Tipik bağlantı devresi 7805. Doğrusal voltaj regülatörü LM7805. Bu modüle dayalı ev yapımı güç kaynağı. Sabit voltajlı entegre stabilizatör için uygulama seçenekleri

Susanne Nell

Yüksek verimli bir güç kaynağına ihtiyacınız varsa ancak pahalı DC/DC dönüştürücü çipleri kullanmak istemiyorsanız Şekil 1'deki devre tam size göre. Yaygın olarak kullanılan, düşük maliyetli bir doğrusal voltaj regülatörü LM7805 olan IC 1'i temel alır. Harici anahtarı bir pnp transistörü olan bir devre, 1 A'den daha yüksek bir çıkış akımını kolaylıkla iletebilir. Ek bir kullanışlı özellik, yük olmadığında veya çıkış akımı birkaç miliampere düştüğünde anahtarlama devresinin otomatik olarak kapanmasıdır. Bu koşullar altında devre geleneksel bir doğrusal regülatör gibi çalışmaya başlar. Giriş voltajı ilk kez açıldıktan sonra, akım R1 direnci ve LM7805 mikro devresi üzerinden çıkışa akacaktır. Ek olarak, akım yayıcı-taban bağlantısı Q1'den akacak ve transistörü açacaktır. Endüktans L1'den geçen akım artmaya başlayacak ve çıkış kapasitörü C2 şarj olacaktır. Çıkış voltajı regülatörün nominal voltajına (LM7805 için 5V) ulaştığında regülatör çıkışı kapanacaktır.

Bu noktadan itibaren, LM7805 baz akımını kestiğinden Q1 transistörü kapanır. Anahtarı kapattıktan sonra, endüktans üzerindeki voltajın polaritesi değişir ve akım D1 diyotundan akmaya başlar. Bir yük bağlandığında, çıkış akımı C2 kapasitörünü boşaltır. Devrenin çıkış voltajı LM7805'in 5V çıkış voltajının birkaç milivolt altına düştüğünde devre tekrar yüke akım vermeye başlayacaktır. Sonuç olarak Q1 açılır ve döngü tekrar tekrarlanır. Düşük yükte veya yük yokken, tüm çıkış akımı LM7805 üzerinden akar ve Q1 transistörü kapalı kalır. R1 direncinin uygun direncini seçerek anahtarlama devresinin başlangıç akımını değiştirebilirsiniz.

Bu devre 5 V'tan yüksek voltajlar için de kullanılabilir. LM7805'i LM7812 veya LM7815 ile değiştirerek 12 veya 15 V'luk bir çıkış voltajı elde edersiniz. Bu tür daha yüksek voltajlar için R2 ve R3 dirençlerinin olması gerekecektir. devreye eklendi. Bu dirençler devreye hafif bir histerezis getirerek anahtarlama frekansını azaltır. Dirençlerinin tipik değerleri sırasıyla 2,2 ohm ve 2,2 kohm'dur. Şekil 1'deki devreyi kullanarak 24V'u 12V'a dönüştürerek yaklaşık 75'lik bir verim elde edebilirsiniz. 5V'luk bir regülatör kullanıldığında verim %65'e düşer ancak bu yine de basit bir doğrusal regülatörden alabileceğinizden daha iyidir.

İlgili malzemeler

L7805 voltaj regülatörü, yüksek giriş voltajını (7-35V) 5V'a dengelemek için tasarlanmıştır. LM7805 voltaj dengeleyicisinin özellikleri: Muhafaza: TO-220 Akım gücü: 1,5 AN Maksimum giriş voltajı:...

470uF çıkış, büyük bir kapasitanstır ve büyük bir dezavantajdır.
Bu neden büyük bir dezavantaj?
Kolay yollar aramıyoruz. Kendi yarattığımız zorlukların üstesinden kahramanca geliyoruz...
Sot23+4.7uH bobinindeki küçük saçmalık da aynı şeyi yapıyor. 800KHz'den megahertz'e kadar frekanslarda. Bu kollektif çiftlik teknolojileri o zamanlar hala Radio Devils dergisi tarafından yayınlanıyordu. Ama o zaman mantıklıydı. Şimdi değil.
elbette işe yarayacaktır. sadece burada bir karşılaştırıcı kullanarak stabilize voltajı belirleme prensibi kullanılır. Bu nedenle stabilize edilmiş bir voltajda dalgalanmaların varlığı önemlidir. ve büyük olasılıkla milivolt olmayacak. ve amaç dönüştürücünün maliyetini düşürmekse, o zaman ucuz bir dengeleyici yerine SMD paketinde daha da ucuz bir transistör kullanabilirsiniz. ihraç fiyatı - 1 sent.

5V'ta pozitif voltaj. STMircoelectronics tarafından üretilen cihazın yaklaşık fiyatı 1$ civarında. Birçok transistörün yapıldığı standart bir TO-220 paketinde yapılmıştır (şekle bakın), ancak amacı tamamen farklıdır.

78XX serisinin işaretlenmesinde son iki rakam şunu gösteriyor stabilize voltaj değeri, örneğin:

7805 - 5 V stabilizasyon;
7812 - 12 V'ta stabilizasyon;
7815 - 15 V'ta stabilizasyon vb.

79 serisi negatif çıkış voltajı için tasarlanmıştır.

İçin kullanılırçeşitli düşük voltaj devrelerinde voltaj stabilizasyonu. Beslenen voltajın doğruluğunu sağlamak gerektiğinde kullanılması çok uygundur, karmaşık stabilizasyon devrelerinin kurulmasına gerek yoktur ve bunların tümü bir mikro devre ve birkaç kapasitör ile değiştirilebilir.

