Danas je teško pronaći bilo koji elektronički uređaj koji ne koristi stabilizirano napajanje. Uglavnom kao izvor napajanja, za veliku većinu raznih elektroničkih uređaja dizajniranih za rad od 5 volti, najbolja opcija bit će uporaba tri-terminalnog integrala 78L05.
L05 dijagrami kućnih uređaja
Regulatori napona su različitih vrsta. To je integrirani krug čija je glavna svrha regulirati neregulirani ulazni napon i osigurati konstantan regulirani izlazni napon. Opći tip klasifikacije je regulator napona s 3 terminala i regulator napona s 5 ili više položaja.
Ovi regulatori osiguravaju konstantno izlazni napon. Fiksni regulator napona može biti regulator pozitivnog napona ili regulator negativnog napona. Regulator pozitivnog napona osigurava konstantan pozitivni izlazni napon.
Opis stabilizatora 78L05
Ovaj stabilizator nije skup () i jednostavan za korištenje, što olakšava projektiranje elektroničkih sklopova sa značajnim brojem tiskanih ploča, na koje se dovodi nestabilizirani istosmjerni napon, a svaka ploča ima svoj stabilizator montiran zasebno.
Čip - stabilizator 78L05 (7805) ima toplinsku zaštitu, kao i ugrađeni sustav koji štiti stabilizator od prekomjerne struje. Međutim, za pouzdaniji rad, poželjno je koristiti diodu za zaštitu stabilizatora od kratki spoj u ulaznom krugu.
Jedina razlika je polaritet izlaznih napona. Podesivi stabilizator napon je vrsta regulatora čiji podesivi izlazni napon može varirati u rasponu. Postoje dvije varijante istog; poznat kao pozitivni podesivi regulator napona i negativni podesivi regulator napona.
Mogu postojati određeni uvjeti u kojima može biti potreban izmjenični napon. Dijagram povezivanja prikazan je u nastavku. Potreban izlazni napon može se izračunati pomoću jednadžbe. Dakle, gornja jednadžba se može prepisati kao. Regulacija opterećenja je 1 posto, a linearna regulacija je 01% po voltu. To znači da se izlazni napon mijenja samo za 01% za svaki napon ulaznog napona. Rupa mreškanja je 80 dB, što je ekvivalentno 10.
Tehnički parametri i pinout stabilizatora 78L05:
- Ulazni napon: 7 do 20 volti.
- Izlazni napon: 4,5 do 5,5 volti.
- Izlazna struja (maksimalno): 100 mA.
- Potrošnja struje (stabilizator): 5,5 mA.
- Dopuštena razlika ulazno-izlaznog napona: 1,7 volti.
- Radna temperatura: -40 do +125 °C.
Više krugova na podesivim regulatorima napona
Kao što je prikazano u blok dijagramu iznad, ugrađeni referentni napon. Postoji mnogo stupnjeva pojačanja napona za operacijsko pojačalo koje se ovdje koristi. Dakle, struja koja teče kroz djelitelj potencijala može se zapisati kao. Dakle, izlazni napon se može zapisati kao Ovaj porast temperature može biti uglavnom zbog pretjeranog vanjskog stresa, temperature okoliš ili čak gubitak topline.
Pinovi 1, 2 i 3 su ulaz, izlaz i uzemljenje. U suprotnom će se zaustaviti regulacija. Osim toga, postoji maksimalni ulazni napon zbog prekomjerne disipacije snage. U sklopnim regulatorima, izlazni napon kontrolira se kontroliranjem vremena uključivanja povratnog kruga; odnosno podešavanjem radnog ciklusa. Gore navedeni regulatori su linearni regulatori napona koji zahtijevaju serijski tranzistor za regulaciju aktivnog područja.
