L7805 схема источника тока

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 оС;
• хранение от -65 до +150 оС.

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 оС.

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.

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 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.

Проверка мультиметром

Перед применением 78L05 лучше проверить мультиметром, прозвонив на наличие короткого замыкания между контактами. Если КЗ нет, то можно проверять дальше. На вход, нужно подать напряжение не менее 7 В или больше, но в пределах максимально допустимого. Для этого можно использовать обычную крону на 9 В. К выходу желательно подцепить нагрузку, например резистор 1 кОм.

При подаче питания необходимо соблюдать полярность. Минус следует соединить с общим выводом (Gnd), а плюс с входом (V_IN). Выходное напряжение снимается с Gnd и V_OUT.  Оно должно составлять 5 В (±8%), в зависимости от модификации микросхемы.

L7815cv характеристики схема подключения

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 пробника для проверки микросхемы КРЕН

Эта схема уступает предыдущей компоновке.

Конденсатор С1 удаляет генерацию при ступенчатом подключении входного напряжения, а емкость С2 предназначена для защиты от импульсных помех. Величину ее берем 100 микрофарад, напряжение по величине стабилизатора напряжения. Диод 1N 4148 не дает возможность конденсатору разрядиться. Входное напряжение стабилизатора должно превышать напряжение выхода на 2,5 В. Нагрузку следует выбирать в соответствии с тестируемым стабилизатором.

Остальные элементы пробника выглядят следующим образом:

Контактные площадки стали местом монтажа элементов схемы. Корпус получился компактным.

На корпусе установили кнопку питания для удобства пользования. Штыревой контакт пришлось доработать путем изгибания.

На этом пробник готов. Он является своеобразной приставкой к мультиметру. Вставляем в гнезда штыри пробника, границу измерения устанавливаем на 20 В, провода соединяем с блоком питания, регулируем напряжение на 15 В и нажимаем кнопку питания на пробнике. Прибор сработал, на экране отображается 9,91 вольта.

Как проверить двусторонний стабилитрон?

Эта деталь представляет собой два стабилитрона в одном корпусе, соединенная навстречу друг другу.

Такой элемент может работать с импульсным напряжением, и с переменной полярностью. Проверка на пробой бессмысленна, поэтому можно лишь тестировать соответствие напряжения стабилизации.

Для этого собирается схема, аналогичная описаниям выше. Для проверки необходимо также подавать на вход завышенное напряжение, только различной полярности.

Проверяем стабилитрон мультиметром — видео

Вопрос, как проверить стабилизатор напряжения, является актуальным для многих предприятий, организаций и частных пользователей. Стабилизирующие устройства представляют собой достаточно сложную аппаратуру, от качества работы которой зависит исправность подключенного дорогостоящего оборудования. Поэтому контроль их работоспособности и своевременное выявление неисправностей – необходимое условие для обеспечения бесперебойности технологических процессов и минимизации дополнительных расходов.

Проверка транзистор-тестером

Проверить на работоспособность полупроводниковых элементов можно с помощью универсального тестера радиокомпонентов. Часто его называют транзистор-тестером.

Это универсальный измерительный прибор с цифровым индикатором. С помощью транзистор-тестера можно проверить различные радиодетали. К ним относятся резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности. А также и полупроводниковые приборы, транзисторы, тиристоры, диоды, стабилитроны, супрессоры и т.п.

Для проверки работоспособности, зажмите детальку в ZIF-панельке (специальном разъёме с рычагом для зажимания элементов), после чего на дисплее высвечивается схемное обозначение элемента. Однако рассматриваемые в этой статье элементы проверяются как обычные диоды. Поэтому не стоит рассчитывать, что транзистор тестер определит, на какое напряжение стабилитрон. Для этого все равно нужно будет собрать схему типа той, что показана выше или такую как рассмотрим далее.

Рекомендуем посмотреть видео о том, что такое универсальный транзистор-тестер и как им проверять радиоэлектронные компоненты.

Тестер, также как и мультиметр, проверяет целостность р-n перехода и корректно определяет напряжением стабилизации стабилитронов до 4,5 вольт.

