирует небольшое отклонение сопротивления от нулевого значения. При обрыве p-n перехода и любом направлении включения у прибора не будет показаний.

Аналогично проверяется стабилизатор, который не выпаивают из схемы. Тогда прибор все время показывает сопротивление компонентов с параллельным подключением. Иногда при таких обстоятельствах проверка оказывается невозможной.

Но нельзя сказать, что проверка примитивным тестером — достаточна, ведь кроме пробоя и обрыва перехода бывают и другие условия. Полная проверка возможна, если составить компактную схему.

Как убедиться, что микросхема — работоспособна? Сначала просто прозвоните выводы при помощи мультиметра. Если хоть раз произойдет короткое замыкание, элемент неисправен. Если у вас есть источник питания с напряжением от 7 В, соберите схему по даташит и подайте к входу питание. У выхода, при помощи мультиметра, зафиксируйте напряжение 5 В, это будет означать полную работоспособность элемента.

Если питание отсутствует

При отсутствии источника питания все намного сложнее, но при составлении такой схемы вы как раз получите и его. Схема должна содержать выпрямительный мост.

Для проверки можно воспользоваться понижающим трансформатором, коэффициент которого 18-20, и выпрямительным мостом. На 1 стабилизатор приходится 2 конденсатора — получится источник питания в 5 В. Номинальные значения емкостей превышены относительно схемы подключения в даташит. Это сглаживает колебания напряжения, спровоцированные выпрямительным мостом.

Безопасность работы можно обеспечить индикацией для видимости подключения устройства.

При наличии на нагрузке большого количества конденсаторов или других емкостных нагрузок стабилизатор защищается с помощью обратного диода. Тогда элемент не выгорит, если разрядятся конденсаторы.

Главное достоинство микросхемы — это легкость конструкции и простая эксплуатация, если вам нужно стабильное электропитание. Схемы, зависимые от перебоев напряжения, должны оснащаться стабилизаторами, во избежание выхода элементов из строя.

Купить этот стабилизатор можно в Китае по ссылке.

Характеристики стабилизатора L7805CV

Технические характеристики линейного стабилизатора L7805CV (STMicroelectronics) обеспечивают получение с его помощью постоянного фиксированного выходного напряжения в 5 В, с током в нагрузке до 1,5 А. Данная микросхема имеет всего три вывода и применяется в широком спектре электронных приложений. Имеет всторенную защиту от перегрева, а также схему ограничения превышения токовых значений. Полярность – положительная.

Надо заметить, что l7805cv это не транзистор! Хотя многие начинающие радиолюбители обычно ошибаются, из-за наличия у устройства всего трёх выводов. А между тем, внутренняя структура данного стабилизатора содержит 17 таких полупроводниковых триодов.

1. Цоколевка
2. Основные параметры
3. Максимальные значения
4. Электрические параметры
5. Аналоги
6. Примеры использования
7. Производители

Цоколевка

При просмотре datasheet на l7805cv, особенно перед покупкой, стоит обратить внимание на полное обозначение товара в магазине. У устройств с большей толщиной металлической подложки в конце указаны символы «-DG». Дело в том, что начиная примерно с августа 2006 года многие компании, в том числе и STM, изменили конструкцию корпусов ТО-220. В результате появились их разновидности в виде одинарного (single gauge) и двойного калибра (dual gauge). STM отмечает незначительные отличия в производительности своих изделий и не указывает различия в тепловом сопротивлении в техописании. Их внешний вид представлен на рисунке.

Распиновка у l7805cv стандартная для такого типа устройств. Левая ножка «вход» (input), правая «выход» (output), посередине «земля» (ground), которая имеет физическое соединение с выводом Ground. Она производится в обновлённом корпусе ТО-220 (single gauge). Толщина металлической подложки уменьшена и составляет порядка 0,51-0,61 мм.

Более мощная подложка у микросхем с символами «DG» в конце маркировки, которыми обозначаются корпуса ТО-220 (dual gauge). Их толщина составляет порядка 1,23-1,32 мм.

Основные параметры

Рассматриваемый линейный стабилизатор по datasheet относится к серии l78, номер партии l7805c. Последняя включает в себя разные типы пластиковых упаковок: TO-220, TO-220FP, D²PAK и DPAK. Несмотря на внешние различия, максимальные значения основных параметров у всей линейки данных микросхем будут одинаковые.

Максимальные значения

Приведём максимальные значения параметров для l7805cv:

• входное напряжение (V_I ): до 35 В (при V_O от 5 до 18 В); до 40 В (при V_O =20, 24 В);
• рабочая температура (T_OP) от 0 до +125 о С;
• хранение от -65 до +150 о С.

Рассеиваемая мощность и величина выходного тока у этих микросхем ограничена конструктивным исполнением корпуса и внутренней защитой. В даташит также указано, что стабильное функционирование устройства в таких режимах работы не гарантируется. Превышение любого из приведённых значений приводит к выходу последнего из строя.

Надо учитывать, что минимальная разница между входным и выходным напряжением (V_I-V_O) для работы микросхемы должна составлять 2-3 В. А наибольший ток на её выходе возможно обеспечить когда V_I-V_O находится в диапазоне от 5 до 15 В. Поэтому не стоит подавать на неё питание более 15-16 В.

Для увеличения силы выходного тока (более 1 А), производитель рекомендует устанавливать микросхему на радиатор. Это необходимо делать даже при 300 мА на выходе, так как устройство сильно нагревается при работе. Вместе с ростом температуры кристалла сильно проседает стабилизируемое им напряжение.

Электрические параметры

Ниже представлены электрические характеристики l7805cv (из даташит) для тестовой типовой схемы стабилизации с применением стандартных сглаживающих конденсаторов на входе (0,33 мкФ) и выходе (0,1 мкФ), при питающем напряжении (V_I) = 10 В и токе (I_O) =500 мА. Производитель указывает, что изменение V_O при испытаниях, в зависимости от нагрева не учитывалось. При этом, максимальная температура кристалла (T_J) не должна превышать +25 о С.

Электрические характеристики l7805cv на русском языке, вернее перевод этой информации из даташит от STM, можно посмотреть по ссылке.

Аналоги

У L7805CV есть современные аналоги. Хоть они менее известны популярной серии L78 от STM, но производятся не менее именитыми брэндами: Texas Instruments (LM340AT-5.0, UA7805CKCS), ON Semiconductor (MC7805CTG), Fairchild (LM7805CT). Идентичная по характеристикам L7805ABP, но она имеет полностью пластиковый корпус, без металлической подложки. Возможной заменой можно считать L7805CT в мощной металлизированной упаковке ТО-3.

Примеры использования

Чаще всего на l7805cv собирают стабилизатор напряжения. Набор дополнительных электронных компонентов для этого минимален. Пример такой конструкции рассмотрен в видеоролике.

Производители

Оригинальные версии микросхем серии L78 выпускает только европейская компания STMicroelectronics (STM). При этом её продукция постепенно совершенствуется. Последние версии данного устройства от указанного производителя имеют сертификаты ECOPACK ® соответствующие европейским экологическим стандартам REACH и RoHS. В связи с большим количеством аналогов и демократичной ценой (до 50 р.) подделки встречаются очень редко.

Скачать даташит на рассмотренное устройство можно по ссылке.