Analogi stabilizatora 78L05 (7805)
Postoje dvije vrste ovog mikrosklopa: snažan 7805 (struja opterećenja do 1A) i male snage 78L05 (struja opterećenja do 0,1A). Strani analog 7805 je ka7805. Domaći analozi su za 78L05 - KR1157EN5, a za 7805 - 142EN5
Shema ožičenja 78L05
Tipični sklop za uključivanje stabilizatora 78L05 (prema podatkovnoj tablici) je jednostavan i ne zahtijeva veliki broj dodatnih radio elemenata.
Stabilizatori snage mikro kruga
Iako su odabrani za različite namjene, oni imaju nedostatak u rasipanju tranzistora snage serije. Serijski propusni otpornik mora izdržati veliko opterećenje kako se struja opterećenja povećava. To uzrokuje da serijski tranzistori postaju glomazni s većim hladnjakom. To zauzvrat također povećava ukupne troškove. Takvi linearni regulatori također trebaju postupni transformator, što opet povećava veličinu cijelog kruga.
Veliko mreškanje koje stvara krug mora se eliminirati, a za to su potrebni kondenzatori s velika veličina filtar. Svi ovi problemi mogu se riješiti prekidačkim regulatorom napona. Cijeli rad je potpuno drugačiji u odnosu na linearni regulator napona. Ovdje se tranzistor serijskog tranzistora ne koristi kao pojačalo, već kao prekidač. To jest, umjesto tranzistora koji radi u aktivnom području, postoji prijelaz između područja zasićenja ili graničnog područja.
Kondenzator C1 na ulazu je neophodan za uklanjanje RF smetnji kada se primijeni ulazni napon. Kondenzator C2 na izlazu stabilizatora, kao iu bilo kojem drugom izvoru napajanja, osigurava stabilnost napajanja uz oštru promjenu struje opterećenja, a također smanjuje stupanj mreškanja.
Tipični krug za uključivanje stabilizatora napona u kućištu terminala s fiksnim izlaznim naponom
Dakle, rasipanje snage je smanjeno i stoga može podnijeti teška opterećenja pri niskom naponu s manje glomaznim hladnjakom. Tako ovaj regulator svoju široku primjenu nalazi u osobnim računalima. Osnovni prekidački regulator je dizajniran za rad u tri konfiguracije. Ih strujne sheme a objašnjenja su data u nastavku.
Nastavljamo sastavljati napajanje vlastitim rukama
Preklopni regulator napona - vrste. Koračni prekidači kontroler Kao što je prikazano na gornjoj slici, pravokutni impulsi se primjenjuju na bazu tranzistora. Tijekom svakog ciklusa impulsa, tranzistor se mijenja između zasićenja i isključivanja. Komponente naizmjenična struja ulazni napon za filtar su blokirani, a komponenta istosmjerna struja prošla kroz filter. Kako se tranzistor mijenja, prosjek će uvijek biti manji od ulaznog napona. Zato ga zovemo "buck" prekidački regulator.
Prilikom razvoja napajanja mora se imati na umu da za stabilan rad stabilizatora 78L05 ulazni napon mora biti najmanje 7 i ne više od 20 volti.
Ispod je nekoliko primjera kako se koristi 78L05 Integralni regulator.
Laboratorijsko napajanje na 78L05
Ovaj se krug razlikuje po svojoj originalnosti, zbog nestandardne upotrebe mikrosklopa, čiji je referentni izvor napona stabilizator 78L05. Budući da je maksimalni dopušteni ulazni napon za 78L05 20 volti, kako bi se spriječio kvar 78L05, parametarski stabilizator na zener diodi VD1 i otporniku R1.
Kada je tranzistor zasićen, struja teče kroz induktor. Kada se tranzistor prebaci na prekid, veliki napon će se inducirati na induktorskoj zavojnici zbog iznenadnog kolapsa magnetsko polje Oko njega. Dakle, struja nastavlja teći u jednom smjeru. Ovaj sklop naziva se "stupanjski" sklopni regulator jer će napon koji inducira induktor biti veći od ulaznog napona. Regulator prekidača polariteta. Kao što je prikazano na gornjoj slici, kada je tranzistor zasićen, struja teče kroz induktor.