Bağlantı şeması L7805CV

Bağlantı şeması L 7805 CV Oldukça basit; çalışmak için veri sayfasına göre girişe 0,33 µF ve çıkışa 0,1 µF kapasitör yerleştirmeniz gerekiyor. Kurulum veya tasarım sırasında kapasitörlerin mikro devre terminallerine mümkün olduğunca yakın yerleştirilmesi önemlidir. Bu, maksimum düzeyde stabilizasyon sağlamak ve paraziti azaltmak için yapılır.

Özelliklere göre L7805CV dengeleyici, 7,5 ila 25 V aralığında bir giriş DC voltajı beslendiğinde çalışır. Mikro devrenin çıkışı, 5 Volt'luk sabit bir DC voltajına sahip olacaktır. Bu, L7805CV çipinin güzelliğidir.

L7805CV'nin işlevselliğinin kontrol edilmesi

İşlevsellik nasıl kontrol edilir mikro devreler? Başlangıç olarak, terminalleri bir multimetre ile kolayca çalabilirsiniz, en az bir durumda kısa devre gözlemlenirse, bu açıkça elemanın arızasını gösterir. 7 V veya daha yüksek bir güç kaynağınız varsa, yukarıda verilen veri sayfasına göre bir devre kurabilir ve girişe güç uygulayabilirsiniz; çıkışta, bir multimetre kullanarak voltajı 5 V'ta kaydedin, böylece eleman kesinlikle operasyonel. Üçüncü yöntem, eğer bir güç kaynağınız yoksa daha emek yoğundur. Ancak bu durumda paralel olarak 5 V'luk bir güç kaynağı da alacaksınız.Aşağıda sunulan şekle göre doğrultucu köprülü bir devre monte etmek gerekir.

Doğrulama için gerekli 18 - 20 dönüşüm oranına sahip bir düşürücü transformatör ve bir doğrultucu köprü, başka bir standart kit, dengeleyici için iki kapasitör ve işte bu, 5 V güç kaynağı hazır. Buradaki kapasitör değerleri, veri sayfasındaki L7805 bağlantı şemasına göre fazla tahmin edilmektedir, bunun nedeni, doğrultucu köprüsünden sonra voltaj dalgalanmalarını yumuşatmanın daha iyi olmasıdır. Daha güvenli çalışma için, cihazın açıldığını görselleştirecek bir gösterge eklenmesi tavsiye edilir. Daha sonra diyagram şöyle görünecektir:

Yükte çok sayıda kapasitör veya başka bir kapasitif yük varsa, kapasitörler boşaldığında elemanın yanmasını önlemek için dengeleyiciyi ters diyotla koruyabilirsiniz.

Mikro devrenin en büyük avantajı Tek değerde güce ihtiyacınız varsa oldukça hafif tasarım ve kullanım kolaylığı. Gerilim değerlerine duyarlı devrelerin, gerilim dalgalanmalarına duyarlı elemanları korumak için bu tür stabilizatörlerle donatılması gerekir.

L7805CV stabilizatörün özellikleri, analogları

Ana ayarlar stabilizatör L7805CV:

Giriş voltajı - 7'den 25 V'a;
Güç dağıtımı - 15 W;
Çıkış voltajı - 4,75…5,25 V;
Çıkış akımı - 1,5 A'ya kadar.

Mikro devrenin özellikleri Aşağıdaki tabloda gösterilen bu değerler belirli koşullara bağlı olarak geçerlidir. Yani, mikro devrenin sıcaklığı 0 ila 125 santigrat derece aralığında, giriş voltajı 10 V, çıkış akımı 500 mA (koşullarda, Test koşulları sütununda aksi belirtilmedikçe) ve standart gövde kiti girişteki kapasitörlerle 0,33 μF ve çıkışta 0,1 μF'dir.

Tablo, stabilizatörün girişte 7 ila 20 V arasında çalıştırıldığında mükemmel davrandığını ve çıkışın 4,75 ila 5,25 V arasında stabil bir şekilde çıkacağını göstermektedir. Öte yandan, daha yüksek değerler sağlamak, çıkış değerlerinin daha önemli bir şekilde yayılmasına yol açar. bu nedenle 25 V'un üzerinde bir değer önerilmez ve girişte 7 V'un altındaki bir azalma genellikle dengeleyicinin çıkışında voltajın olmamasına yol açacaktır.

Dengeleyicinin aşırı ısınmasını önlemek için 5 W'tan fazla çip üzerine bir radyatör takmak gerekir, tasarım bunun herhangi bir soru sorulmadan yapılmasını sağlar. Doğal olarak böyle bir stabilizatör daha hassas (hassas) ekipmanlar için uygun değildir çünkü Giriş voltajı değiştiğinde nominal voltajda önemli bir yayılım vardır.

Stabilizatör doğrusal olduğundan, onu güçlü devrelerde kullanmanın bir anlamı yoktur; darbe genişliği modellemesine dayalı stabilizasyon gerekli olacaktır, ancak küçük cihazlara güç sağlamak için Telefonlar, çocuk oyuncakları, radyo kayıt cihazları ve diğer aletler olarak L7805 oldukça uygundur. Yerli analog KR142EN5A veya genel tabirle “KRENKA”dır. Maliyet açısından analog da aynı kategoridedir.

stabilizatörler Bunlar, güç kaynağının bir parçası olan ve güç kaynağının çıkışında sabit bir voltajı korumanıza izin veren cihazlardır. Elektriksel voltaj stabilizatörleri, bazı sabit çıkış voltajları (örneğin, 5V, 9V, 12V) için tasarlanmıştır ve gerekli voltajı izin verdikleri sınırlar dahilinde ayarlayabilen ayarlanabilir voltaj stabilizatörleri vardır.