При ремонте аппаратуры, рекомендуется элемент стабилизации менять на новый. Не зависимо от наличия исправного p-n перехода. Т.к. высока вероятность, что у диода изменилось напряжение стабилизации или оно может произвольно меняться в процессе работы аппаратуры.

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 питания с большой нагрузкой 12V 30A, 25A, 20A, 15A, 10А, 5А на LM7815

Схема питания с большой нагрузкой 12V 30A, 25A, 20A, 15A, 10А, 5А схема радиолюбителя

Важно для тех, кто хочет использовать радиопередатчики из автомобиля для использования в вашем доме необходимо питание радио систем DC-12В или DC-13.8 с достаточной мощности от 5А до 30А. Я очень рекомендую этот сильноточные цепи питания

Потому что хорошую производительность, размер выходного 13V-14V в зависимости от нагрузки.

Эта схема питания полезна в использовани широкого спектра. Такие, как, двигатели постоянного тока, автомобильные схема аудио и другие. Изменяя напряжение и ток по мере необходимости. Эта схема очень гибкая.

Схема хорошая при коротком замыкании или перегрузки на выходе.

Схему можно дополнять увеличивая ток в шаг за шагом с шагом в 5 ампер. Минимальная скорость работы токи 5А. 10A, 15A, 20A, 25A и 30A максимум.

Я использую регулятор IC MC7815 или LM7815 или AN7815 является поддержание

уровня на постоянном напряжени 15В. В рамках данной микросхемы имеют защиту

от короткого замыкания и предотвращения перегрева. В результате этой схемы можно

поддерживать уровень напряжения на выходе. И если есть перегрузки или короткого

замыкания. Это ее не повредит.

На выходной контакт IC1 будет подключен Дарлингтон связанный последовательно

с транзистором Q1. И использовать Q1 совместно до шести транзисторов Q2-Q7

вместе параллельно. Для расширения увеличении тока. Если соединить транзисторы TIP35 Q1-Q7 , можно довести до 30А. Параллельно с транзистором Q2, Q3 и тд.. Каждый транзистор расширяет ток на 5А.

Резистор 0,15 Ом в эмиттере каждого транзистора имеет два действия:

1. Поддерживает ток, протекающий через транзистор, потому что дает падение напряжения на них как отношение тока, протекающего через каждый транзистор.

2. Тока через транзистор поддерживается в равной степени.

IC-7815 имеет прекрасную систему защиты.

1. Короткое замыкание или перегрузки по току питания не нарушает. IC1 может

предотвратить перегрузку очень хорошо. Даже находясь долгое короткого замыкания

в течение дня. До сих пор в хорошем состоянии.

2. При перегреве не работает, когда температура микросхемы повышается. Высокая система

защиты от температуры будет удерживать ее временно и перестает отвечать на запросы. До

тех пор пока температура не упадает.

Благодаря преимуществам этой IC я установил его на радиаторе рядом с

Защита от перегрузки вышестоящих по SCR.

Кроме короткого замыкания. или перегрузка или использование слишком много

течений, Q2 тянет текущую оценку 5А, пока напряжение размера. 0.75V перепад R5 —

0,15 Ом. (Эмиттер контакт Q2), и это напряжение на затвор штифт SCR1, что это

достаточно, чтобы вызвать SCR1 работе немедленно.

IC1 временно перестает отвечать на запросы. Потому что перегружен. По ранее, ток

1А потока через IC1 и SCR1 в загружается напрямую. Не во всех транзисторов.

SCR1 работает держать, пока питание отключается. , Которая автоматически

сбрасывает себя таким образом, называют электронным выключателем.

Сколько выходного напряжения.

Выходное напряжение силовой цепи равна выходного напряжения IC1 (15V) минус

падение напряжения на ноге базы (B) — E эмиттера (E) транзистора драйвера (Q1) и

транзистор через (Q2), падение напряжения на R5 E контакт Q2.