Vrste stabilizatora napona
Budući da je tranzistor isključen, jedini put je kroz kondenzator. Ako se provjeri smjer struje punjenja kroz kondenzator, izlazni napon je negativan. Jednostavan prekidački regulator je dizajniran korištenjem kombinacije krugova koje već poznajemo. Rad počinje s relaksacijskim oscilatorom koji generira kvadratni val. Kvadratni val se daje kao ulaz u integrator i stvara izlazni trokutni val. Ovo se daje kao ulaz za izlaz pozitivnog trokuta impulsni pretvarač.
TDA2030 čip je spojen kao neinvertirajuće pojačalo. S ovom vezom, dobitak je 1 + R4 / R3 (u ovom slučaju 6). Dakle, napon na izlazu napajanja, kada se promijeni otpor otpornika R2, promijenit će se od 0 do 30 volti (5 volti x 6). Ako trebate promijeniti maksimalni izlazni napon, to se može učiniti odabirom odgovarajućeg otpora otpornika R3 ili R4.
Izlazni impuls će tada pokretati bazni tranzistor. Radni ciklus ovih impulsa će odrediti izlazni napon. Kada se izlazni napon poveća, komparatorski krug proizvodi veći izlazni napon i stoga će ulaz invertiranja delta u sklopni pretvarač biti visok. To će smanjiti impulse na baznom ulazu tranzistora. Budući da je radni ciklus manji, filtrirani izlazni napon je manji, što nastoji poništiti gotovo sav početni porast izlaznog napona.
Stabilizator s glatkim izlazom na nazivni napon
To znači da svaki pokušaj povećanja izlaznog napona stvara negativni povratni napon koji gotovo eliminira početno povećanje. Suprotno se događa ako izlazni napon padne. U sustavu postoji dovoljno pojačanja otvorene petlje da osigura dobro reguliran izlazni napon.
Napajanje bez transformatora od 5 volti
ovaj se odlikuje povećanom stabilnošću, nedostatkom zagrijavanja elemenata i sastoji se od dostupnih radio komponenti.
Struktura napajanja uključuje: indikator napajanja na LED diodi HL1, umjesto konvencionalnog transformatora, krug za gašenje na elementima C1 i R2, diodni ispravljački most VD1, kondenzatore za smanjenje mreškanja, 9 volt VD2 zener diodu i integralni stabilizator napon 78L05 (DA1). Potreba za zener diodom je zbog činjenice da je napon s izlaza diodnog mosta približno 100 volti i to može onemogućiti stabilizator 78L05. Možete koristiti bilo koju zener diodu sa stabilizacijskim naponom od 8 ... 15 volti.
Preklopni regulatori dostupni su u raznim konfiguracijama kao što su revers, feed naprijed, push pull i neizolirani jednostruki ili jednopolarni polaritet. To je 5V regulator napona koji ograničava izlazni napon na 5V i troši regulirano napajanje od 5V. Dolazi s mogućnošću dodavanja hladnjaka.
Ako je napon oko 5V, onda ne proizvodi nikakvu toplinu i stoga ne treba hladnjak. Ako je ulazni napon veći, tada se višak električne energije oslobađa kao toplina. Ovo je standard, u ime zadnje dvije znamenke 05 označava količinu napona koju regulira.
Pažnja!Budući da strujni krug nije galvanski izoliran od mreže, treba biti oprezan pri postavljanju i korištenju napajanja.
Jednostavno regulirano napajanje na 78L05
Raspon podesivog napona u ovom krugu je od 5 do 20 volti. Izlazni napon se mijenja pomoću promjenjivog otpornika R2. Maksimalna struja opterećenje je 1,5 ampera. Stabilizator 78L05 najbolje je zamijeniti 7805 ili njegovim domaćim kolegom KR142EN5A. Tranzistor VT1 može se zamijeniti sa. Snažni tranzistor VT2 je poželjno postaviti na radijator s površinom od najmanje 150 četvornih metara. cm.