Tüm stabilizatörler mutlaka sağlayabilecekleri belirli bir maksimum akım için tasarlanmıştır. Bu akımın aşılması stabilizatöre zarar verme tehlikesi oluşturur. Modern stabilizatörler mutlaka yükteki maksimum akım aşıldığında dengeleyicinin kapatılmasını ve aşırı ısınma koruması sağlayan akım korumasıyla donatılmıştır. Pozitif voltaj stabilizatörlerinin yanı sıra negatif voltaj stabilizatörleri de vardır. Esas olarak bipolar güç kaynaklarında kullanılırlar.

7805 - stabilizatör

7805 - stabilizatör

Bu dengeleyicinin düşük güçlü bir analogu vardır.

7805 pin çıkışı

Sabitleyicide 7805 pin çıkışı

Elektrik devreleri tartışmalarında sıklıkla "voltaj dengeleyici" ve "akım dengeleyici" terimleri kullanılır. Ama aralarındaki fark nedir? Bu stabilizatörler nasıl çalışır? Hangi devre pahalı bir voltaj dengeleyici gerektirir ve basit bir regülatör nerede yeterlidir? Bu soruların cevaplarını bu yazıda bulacaksınız.

Örnek olarak LM7805 cihazını kullanan bir voltaj dengeleyiciye bakalım, özellikleri şunu gösteriyor: 5V 1,5A. Bu, voltajı tam olarak 5V'a kadar stabilize ettiği anlamına gelir. 1,5A, dengeleyicinin iletebileceği maksimum akımdır. Tepe akımı. Yani 3 miliamper, 0,5 amper ve 1 amper verebilir. Yükün gerektirdiği kadar akım. Ama bir buçuktan fazla değil. Bu, voltaj dengeleyici ile akım dengeleyici arasındaki temel farktır.

Gerilim stabilizatörlerinin türleri

Yalnızca 2 ana tip voltaj dengeleyici vardır:

doğrusal
nabız

Doğrusal voltaj stabilizatörleri

Örneğin mikro devreler BANKA veya, LM1117, LM350.

Bu arada KREN pek çok kişinin zannettiği gibi bir kısaltma değil. Bu bir azalmadır. LM7805'e benzer bir Sovyet stabilizatör çipi, KR142EN5A olarak adlandırıldı. Ayrıca KR1157EN12V, KR1157EN502, KR1157EN24A ve daha birçok model var. Kısaca, tüm mikro devre ailesi “KREN” olarak adlandırılmaya başlandı. KR142EN5A daha sonra KREN142'ye dönüşür.

Sovyet stabilizatörü KR142EN5A. LM7805'e benzer.

Sabitleyici LM7805

En yaygın tür. Dezavantajları ise beyan edilen çıkış voltajından daha düşük bir voltajda çalışamamalarıdır. Voltaj 5 voltta sabitlenirse, girişe en az bir buçuk volt daha verilmesi gerekir. 6,5 V'tan daha az uygularsak, çıkış voltajı "düşecek" ve artık 5 V alamayacağız. Doğrusal stabilizatörlerin bir diğer dezavantajı, yük altında güçlü ısınmadır. Aslında çalışma prensibi budur - stabilize voltajın üzerindeki her şey basitçe ısıya dönüşür. Girişe 12 V verirsek, kasayı ısıtmak için 7 V harcanacak ve 5'i tüketiciye gidecek. Bu durumda, kasa o kadar ısınacak ki, soğutucu olmadan mikro devre yanacaktır. Bütün bunlardan bir sonuç daha çıkıyor ciddi dezavantaj- Pille çalışan cihazlarda doğrusal stabilizatör kullanılmamalıdır. Pillerin enerjisi dengeleyiciyi ısıtmak için harcanacaktır. Darbe stabilizatörlerinin tüm bu dezavantajları yoktur.

Anahtarlama voltajı stabilizatörleri

Stabilizatörleri değiştirme- doğrusal olanların dezavantajları yoktur, ancak aynı zamanda daha pahalıdırlar. Bu artık sadece üç pinli bir çip değil. Parçaları olan bir tahtaya benziyorlar.

Darbe dengeleyicinin uygulanması için seçeneklerden biri.

Stabilizatörleri değiştirmeÜç türü vardır: aşağıya doğru, yukarıya doğru ve omnivordur. En ilginç olanlar omnivorlardır. Giriş voltajı ne olursa olsun çıkış tam olarak ihtiyacımız olan şey olacaktır. Her şeyi yiyen bir puls üreteci, giriş voltajının gerekenden düşük veya yüksek olmasını umursamaz. Otomatik olarak voltajı artırma veya azaltma moduna geçer ve ayarlanan çıkışı korur. Spesifikasyonlarda stabilizatörün girişte 1 ila 15 volt arasında beslenebileceği ve çıkışın 5'te sabit olacağı belirtiliyorsa öyle olacaktır. Ayrıca ısıtma darbe stabilizatörleri o kadar önemsizdir ki çoğu durumda ihmal edilebilir. Devreniz pillerle çalıştırılacaksa veya doğrusal dengeleyicinin güçlü ısınmasının kabul edilemez olduğu kapalı bir kasaya yerleştirilecekse, darbeli olanı kullanın. Aliexpress'den sipariş ettiğim kuruşlar için özel anahtarlama voltajı dengeleyicileri kullanıyorum. Alabilirsin.

İyi. Mevcut stabilizatör ne olacak?

Bunu söylersem Amerika'yı keşfedemem akım sabitleyici akımı stabilize eder.
Mevcut stabilizatörlere bazen LED sürücüsü de denir. Dışarıdan darbe voltajı stabilizatörlerine benzerler. Dengeleyicinin kendisi küçük bir mikro devre olmasına rağmen, doğru çalışma modunu sağlamak için her şeye ihtiyaç vardır. Ancak genellikle devrenin tamamına aynı anda sürücü denir.

Mevcut bir dengeleyici böyle görünür. Kırmızı daire içine alınmış, stabilizatörle aynı devredir. Karttaki diğer her şey kablolamadır.

