Схемы маломощных стабилизаторов напряжения (5В, до 1А)
Маломощный стабилизатор положительной полярности 78L05 по своим характеристикам предназначен для использования в источниках питания постоянного напряжения. Кроме того, его можно использовать с силовыми элементами для изготовления регуляторов напряжения.
Они имеют встроенную защиту от превышения тока и напряжения, что делает очень надёжными. Если предусмотрен соответствующий радиатор, они могут обеспечивать выходной ток до 100 мА. Благодаря дешевизне и простоте применения завоевал большую популярность.
Стабилизаторы семейства LM
В нашей статье мы рассмотрим стабилизаторы напряжения семейства LM78ХХ. Серия 78ХХ выпускается в металлических корпусах ТО-3 (слева) и в пластмассовых корпусах ТО-220 (справа). Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля (общий) и вывод.
Вместо «ХХ» изготовители указывают напряжение стабилизации, которое нам будет выдавать этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 — 15 Вольт. Все очень просто.
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.
Читайте также: High End? Сделай сам! (Конструктор «акустической системы» Audiocore KIT02 / KIT03). Обзор
При подаче питания необходимо соблюдать полярность. Минус следует соединить с общим выводом (Gnd), а плюс с входом (VIN). Выходное напряжение снимается с Gnd и VOUT. Оно должно составлять 5 В (±8%), в зависимости от модификации микросхемы.
Схема подключения
А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.
На схеме мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения конденсаторов, можно, и даже желательно поставить большего номинала. Это требуется для уменьшения пульсаций как по входу, так и по выходу. Кто забыл, что такое пульсации, можно заглянуть в статью как получить из переменного напряжения постоянное.
Производители и datasheet
Ниже приведем datasheet на 78L05 от самых распространенных зарубежных компаний. Перечислим десять наиболее крупных из них:
- Texas Instruments;
- Microdiode Electronics (Jiangsu);
- ON Semiconductor;
- Guangdong Kexin Industrial;
- Continental Device India Limited;
- SEMTECH ELECTRONICS;
- STMicroelectronics;
- Nanjing International Group;
- GUANGDONG HOTTECH INDUSTRIAL;
- KIA Semiconductor Technology.
В отечественных магазинах можно встретить большинство их представленных производителей.
Характеристики стабилизаторов
Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал как надо? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. Нас интересуют вот эти характеристики:
Output voltage — выходное напряжение
Input voltage — входное напряжение
Ищем наш 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено.
Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для прецизионной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 — 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может «колыхаться» в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт.
Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт — это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об охлаждении стабилизатора. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором.
78L05 схема включения
Проще схем наверное не бывает: сам стабилизатор и два конденсатора. Чтобы стабилизатор работал правильно (нормально стабилизировал и не генерировал пульсации) стабилизатора на вход и выход необходимо подключить конденсаторы. Причем их номиналы не должны быть меньше 0,33 мкФ и 0,1 мкФ соответственно.
Читайте также: Какие беспроводные Bluetooth наушники подходят для Айфона
Если стабилизатор питается выпрямленным напряжением частотой 50Гц, то входной конденсатор приходиться увеличивать, ставить электролитический у которого не маленькое последовательное сопротивление. Поэтому в данном случае к электролитическому конденсатору в параллель нужно поставить керамический.
Работа стабилизатора на практике
Давайте рассмотрим нашего подопечного, а именно, стабилизатор LM7805. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 Вольт стабилизированного напряжения.
Соберем его по схеме
Берем нашу Макетную плату и быстренько собираем выше предложенную схемку подключения. Два желтеньких — это конденсаторы, хотя их ставить необязательно.
Итак, провода 1,2 — сюда мы загоняем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.
На Блоке питания мы ставим напряжение в диапазоне 7,5 Вольт и до 20 Вольт. В данном случае я поставил напряжение 8,52 Вольта.
И что же у нас получилось на выходе данного стабилизатора? 5,04 Вольта! Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если будем подавать напряжение в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт. Работает великолепно!
Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, Вы уже догадались, на сколько он вольт.