Podešavanje izlaznog napona
Spremite ovu sliku za referencu. Linearni regulatori su ekonomični i jeftini, što je također još jedan faktor u njihovoj reputaciji i gotovo ih ima u svakoj elektroničkoj trgovini. Sada ih internetski prodavači dana nude po mnogo nižoj cijeni za velike narudžbe.
Regulator napona jedan je od najvažnijih i najčešće korištenih električne komponente. Za održavanje su odgovorni regulatori napona konstantan napon u elektroničkom sustavu. Fluktuacije napona mogu dovesti do neželjenih učinaka na elektronički sustav, stoga je potrebno održavati konstantan konstantan napon u skladu sa zahtjevima za naponom sustava.
Dijagram univerzalnog punjača
Ova shema punjač prilično jednostavan i svestran. Punjenje vam omogućuje punjenje svih vrsta baterija: litijevih, nikalnih, kao i malih olovnih baterija koje se koriste u izvorima neprekidnog napajanja.
Pretpostavimo da ako jednostavna LED dioda može uzeti maksimalno 3V do max, što se događa ako ulazni napon prijeđe 3V?Naravno da će dioda izgorjeti. To je također slučaj sa svim elektroničkim komponentama kao što su LED diode, kondenzatori, diode itd. najmanji porast napona može uzrokovati kvar cijelog sustava, oštetivši ostale komponente. Kako bi se izbjegle štete u takvim situacijama, naviknut je regulator napona kontrolirani izvor ishrana.
Pa zašto je sve ovo potrebno?
Ovisno o korištenom regulatoru napona, možemo dobiti regulirani pozitivni ili negativni napon ovisno o tome koji napon želimo. Prije nego što možemo spojiti strujni krug, najprije razbijmo pinout regulatora napona, što je od vitalnog značaja za spajanje kruga.
Poznato je da je pri punjenju baterija važna stabilna struja punjenja koja bi trebala iznositi otprilike 1/10 kapaciteta baterije. Konstantnost struje punjenja osigurava stabilizator 78L05 (7805). Punjač ima 4 raspona struje punjenja: 50, 100, 150 i 200 mA, koji su određeni otporima R4 ... R7, respektivno. Na temelju činjenice da je izlaz stabilizatora 5 volti, tada je za dobivanje 50 mA potreban otpornik od 100 ohma (5V / 0,05 A = 100) i tako dalje za sve raspone.
Paralelno spajanje stabilizatora
Regulator napona je tropolni uređaj. Izlazni napon bilo kojeg izvora napona koji želite smanjiti se primjenjuje na ovaj pin. Tako, na primjer, ako imate 10 volti od transformatora koji želite podesiti na 5 volti, izlaz transformatora se dovodi na ulaz regulatora kako bi ga regulator mogao regulirati na željeni napon. Zapamtite da ulazni napon mora biti veći od napona koji regulira regulator. Da bi regulator dao 5 volti, ulazni napon mora biti barem 2 volta veći, dakle mora biti najmanje 7 volti. 7 volti će raditi savršeno.
Krug je također opremljen indikatorom izgrađenim na dva tranzistora VT1, VT2 i HL1 LED. LED se gasi kada se baterija puni.
Podesivi izvor struje
Zbog negativne povratne sprege koja slijedi kroz otpor opterećenja, na ulazu 2 (invertiranje) mikrosklopa TDA2030 (DA2) postoji napon Uin. Pod utjecajem ovog napona kroz opterećenje teče struja: Ih = Uin / R2. Na temelju ove formule, struja koja teče kroz opterećenje ne ovisi o otporu tog opterećenja.
Međutim, za eksperimentalne svrhe i lakše dobivanje detalja, koristit ćemo bateriju od 9 volti kao naš ulazni napon. Spaja se na masu u našem krugu. Bez uzemljenja, krug ne bi mogao biti potpun jer napon ne bi imao električni potencijal i krug ne bi imao povratni put.