Bu yüzden. Sürücü akımı ayarlar. Stabil! Çıkış akımının 350mA olacağı yazılırsa tam olarak 350mA olacaktır. Ancak çıkış voltajı tüketicinin ihtiyaç duyduğu voltaja bağlı olarak değişebilir. Bununla ilgili teorilerin çılgınlığına girmeyelim. her şey nasıl çalışıyor? Unutmayalım ki voltajı siz ayarlamıyorsunuz, sürücü tüketiciye göre her şeyi sizin için yapacak.

Peki tüm bunlar neden gerekli?

Artık bir voltaj dengeleyicinin akım dengeleyiciden ne kadar farklı olduğunu biliyorsunuz ve bunların çeşitliliğinde gezinebilirsiniz. Belki hala bu şeylere neden ihtiyaç duyulduğunu anlamıyorsunuz.

Örnek: Aracın yerleşik güç kaynağından 3 LED'e güç vermek istiyorsunuz. Öğrenebileceğiniz gibi, bir LED için mevcut gücün kontrol edilmesi önemlidir. LED'leri bağlamak için en yaygın seçeneği kullanıyoruz: 3 LED ve bir direnç seri olarak bağlanır. Besleme voltajı - 12 volt.

LED'lerin yanmaması için akımı bir dirençle sınırlandırıyoruz. LED üzerindeki voltaj düşüşünün 3,4 volt olmasına izin verin.
İlk LED'den sonra 12-3,4 = 8,6 volt kalır.
Şimdilik elimizde yeterince var.
İkincisinde 3,4 volt daha kaybolacak yani 8,6-3,4 = 5,2 volt kalacak.
Ve üçüncü LED için de yeterli olacak.
Ve üçüncüden sonra 5,2-3,4 = 1,8 volt olacak.
Dördüncü bir LED eklemek isterseniz yeterli olmayacaktır.
Besleme voltajı 15V'a yükseltilirse yeterli olacaktır. Ancak daha sonra direncin de yeniden hesaplanması gerekecektir. Bir direnç en basit akım dengeleyicidir (sınırlayıcı). Genellikle aynı bantlara ve modüllere yerleştirilirler. Bir eksisi var - voltaj ne kadar düşük olursa, LED'deki akım o kadar az olur (Ohm yasası, bununla tartışamazsınız). Bu, giriş voltajı kararsızsa (bu genellikle arabalarda geçerlidir), o zaman önce voltajı dengelemeniz gerektiği ve ardından akımı bir dirençle gerekli değerlerle sınırlayabileceğiniz anlamına gelir. Gerilimin sabit olmadığı durumlarda akım sınırlayıcı olarak direnç kullanırsak gerilimi dengelememiz gerekir.

Dirençleri yalnızca belirli bir akım gücüne kadar kurmanın mantıklı olduğunu hatırlamakta fayda var. Belirli bir eşikten sonra dirençler çok ısınmaya başlar ve daha güçlü dirençler takmanız gerekir (bir direncin neden güce ihtiyaç duyduğu bu cihazla ilgili makalede anlatılmıştır). Isı üretimi artar, verim düşer.

Ayrıca LED sürücüsü olarak da adlandırılır. Çoğu zaman, bu konuda bilgili olmayanlar için, voltaj dengeleyiciye basitçe LED sürücüsü denir ve darbe akımı dengeleyiciye denir. iyi LED sürücüsü. Anında kararlı voltaj ve akım üretir. Ve neredeyse hiç ısınmıyor. Şuna benziyor:

Entegre voltaj stabilizatörleri ve özellikle bunlardan bir türü - üç terminalli paketlerde sabit çıkış voltajına sahip stabilizatörler elektronikte geniş uygulama alanı bulmuştur. İyidirler çünkü harici elemanlara (filtre kapasitörleri hariç), ayarlamalara ihtiyaç duymazlar ve geniş bir yük akımı aralığına sahiptirler. Burada teknik özelliklerini vermeyeceğim, ancak yalnızca temel verileri ve olası uygulamaların diyagramlarını sunacağım.

Standart lineer stabilizatörler birçok üretici tarafından üretilir ve birden fazla atamaya sahiptir; bunlara en tipik tip örneğini kullanarak bakacağız:

L78 serisi ( pozitif voltajlar için),
ve L79 serisi ( negatif voltajlar için).

Buna karşılık, standart düzenleyiciler aşağıdakilere ayrılır:

0,1 A (L78Lхх) bölgesinde çıkış akımına sahip düşük akım - şekil 2'de görünüm. 1 A,
ortalama akım değeri yaklaşık 0,5 A (L78Мхх) olan - Şekil 2'deki görünüm. 1b,
yüksek akım 1...1,5 A (L78хх) - Şekil 1c'de görünüm.

Düşük maliyet, kullanım kolaylığı ve çok çeşitli çıkış voltajları ve paketleri, bu bileşenleri basit güç kaynağı devreleri oluştururken çok popüler hale getirir. Bu regülatörlerin güvenli çalışmayı sağlayan bir dizi ek fonksiyona sahip olduğuna dikkat edilmelidir. Bunlar, çipin aşırı ısınmasına karşı aşırı akım korumasını ve sıcaklık korumasını içerir.

Resim 1

Entegre stabilizatörler muhafaza türlerini kullanır: KT-26, KT-27, KT-28-2, TO-220,
Şekil 1'de gösterilenlere yakın olan KT-28-2, KT-27-2, TO-92, TO-126, TO-202.

78xx serisi çipler

Bu, sabit çıkış voltajına sahip (LM78xx olarak da bilinir) 78xx serisi doğrusal regülatör IC'leridir.