Собираем его по схеме выше и замеряем входное напряжение. По даташиту можно подавать на него входное напряжение от 14,5 и до 27 Вольт. Задаем 15 Вольт с копейками.
Читайте также: Хрипят колонки в машине: что делать при дребезжании динамиков
А вот и напряжение на выходе. Блин, каких то 0,3 Вольта не хватает для 12 Вольт. Для радиоаппаратуры, работающей от 12 Вольт это не критично.
DataSheet
Особенности
- LM78L05 в корпусе DSBGA
- Отклонение напряжения в температурном диапазоне — ±5%
- Выходной ток 100 мА
- Внутренняя тепловая защита
- Выходной транзистор в безопасной зоне
- Внутренняя защита от короткого замыкания
- Доступны в корпусах TO-92 и SOIC-8
- Нет внешних компонентов
- Выходное напряжение — 5 В, 6.2 В, 8.2 В, 9.0 В, 12 В, 15 В
Описание
Стабилизаторы серии LM78LXX доступны в исполнениях с несколькими значениями фиксированного выходного напряжения. Использование в качестве замены стабилитрон/резистор дает улучшение эффективного полного выходного сопротивления в два раза, и позволяет снизить потребляемый ток. LM78LXX могут использоваться в цифровых системах, аппаратуре HiFi и другом твердотельном электронном оборудовании. LM78LXX доступны в корпусах TO-92 (LP), SOIC-8 (D), DSBGA. В диапазоне рабочих температур стабилизаторы поддерживают выходной ток до 100 мА. Защитная зона для выходных транзисторов обеспечивает ограничение внутренней рассеиваемой мощности. Если внутренняя рассеиваемая мощность становится слишком высокой, тепловая защита предохраняет ИС от перегрева.
Расположение выводов
Рис. 1 Корпус SOIC-8 (D) (вид сверху, узкий корпус) Рис. 2 Корпус DSBGA (вид сверху) Рис. 3 Цоколевка для корпуса TO-92 (LP) (вид снизу
Рис. 4 Корпус DSBGA — расположение маркировки
Абсолютные максимальные значения (1)
| Рассеиваемая мощность (2) | Внутренне ограничена |
| Входное напряжение | 35 В |
| Температура хранения | от −65°C до +150°C |
| Электростатическая восприимчивость (3) | 1 кВ |
| Диапазон рабочих температур p — n перехода | |
| LM78LxxACZ, TO-92 | от 0°C до 125°C |
| LM78LxxACM, SOIC-8 | от 0°C до 125°C |
| LM78LxxAIM, SOIC-8 | от -40°C до 125°C |
| LM78LxxIBPX, DSBGA | от -40°C до 85°C |
| LM78LxxITP, Тонкий DSBGA | от -40°C до 85°C |
| Информация для пайки | |
| Инфракрасное излучение или конвекция (20 с) | 235°C |
| Пайка волной (10 с) | 260°C (время выполнения) |
(1) Абсолютные максимальные значения указывают пределы, превышение которых, может привести к повреждению устройства. Электрические характеристики не применяются при работе с устройством за пределами своих заявленных условий эксплуатации.
(2) Тепловое сопротивление для корпусов:
LP корпус: θJC = 60 °C/Вт, θJA = 230 °C/Вт
D корпус: θJA = 180 °C/Вт
DSBGA корпус: θJA = 230.9 °C/Вт
(3) Модель человеческого тела — резистор 1.5 кОм с конденсатором 100 пФ.
LM78LXX Электрические характеристики LM78L05AC / LM78L05AI / LM78L05I
Значения указанные стандартным шрифтом предназначены для TJ = 25°C, а жирным шрифтом для всего диапазона рабочих температур, указанных для данного типа корпуса. Пределы обеспечиваются за счет использования статистического метода контроля качества (SQC). Если не указано иное: IO = 40 мА, CI = 0.33 мкФ, CO = 0.1 мкФ, VIN = 10 В.