Ovo je kontakt koji ima problema podesivi napon, što je u ovom slučaju 5 volti. Na kraju ovog eksperimenta, sa spojenim našim krugom, očitati ćemo napon multimetrom i trebao bi biti blizu 5 volti. U redu, sada napravimo krug.
Dakle, promjenom napona koji dolazi s promjenjivog otpornika R1 na ulaz 1 DA2 s 0 na 5 V, uz konstantnu vrijednost otpornika R2 (10 Ohm), možete promijeniti struju koja teče kroz opterećenje u rasponu od 0 do 0,5 A.
Takva shema može se uspješno primijeniti kao punjač za punjenje svih vrsta baterija. Struja punjenja je konstantan tijekom cijelog procesa punjenja i ne ovisi o razini pražnjenja baterije niti o nedosljednosti opskrbne mreže. Granična struja punjenja može se promijeniti smanjenjem ili povećanjem otpora otpornika R2.
(161,0 Kb, preuzeto: 3 935)
Regulirani napon napajanja vrlo je važan za mnoge elektroničke uređaje jer poluvodičke komponente koje se koriste u njima mogu biti osjetljive na prenapone i neregulirani naponski šum. Elektronički uređaji, koji se napaja iz mreže, prvo pretvaraju izmjenični napon u konstantni zahvaljujući diodnom mostu ili drugom sličnom elementu. Ali ovaj napon se ne smije koristiti u osjetljivim krugovima.
U tom slučaju vam je potreban regulator napona (ili stabilizator). A jedan od najpopularnijih i najčešćih regulatora danas je regulator serije 7805.
7805 čip je smješten u TO-220 paketu s tri terminala s pinama za ulaz, izlaz, uzemljenje (GND). Također, GND kontakt je prikazan na metalnoj bazi mikrokruga za montažu radijatora. Ovaj stabilizator podržava ulazni napon do 40 V, a na izlazu daje 5 V. Maksimalna struja opterećenja je 1,5 A. Izgled Pinout regulatora napona 7805 prikazan je na donjoj slici.
Zahvaljujući stabilizatoru napona serije 7805, izlaz je fiksiran na određenoj razini bez primjetnih prenapona i šuma. Kako bi se učinkovito minimizirao izlazni šum i kako bi se izlazni napon učinio što stabilnijim, regulator 7805 mora biti pravilno "vezan", odnosno na njegov ulaz i izlaz moraju biti spojeni kondenzatori za blokiranje, izravnavanje. Dijagram za spajanje kondenzatora na 7805 (U1) čip je prikazan u nastavku.
Ovdje je kondenzator C1 premosni ili blokirajući kondenzator i koristi se za prigušivanje vrlo brzih ulaznih prenapona na masu. C2 je filtarski kondenzator koji vam omogućuje stabilizaciju sporih promjena ulaznog napona. Što je njegova vrijednost veća, to je veća razina stabilizacije, ali ovu vrijednost ne biste trebali uzimati previsoko ako ne želite da se nakon uključivanja dulje prazni. Kondenzator C3 također stabilizira spore promjene napona, ali na izlazu. Kondenzator C4, kao i C1, prigušuje vrlo brze prenapone, ali nakon regulatora i neposredno prije opterećenja.
Tipični dijagram ožičenja za regulator napona 7805 prikazan je u nastavku. Ovdje se izmjenični napon ispravlja diodnim mostom i dovodi do regulatora s potrebnim cjevovodom kondenzatora za bolju stabilizaciju izlaznog napona. Dioda D5 se također dodaje u krug kako bi se izbjegao kratki spoj i tako osigurao regulator. Da ga nema, tada bi se izlazni kondenzator imao priliku brzo isprazniti tijekom razdoblja niske impedancije unutar regulatora.
Dakle, regulator napona je vrlo koristan element u krugu, sposoban pružiti pravilnu prehranu tvoj uređaj.