Popülariteleri, yukarıda da belirtildiği gibi, kullanım kolaylığı ve nispeten ucuz olmalarından kaynaklanmaktadır. Serinin belirli mikro devrelerini belirtirken, “xx”, dengeleyicinin çıkış voltajını gösteren iki basamaklı bir sayı ile değiştirilir (örneğin, 7805 mikro devresinin çıkış voltajı 5 volt ve 7812 - 12V'dir). 78. serinin stabilizatörleri toprağa göre pozitif bir çalışma voltajına sahiptir ve 79xx serisi negatiftir ve benzer bir tanımlama sistemine sahiptir. Aynı devredeki yüklere hem pozitif hem de negatif besleme gerilimi sağlamak için kullanılabilirler.

Ek olarak, seri popülerlikleri diğer voltaj stabilizatörlerine göre çeşitli avantajlarla belirlenir:

Seri mikro devreler, kararlı güç kaynağı sağlamak için ek elemanlar gerektirmez, bu da onların kullanımını kolay, ekonomik ve baskılı devre kartındaki alanı kullanmada verimli kılar. Bunun aksine, diğer stabilizatörlerin çoğu, istenen voltaj değerini ayarlamak veya stabilizasyona yardımcı olmak için ek bileşenler gerektirir. Diğer bazı seçenekler (örneğin, dengeleyicilerin değiştirilmesi) yalnızca büyük miktar ek bileşenler, ancak kapsamlı geliştirme deneyimi gerektirebilir.
Seri cihazlar, çoğu durumda yüksek güvenilirlik sağlayan maksimum akımın aşılmasına, ayrıca aşırı ısınmaya ve kısa devrelere karşı korunur. Bazen diğer devre bileşenlerini korumak için akım sınırlama da kullanılır.
Doğrusal stabilizatörler, manyetik kaçak alanlar ve RF çıkış voltajı titreşimleri şeklinde RF paraziti yaratmaz.

Doğrusal stabilizatörlerin dezavantajları, darbeli stabilizatörlere kıyasla daha düşük verimliliği içerir, ancak optimum hesaplamayla% 60'ı aşabilir.

İntegral stabilizatörün yapısı Şekil 2'de gösterilmektedir. 2

şekil 2

Stabilizatörlerin kullanımı için gereksinimler:

Üzerindeki gerilim düşümü 2 volttan düşük olmamalıdır,

içinden geçen maksimum akım, oranda belirtilen değeri aşmamalıdır:

BEN maksimum

P, mikro devrenin izin verilen güç tüketimidir, U giriş-çıkış, mikro devre boyunca voltaj düşüşüdür (U giriş-çıkış = U giriş - U çıkış).

Gerilim dengeleyiciyi teknik çıkış muhafazasına bağlamak için tipik devre şeması
sabit çıkış gerilimi ile

Üç terminalli bir pakette entegre bir voltaj dengeleyiciyi sabit bir çıkış voltajıyla bağlamak için tipik bir devre şeması Şekil 1'de gösterilmektedir. 3.

Figür 3

Bu tip mikro devrelerin, besleme voltajını filtreleyen ve dengeleyiciyi yükten ve besleme voltajı kaynağından gelen parazitlerden koruyan voltaj filtreleme kapasitörleri dışında ek elemanlar gerektirmediğini görüyoruz.

78xx serisi mikro devrelerin izin verilen giriş ve çıkış voltajları ve yük akımlarının tüm aralığı boyunca kararlı çalışmasını sağlamak için, dengeleyicinin giriş ve çıkışını şöntleyen kapasitörlerin kullanılması tavsiye edilir. Bunlar girişte 2 µF ve çıkışta 1 µF kapasiteye sahip katı hal (seramik veya tantal) kapasitörler olmalıdır. Alüminyum kapasitörler kullanıldığında kapasitansları 10 mikrofaraddan fazla olmalıdır. Kondansatörleri mümkün olduğu kadar kısa iletkenlerle ve stabilizatör terminallerine mümkün olduğunca yakın bağlamak gerekir.

ve akım bölücü I2 (düzenleme mümkündür), c) voltaj dengeleyici.

Sabit voltajlı entegre stabilizatör için uygulama seçenekleri

Mikro devreler, stabilizatörlere dayalı birçok devre oluşturmanıza olanak sağlar.

Çıkış voltajı ayarı

Yukarıda yazdığım gibi (bkz. Şekil 5b), doğrusal stabilizatörler çıkış voltajını değiştirmenize olanak sağlar. Şekil 2'de gösterilmiştir. 7.

Aynı şemayı kullanarak çıkış voltajının işlevsel olarak düzenlenmesi de mümkündür.

Örneğin, sıcaklık stabilizasyon sistemlerinde - termostatlarda kullanılmak üzere çıkış voltajını sıcaklığa bağlı olarak düzenlemek mümkündür. Sıcaklık sensörünün tipine bağlı olarak R1 veya R2 dirençleri yerine açılabilir.

Şekil 7

Stabilizatörlerin paralel bağlantısı

Şekil 7

Bu regülatörün özelliği, fanın ilk anda (sabit fan dönüşü için) tam voltajın (12V) sağlanmasıdır. C1 kondansatörü şarj edildikten sonra çıkış voltajı R2 direnci tarafından belirlenecektir.

Pürüzsüz çıkışlı stabilizatör

Şekil 8

Bu devre, ilk anda dengeleyicinin çıkışındaki voltajın 5V (bu tip için) olması ve ardından voltajın kontrol elemanları tarafından belirlenen bir değere sorunsuz bir şekilde yükselmesi bakımından farklılık gösterir.