Однако, так как падение напряжения на R5 для этого. Изменена ток, протекающий

через него. Таким образом, делает выходного напряжения эта схема несколько

изменилась переход от 14В. Ни при каких нагрузка 13V. В полной нагрузке

На этом уровне она будет поддерживаться давление лаконично лучше, чем на

электрическом автомобиле. Выходное напряжение может быть изменена от 11В до 16В.

И передатчика обычно используется в автомобиле с 12V батарея предназначена для

обеспечения совместимости с существующими 13-14В напряжения.

На микросхему и транзисторы необходимо установить радиатор.

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.

Общие сведения о принципе работы

При достижении определенного напряжения, происходит лавинообразный пробой pn-перехода. Сопротивление перехода уменьшается. В результате напряжение на диоде остается постоянным. А ток, протекающий через полупроводник, увеличивается.

Принцип работы можно проиллюстрировать бочкой с водой, где имеется переливная трубка. Сколько бы мы воды ни наливали в бочку, уровень останется на постоянном уровне.

На нижеприведенном рисунке представлена схема работы на примере бочки с водой.

Этот элемент на схеме включается в обратном направлении. Т.е. плюс к минусу, а минус к плюсу. Если его включить в прямом направлении, то он будет работать как обыкновенный диод.

На рисунке выше представлена вольт-амперная характеристика, обозначение на схеме и его включение.

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 для проверки

Рассмотрим еще одну простейшую схему для определения напряжения стабилизации, которая состоит из:

• Регулируемого блока питания. Постоянное напряжение должно изменяться плавно потенциометром от 0 до 50 В (чем выше максимальное напряжение тем больший диапазон элементов вы сможете проверить). Это позволит проверить практически любой маломощный стабилитрон.
• Набор токоограничивающих резисторов. Обычно они имеют номинал 1 Ком, 2,2 Ком и 4,7 Ком, но их может быть и больше. Все зависит от напряжения и тока стабилизации.
• Вольтметр, можно использовать обыкновенный мультиметр.
• Колодка с подпружиненными контактами. Она должна иметь несколько ячеек, чтобы была возможность подключать полупроводники с различными корпусами.

Для проверки подключают стабилитрон по вышеприведенной схеме и постепенно поднимают напряжение на источнике питания от 0. При этом контролируют показания вольтметра. Как только напряжение на элементе перестанет расти, независимо от его увеличения на блоке питания, это и будет стабилизацией по напряжению.

Если на элементе есть маркировка, то полученные при измерении данные сверяют с таблицей в справочнике по параметрам.

Отметим, что стабилитроны могут выпускаться в различном исполнении. Например, КС162 производятся в керамических корпусах, КС133 в стеклянных, Д814 и Д818 в металлических.

Приведем характеристики некоторых распространенных отечественных стабилитронов:

• КС133а напряжение стабилизации равно 3,3 В, выпускаются в стеклянном корпусе;
• КС147а поддерживает напряжение на уровне 4,7 В, корпус стеклянный;
• КС162а– 6,2 В, корпус из керамики;
• КС175а – 7,5 В, имеет керамический корпус;
• КС433а – 3,3 В, выпускают в металлическом корпусе;
• КС515а – 15 В, корпус из металла;
• КС524г – в керамическом корпусе с напряжением 24 В;
• КС531в – 31 В, керамический корпус;
• КС210б – напряжение стабилизации 10 В, корпус из керамики;
• Д814а – 7-8,5 В, в металлическом корпусе;
• Д818б – 9 В, металлический корпус;
• Д817б – 68 В, в корпусе из металла.

Для проверки стабилитрона с большими напряжениями стабилизации применяется другая схема, которая представлена на рисунке снизу.

Проверка производится аналогично описанному способу. Похожие приборы выпускаются китайскими производителями.

Однако, можно собрать простейшую схему для проверки стабилитронов с применением мультиметра. Это хорошо показано на видео далее.

Следует предупредить, что показанную на видео электрическую схему применять не рекомендуется, т.к. она небезопасна и требует соблюдения техники безопасности. В противном случае можно получить травму (в лучшем случае).

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:

Технические данные:

• 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.

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.

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.