| Обозначение | Параметр | Условия | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
| VO | Выходное напряжение | 4.8 | 5 | 5.2 | В | |
| 7 В ≤ VIN ≤ 20 В, 1 мА ≤ IO ≤40 мА (1) | 4.75 | 5.25 | В | |||
| 1 мА ≤ IO ≤70 мА (1) | 4.75 | 5.25 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения | 7 В ≤ VIN ≤ 20 В | 18 | 75 | мВ | |
| 8 В ≤ VIN ≤ 20 В | 10 | 54 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения по нагрузке | 1 мА ≤ IO ≤100 мА | 20 | 60 | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 5 | 30 | ||||
| IQ | Ток покоя | 3 | 5 | мА | ||
| ΔIQ | Отклонение тока покоя | 8 В ≤ VIN ≤ 20 В | 1.0 | мА | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 0.1 | |||||
| Vn | Выходное напряжение шумов | f = от 10 Гц до 100 кГц (2) | 40 | мкВ | ||
| ΔVIN/ΔVOUT | Подавление пульсаций | f = 120 Гц, 8 В ≤ VIN ≤ 16 В | 47 | 62 | dB | |
| IPK | Пиковый выходной ток | 140 | мА | |||
| ΔVO/ΔT | Среднее отклонение выходного напряжения от температуры | IO = 5 мА | −0.65 | мВ/°C | ||
| VIN (Min) | Минимальное значение входного напряжения для поддержания регулирования в линии | 6.7 | 7 | В | ||
| θJA | Тепловое сопротивление | 230.9 | °C/Вт |
(1) Рассеиваемая мощность ≤ 0.75 Вт.
(2) Рекомендуемая минимальная емкость нагрузки для ограничения высокочастотных шумов — 0.1 мкФ.
Электрические характеристики LM78L62AC
VIN = 12 В, если не указано иное
| Обозначение | Параметр | Условия | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
| VO | Выходное напряжение | 5.95 | 6.2 | 6.45 | В | |
| 8.5 В ≤ VIN ≤ 20 В, 1 мА ≤ IO ≤40 мА (1) | 5.9 | 6.5 | В | |||
| 1 мА ≤ IO ≤70 мА (1) | 5.9 | 6.5 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения | 8.5 В ≤ VIN ≤ 20 В | 65 | 175 | мВ | |
| 9 В ≤ VIN ≤ 20 В | 55 | 125 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения по нагрузке | 1 мА ≤ IO ≤100 мА | 13 | 80 | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 6 | 40 | ||||
| IQ | Ток покоя | 2 | 5.5 | мА | ||
| ΔIQ | Отклонение тока покоя | 8 В ≤ VIN ≤ 20 В | 1.5 | мА | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 0.1 | |||||
| Vn | Выходное напряжение шумов | f = от 10 Гц до 100 кГц (2) | 50 | мкВ | ||
| ΔVIN/ΔVOUT | Подавление пульсаций | f = 120 Гц, 19 В ≤ VIN ≤ 20 В | 40 | 46 | dB | |
| IPK | Пиковый выходной ток | 140 | мА | |||
| ΔVO/ΔT | Среднее отклонение выходного напряжения от температуры | IO = 5 мА | −0.75 | мВ/°C | ||
| VIN (Min) | Минимальное значение входного напряжения для поддержания регулирования в линии | 7.9 | В |
(1) Рассеиваемая мощность ≤ 0.75 Вт.
(2) Рекомендуемая минимальная емкость нагрузки для ограничения высокочастотных шумов — 0.1 мкФ.