A. Sorokin tarafından toplanmıştır,

Seçenekler:

Min. giriş voltajı, V:

Maks. giriş voltajı, V: 35

Çıkış voltajı, V: +5

Nominal çıkış akımı, A: 1.5

Gerilim düşüşü giriş/çıkış, V: 2.5

Muhafazadaki regülatör sayısı: 1

Akım tüketimi, mA: 6

Kesinlik: 4%

Çalışma sıcaklığı aralığı: 0°C … +150°C

Bunlar, güç kaynağının bir parçası olan ve güç kaynağının çıkışında sabit bir voltajı korumanıza izin veren cihazlardır. Elektriksel voltaj stabilizatörleri, bazı sabit çıkış voltajları (örneğin, 5V, 9V, 12V) için tasarlanmıştır ve gerekli voltajı izin verdikleri sınırlar dahilinde ayarlayabilen ayarlanabilir voltaj stabilizatörleri vardır.

7805 - stabilizatör transistöre benzer bir muhafaza içinde yapılmıştır ve üç terminali vardır. Resmi görmek. (+5V stabilize voltaj ve akım 1A). Ayrıca voltaj dengeleyiciyi (7805) soğutma radyatörüne takmak için kasada bir delik bulunmaktadır. 7805 pozitif voltaj regülatörüdür. Ayna görüntüsü - 7905 - Negatif voltaj için analog 7805. Onlar. ortak çıkışta + olacak ve girişe - sağlanacak. Buna göre çıkışından -5 voltluk stabilize bir voltaj çıkarılacaktır.
Normal çalışma için her iki dengeleyicinin girişine yaklaşık 10 voltluk bir voltajın sağlanması gerektiğini de belirtmekte fayda var.
Bu dengeleyicinin düşük güçlü bir analogu 78L05 vardır.

7805 pin çıkışı

Sabitleyicide Pin yapısı Sonraki. Yukarıdaki fotoğrafta gösterildiği gibi 7805 kasasına bakarsanız, pinlerin soldan sağa şu pin düzenine sahip olduğunu görürsünüz: giriş, ortak, çıkış. “Ortak” terminalin mahfazayla bir bağlantısı vardır. Kurulum sırasında bu dikkate alınmalıdır. Sabitleyici 7905'in farklı bir pin yapısı var! Soldan sağa: genel, giriş, çıkış. Ve vücudunda bir “giriş” var!

Bir LED'in parlaklığının büyük ölçüde içinden geçen akıma bağlı olduğu bilinmektedir. Aynı zamanda LED akımı besleme voltajına çok bağlıdır. Bu, hafif güç dengesizliğinde bile gözle görülür parlaklık dalgalanmalarına neden olur.

Ancak dalgalanma korkutucu değil, daha da kötüsü, besleme voltajındaki en ufak bir artışın, LED'ler aracılığıyla akımda o kadar güçlü bir artışa yol açabilmesi ve LED'lerin yanmasına neden olabilmesidir.

Bunu önlemek için, LED'ler (özellikle güçlü olanlar) genellikle özel devreler - esasen akım dengeleyicileri olan sürücüler - aracılığıyla çalıştırılır. Bu makale, LED'ler için basit akım stabilizatörlerinin devrelerini (transistörlerde veya ortak mikro devrelerde) tartışacaktır.

Ayrıca çok benzer LED'ler de vardır - SMD 5730 (adında 1 olmadan). Yalnızca 0,5 W güce ve maksimum 0,18 A akıma sahiptirler. Bu yüzden kafanız karışmasın.

LED'ler seri bağlandığında toplam voltaj her bir LED'in voltajının toplamına eşit olacağından devrenin minimum besleme voltajı şu şekilde olmalıdır: Upit = 2,5 + 12 + (3,3 x 10) = 47,5 Volt .

Basit Regülatör Tasarım programını (indirme) kullanarak direncin direncini ve gücünü diğer akım değerleri için hesaplayabilirsiniz.

Açıkçası, stabilizatörün çıkış voltajı ne kadar yüksek olursa, akım ayar direncinde o kadar fazla ısı üretilecek ve dolayısıyla verim o kadar kötü olacaktır. Bu nedenle bizim amaçlarımız açısından LM7805, LM7812'den daha iyidir.

LM317

LM317'yi temel alan LED'ler için doğrusal akım dengeleyici daha az etkili değildir. Tipik bağlantı şeması:

Güçlü bir lamba monte etmenizi sağlayan LED'ler için en basit LM317 bağlantı devresi, kapasitif filtreli bir doğrultucu, bir akım dengeleyici ve 93 LED'den oluşur SMD5630. Burada MXL8-PW35-0000 (3500K, 31 Lm, 100 mA, 3,1 V, 400 mW, 5,3x3 mm) kullanılmıştır.

Bu kadar büyük bir LED çelengi gerekli değilse, LED'lere güç sağlamak için (aşırı voltajı bastırmak için) LM317 sürücüsüne bir balast direnci veya kapasitör eklemeniz gerekecektir. Bunu nasıl yapacağımızı ayrıntılı olarak tartıştık.

LED'ler için böyle bir akım sürücü devresinin dezavantajı, ağdaki voltaj 235 voltun üzerine çıktığında, LM317'nin tasarım çalışma modunun dışında kalması ve ~208 volt ve altına düştüğünde mikro devrenin stabilize olmayı tamamen durdurmasıdır. ve dalgalanma derinliği tamamen konteyner C1'e bağlı olacaktır.

Bu nedenle voltajın az çok stabil olduğu yerlerde böyle bir lamba kullanılmalıdır. Ve bu kapasitörün kapasitesinden tasarruf etmemelisiniz. Diyot köprüsü hazır olarak alınabilir (örneğin minyatür bir MB6S) veya uygun diyotlardan monte edilebilir (U düzeni en az 400 V, ileri akım >= 100 mA). Yukarıda bahsedilenler mükemmel 1N4007.

Gördüğünüz gibi devre basit ve pahalı bileşenler içermiyor. İşte mevcut fiyatlar (ve muhtemelen düşmeye devam edecekler):

İsim	özellikler	fiyat
SMD5630	LED, 3,3V, 0,15A, 0,5W	240 ovmak. / 1000 adet.
LM317	1,25-37V, >1,5A	112 ovmak. / 10 adet.
MB6S	600V, 0,5A	67 ovmak. / 20 adet.
120μF, 400V	18x30mm	560 ovmak. / 10 adet.

