7805Ct характеристики схема подключения

Интегральный стабилизатор 7805: описание, примеры подключения

Устройства, которые входят в схему блока питания, и поддерживают стабильное выходное напряжение, называются стабилизаторами напряжения. Эти устройства рассчитаны на фиксированные значения напряжения выхода: 5, 9 или 12 вольт. Но существуют устройства с наличием регулировки. В них можно установить желаемое напряжение в определенных доступных пределах.

Большинство стабилизаторов предназначены на определенный наибольший ток, который они выдерживают. Если превысить эту величину, то стабилизатор выйдет из строя. Инновационные стабилизаторы оснащены блокировкой по току, обеспечивающей выключение устройства при достижении наибольшего тока в нагрузке и защищены от перегрева. Вместе со стабилизаторами, которые поддерживают положительное значение напряжения, есть и устройства, действующие с отрицательным напряжением. Они применяются в двухполярных блоках питания.

Стабилизатор 7805 изготовлен в корпусе, подобном транзистору. На рисунке видны три вывода. Он рассчитан на напряжение 5 вольт и ток 1 ампер. В корпусе есть отверстие для фиксации стабилизатора к радиатору. Модель 7805 является устройством положительного напряжения.

Зеркальное отображение этого стабилизатора — это его аналог 7905, предназначенный для отрицательного напряжения. На корпусе будет положительное напряжение, на вход поступит отрицательное значение. С выхода снимается -5 В. Чтобы стабилизаторы работали в нормальном режиме, нужно подавать на вход 10 вольт.

Распиновка

Стабилизатор 7805 имеет распиновку, которая показана на рисунке. Общий вывод соединен с корпусом. Во время установки устройства это играет важную роль. Две последние цифры обозначают выдаваемое микросхемой напряжение.

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.

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.

Микросхемы стабилизаторы 7805 и подобные. Встроенная защита от замыкания по выходу.

Проведены испытания, измерены параметры и сделаны выводы при замыкании в нагрузке.

Согласно документации, на эти микросхемы (DataSheet), они имеют защиту от замыканий в нагрузке и перегрева.

При анализе схемы самой микросхемы 7805, приведенной в DataSheet, видно (на фото ниже), что имеется резистор в цепи выходного тока (датчик тока) и обратная связь от него через R12. Так же есть обратная связь с делителя R20 и R19. На некоторых схемах R20 со стрелкой, что указывает на изменяемость этого сопротивления, вполне возможно, в зависимости от температуры. Хотя в схеме есть еще ряд элементов параметры которых могут зависеть от температуры и при этом уменьшать выходной ток.

Я решил проверить насколько эффективна защита микросхем 7805 при замыкании на выходе.

Для этого собрал схему как показано на рисунке ниже.

В блоке питания выставлено выходное напряжение 9В и ограничение тока 3А на случай, если защита микросхемы не сработает. Микросхема установлена на небольшой радиатор. Датчик термометра установлен на корпус микросхемы. Предельная температура микросхемы 7805, указанная в DataSheet 150°С.

Пока микросхема была холодная, температура 25°С ток КЗ был 1,58 А.

По мере нагрева ток падал. При температуре микросхемы 70°С, ток КЗ 1,17А:

Нагревшись до 110°С ток КЗ установился около 0,6А. Дальнейший рост температуры практически прекратился, уменьшение тока тоже. Похоже, процесс установился. Мощность, которая в таком режиме рассеивается на микросхеме около 5Вт. Падение напряжение на микросхеме чуть меньше 9В и ток 0,6А дают такую мощность.

Подобные опыты были сделаны на микросхемах средней 78F05 и малой мощности 78L05. Поведение микросхем аналогичное. Естественно токи у них свои.

1. Микросхемы действительно имеют эффективные схемы ограничения по выходному току и защиты от перегрева. Но установившаяся температура корпуса микросхемы около 110°С делает долгосрочное пребывание в таком состоянии весьма опасным. Это может привести к возгоранию устройства и пожару.

2. Для защиты от короткого замыкания на длительное время схемы, выполненные на таких микросхемах нужно дополнять отключающим устройством.

Материал статьи продублирован на видео:

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 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 Δ I d = 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.

Привет! В этом окошке авторы блогов любят мериться крутостью биографий. Мне же будет гораздо приятнее услышать критику статей и блога в комментариях. Обычный человек, который любит музыку, копание в железе, электронике и софте, особенно когда эти вещи пересекаются и составляют целое, отсюда и название — АудиоГик. Материалы этого сайта — личный опыт, который, надеюсь, пригодится и Вам. Приятно, что прочитали

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:

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