Böylece toplam 1000 ruble harcayarak bir düzine 30 watt'lık (!!!) titremeyen (!!!) ampul toplayabilirsiniz. Ve LED'ler tam güçte çalışmadığından ve tek elektrolit aşırı ısınmadığından, bu lambalar neredeyse sonsuza kadar dayanacaktır.

Bir sonuç yerine

Makalede sunulan devrelerin dezavantajları arasında kontrol elemanlarındaki güç israfından dolayı düşük verim bulunmaktadır. Ancak bu, tüm doğrusal akım stabilizatörlerinin tipik bir örneğidir.

Otonom akım kaynakları (lambalar, el fenerleri vb.) ile çalışan cihazlar için düşük verimlilik kabul edilemez. Kullanılarak verimlilikte önemli bir artış (%90 veya daha fazla) sağlanabilir.

Düzenlenmiş besleme voltajı birçok elektronik cihaz için çok önemlidir çünkü bunlarda kullanılan yarı iletken bileşenler, düzensiz voltaj dalgalanmalarına ve gürültüye karşı duyarlı olabilir. Şebekeden beslenen elektronik cihazlar, öncelikle bir diyot köprüsü veya benzeri bir eleman sayesinde alternatif voltajı doğrudan voltaja dönüştürür. Ancak bu voltajın hassas devrelerde kullanılmaması gerekir.

Bu durumda bir voltaj regülatörüne (veya dengeleyiciye) ihtiyacınız vardır. Günümüzde en popüler ve yaygın regülatörlerden biri de 7805 serisi regülatördür.

7805 yongası, giriş, çıkış, toprak (GND) pinlerine sahip üç pinli TO-220 paketinde bulunur. Ayrıca radyatörün montajı için çipin metal tabanında GND kontağı sunulmaktadır. Bu stabilizatör 40 V'a kadar giriş voltajını destekler ve çıkışta 5 V sağlar. Maksimum yük akımı 1,5 A'dır. Dış görünüş Aşağıdaki resimde pin çıkışlı 7805 voltaj regülatörü gösterilmektedir.

7805 serisi voltaj dengeleyici sayesinde çıkış, gözle görülür dalgalanmalar veya gürültü olmadan belirli bir seviyede sabitlenir. Çıkıştaki gürültüyü etkili bir şekilde en aza indirmek ve çıkış voltajını mümkün olduğunca kararlı hale getirmek için, 7805 regülatörünün uygun şekilde "bağlanması", yani engelleme, yumuşatma kapasitörlerini giriş ve çıkışına bağlaması gerekir. Kondansatörlerin 7805 yongasına (U1) bağlantı şeması aşağıda gösterilmiştir.

Burada, C1 kondansatörü bir bypass veya bypass kondansatörüdür ve toprağa giden çok hızlı giriş artışlarını söndürmek için kullanılır. C2, giriş voltajındaki yavaş değişiklikleri dengelemeye yardımcı olan bir filtre kapasitörüdür. Değeri ne kadar yüksek olursa stabilizasyon düzeyi de o kadar yüksek olur ancak açıldıktan sonra daha uzun süre deşarj olmasını istemiyorsanız bu değeri çok yüksek almamalısınız. Kondansatör C3 aynı zamanda yavaş voltaj değişimlerini de dengeler, ancak çıkışta. Kondansatör C4, C1 gibi, çok hızlı dalgalanmaları sönümler, ancak regülatörden sonra ve yükten hemen önce.

7805 voltaj regülatörünün tipik bir bağlantı şeması aşağıda gösterilmiştir. Burada, alternatif voltaj bir diyot köprüsü tarafından düzeltilir ve çıkış voltajının daha iyi stabilizasyonu için gerekli kapasitör boruları ile bir regülatöre beslenir. Devreye kısa devreyi önleyen ve böylece regülatörü koruyan bir D5 diyotu da eklenir. Eğer orada olmasaydı, çıkış kapasitörü, regülatör içindeki düşük empedans döneminde hızlı bir şekilde deşarj olma fırsatına sahip olacaktı.

Bu nedenle voltaj regülatörü devrede çok kullanışlı bir elemandır ve şunları sağlayabilir: doğru beslenme cihazınız.

Voltaj dengeleyici, modern radyo-elektronik cihazların en önemli radyo elemanıdır. Devrenin çıkışında neredeyse yükten bağımsız olarak sabit bir voltaj sağlar.

LM ailesinin stabilizatörleri

Yazımızda LM78XX ailesinin voltaj stabilizatörlerine bakacağız. 78XX serisi, TO-3 (solda) metal kasalarda ve TO-220 (sağda) plastik kasalarda üretilmektedir. Bu tür stabilizatörlerin üç terminali vardır: giriş, toprak (ortak) ve çıkış.

Üreticiler "XX" yerine bu dengeleyicinin bize vereceği stabilizasyon voltajını belirtiyorlar. Örneğin 7805 stabilizatör çıkışta 5 Volt, 7812 12 Volt, 7815 ise 15 Volt üretecektir. Her şey çok basit.

Bağlantı şeması

Ve işte bu tür stabilizatörlerin bağlantı şeması. Bu devre 78XX ailesinin tüm stabilizatörleri için uygundur.

LM stabilizatörlerinin özellikleri

Dengeleyicinin olması gerektiği gibi çalışması için hangi voltaj sağlanmalıdır? Bunu yapmak için stabilizatörlere yönelik bir veri sayfası arıyoruz ve onu dikkatle inceliyoruz.Bu özelliklerle ilgileniyoruz:

Çıkış voltajı- çıkış voltajı

Giriş gerilimi- Giriş gerilimi

7805'imizi arıyoruz. Bize 5 Volt çıkış voltajı veriyor. Üreticiler istenen giriş voltajı olarak 10 voltluk bir voltajı belirttiler. Ancak çıkış stabilize voltajının bazen biraz hafife alındığı veya biraz fazla tahmin edildiği görülür.

Elektronik biblolar için volt kesirleri hissedilmez, ancak hassas (doğru) ekipman için kendi devrelerinizi monte etmek daha iyidir. Burada 7805 stabilizatörün bize 4,75 - 5,25 Volt aralığındaki voltajlardan birini verebildiğini görüyoruz ancak yükteki çıkış akımının 1 Amper'i aşmaması koşullarının sağlanması gerekiyor. Dengelenmemiş bir DC voltajı 7,5 ila 20 Volt aralığında "dalgalanabilir", çıkış ise her zaman 5 Volt olacaktır.

Dengeleyicideki güç kaybı 15 Watt'a kadar çıkabilir - bu, bu kadar küçük bir radyo bileşeni için makul bir değerdir. Bu nedenle, böyle bir dengeleyicinin çıkışındaki yük iyi bir akım tüketiyorsa, dengeleyiciyi soğutmayı düşünmeye değer olduğunu düşünüyorum. Bunun için radyatörün üzerine KPT macunu vasıtasıyla yerleştirilmesi gerekmektedir. Dengeleyicinin çıkışındaki akım ne kadar büyük olursa, radyatörün o kadar büyük olması gerekir. Radyatörün de bir fan tarafından üflenmesi genellikle ideal olacaktır.

LM pratikte çalışıyor

Koğuşumuza yani LM7805 stabilizatörüne bakalım. Zaten anladığınız gibi, çıkışta 5 Volt stabilize voltaj almalıyız.

Diyagrama göre monte edelim

Breadboard'umuzu alıyoruz ve yukarıda önerilen bağlantı şemasını hızlı bir şekilde birleştiriyoruz. İki sarı olan kapasitörlerdir, ancak bunların takılması gerekli değildir.

Yani, 1,2 numaralı kablolar - burada dengesiz giriş DC voltajını sürüyoruz, 3 ve 2 numaralı kablolardan 5 Volt'u kaldırıyoruz.

Güç Kaynağında voltajı 7,5 Volt aralığına ve 20 Volt'a kadar ayarladık. Bu durumda voltajı 8,52 Volta ayarladım.

Peki bu dengeleyicinin çıkışında ne elde ettik? 5,04 Volt! Bu stabilizatörün çıkışında 7,5 ila 20 Volt aralığında voltaj verirsek elde edeceğimiz değer budur. Harika çalışıyor!

Bir stabilizatörümüzü daha kontrol edelim. Sanırım kaç volt olduğunu zaten tahmin ettiniz.

Yukarıdaki şemaya göre monte ediyoruz ve giriş voltajını ölçüyoruz. Veri sayfasına göre, onu 14,5 ila 27 Volt arasında bir giriş voltajıyla besleyebilirsiniz. Kopeck ile 15 Volt ayarladık.

Ve işte çıkış voltajı. Lanet olsun, 0,3 Volt 12 Volt için yeterli değil. 12 Voltta çalışan radyo ekipmanı için bu kritik değildir.

5, 9,12 Volt için güç kaynağı nasıl yapılır?

5, 9 ve hatta 12 Volt için basit ve oldukça kararlı bir güç kaynağı nasıl yapılır? Evet, çok basit. Bunu yapmak için bu makaleyi okumanız ve çıkıştaki radyatöre bir dengeleyici takmanız gerekir! Bu kadar! 5 Voltluk bir güç kaynağı için devre yaklaşık olarak şöyle olacaktır:

Dalgalanmayı ortadan kaldıran iki elektrolitik kapasitör ve son derece kararlı 5 voltluk güç kaynağı hizmetinizde! Daha yüksek bir voltaj için güç kaynağı elde etmek için, transformatörün çıkışında da daha yüksek bir voltaj almamız gerekir. C1 kapasitöründeki voltajın, açıklanan dengeleyicinin veri sayfasındaki voltajdan daha az olmamasını hedefleyin.

Voltaj dengeleyicinin aşırı ısınmamasını sağlamak için girişe veri sayfasında belirtilen minimum voltajı uygulayın. Örneğin 7805 stabilizatör için bu voltaj 7,5 Volt'tur ve 7812 stabilizatör için istenen giriş voltajı 14,5 Volt voltaj olarak düşünülebilir. Bunun nedeni voltaj farkının ve dolayısıyla dengeleyicinin gücünün kendi kendine dağılmasıdır.

Hatırlayacağınız gibi güç formülü P=IU'dur; burada U gerilim, I ise akımdır. Sonuç olarak, dengeleyicinin giriş voltajı ne kadar yüksek olursa, tükettiği güç de o kadar büyük olur. Ve aşırı güç ısınıyor. Isıtmanın bir sonucu olarak, böyle bir dengeleyici aşırı ısınabilir ve dengeleyicinin daha fazla çalışmasının durduğu ve hatta yandığı bir koruma durumuna girebilir.

Çözüm

Giderek artan sayıda elektronik cihaz, herhangi bir voltaj dalgalanması olmadan yüksek kaliteli, istikrarlı güç gerektirir. Bir veya başka bir elektronik ekipman modülünün arızalanması, beklenmedik ve pek de hoş olmayan sonuçlara yol açabilir. Elektroniğin başarılarını sağlığınız için kullanın ve elektronik biblolarınıza güç verme konusunda endişelenmeyin.

Voltaj dengeleyici satın alın

Bu entegre stabilizatörleri bir bütün set olarak Aliexpress'den ucuza satın alabilirsiniz. Bu bağlantı. Negatif voltaj için bile burada kesinlikle herhangi bir değer var.