Электрические характеристики LM78L82AC
VIN = 12 В, если не указано иное
| Обозначение | Параметр | Условия | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
| VO | Выходное напряжение | 7.87 | 8.2 | 8.53 | В | |
| 11 В ≤ VIN ≤ 23 В, 1 мА ≤ IO ≤40 мА (1) | 7.8 | 8.6 | В | |||
| 1 мА ≤ IO ≤70 мА (1) | 7.8 | 8.6 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения | 11 В ≤ VIN ≤ 23 В | 80 | 175 | мВ | |
| 12 В ≤ VIN ≤ 23 В | 70 | 125 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения по нагрузке | 1 мА ≤ IO ≤100 мА | 15 | 80 | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 8 | 40 | ||||
| IQ | Ток покоя | 2 | 5.5 | мА | ||
| ΔIQ | Отклонение тока покоя | 12 В ≤ VIN ≤ 23 В | 1.5 | мА | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 0.1 | |||||
| Vn | Выходное напряжение шумов | f = от 10 Гц до 100 кГц (2) | 60 | мкВ | ||
| ΔVIN/ΔVOUT | Подавление пульсаций | f = 120 Гц, 12 В ≤ VIN ≤ 22 В | 39 | 45 | dB | |
| IPK | Пиковый выходной ток | 140 | мА | |||
| ΔVO/ΔT | Среднее отклонение выходного напряжения от температуры | IO = 5 мА | −0.8 | мВ/°C | ||
| VIN (Min) | Минимальное значение входного напряжения для поддержания регулирования в линии | 9.9 | В |
(1) Рассеиваемая мощность ≤ 0.75 Вт.
(2) Рекомендуемая минимальная емкость нагрузки для ограничения высокочастотных шумов — 0.1 мкФ.
Электрические характеристики LM78L09AC / LM78L09I
VIN = 15 В, если не указано иное
| Обозначение | Параметр | Условия | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
| VO | Выходное напряжение | 8.64 | 9.0 | 9.36 | В | |
| 11.5 В ≤ VIN ≤ 24 В, 1 мА ≤ IO ≤40 мА (1) | 8.55 | 9.45 | В | |||
| 1 мА ≤ IO ≤70 мА (1) | 8.55 | 9.45 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения | 11.5 В ≤ VIN ≤ 24 В | 100 | 200 | мВ | |
| 13 В ≤ VIN ≤ 24 В | 90 | 150 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения по нагрузке | 1 мА ≤ IO ≤100 мА | 20 | 90 | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 10 | 45 | ||||
| IQ | Ток покоя | 2 | 5.5 | мА | ||
| ΔIQ | Отклонение тока покоя | 11.5 В ≤ VIN ≤ 24 В | 1.5 | мА | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 0.1 | |||||
| Vn | Выходное напряжение шумов | 70 | мкВ | |||
| ΔVIN/ΔVOUT | Подавление пульсаций | f = 120 Гц, 15 В ≤ VIN ≤ 25 В | 38 | 44 | dB | |
| IPK | Пиковый выходной ток | 140 | мА | |||
| ΔVO/ΔT | Среднее отклонение выходного напряжения от температуры | IO = 5 мА | −0.9 | мВ/°C | ||
| VIN (Min) | Минимальное значение входного напряжения для поддержания регулирования в линии | 10.7 | В |
(1) Рассеиваемая мощность ≤ 0.75 Вт.
Электрические характеристики LM78L12AC
VIN = 19 В, если не указано иное
| Обозначение | Параметр | Условия | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
| VO | Выходное напряжение | 11.5 | 12 | 12.5 | В | |
| 14.5 В ≤ VIN ≤ 24 В, 1 мА ≤ IO ≤40 мА (1) | 11.4 | 12.6 | В | |||
| 1 мА ≤ IO ≤70 мА (1) | 11.4 | 12.6 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения | 14.5 В ≤ VIN ≤ 27 В | 30 | 180 | мВ | |
| 16 В ≤ VIN ≤ 27 В | 90 | 150 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения по нагрузке | 1 мА ≤ IO ≤100 мА | 30 | 100 | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 10 | 50 | ||||
| IQ | Ток покоя | 3 | 5 | мА | ||
| ΔIQ | Отклонение тока покоя | 11.5 В ≤ VIN ≤ 24 В | 1 | мА | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 0.1 | |||||
| Vn | Выходное напряжение шумов | 80 | мкВ | |||
| ΔVIN/ΔVOUT | Подавление пульсаций | f = 120 Гц, 15 В ≤ VIN ≤ 25 В | 40 | 54 | dB | |
| IPK | Пиковый выходной ток | 140 | мА | |||
| ΔVO/ΔT | Среднее отклонение выходного напряжения от температуры | IO = 5 мА | −1.0 | мВ/°C | ||
| VIN (Min) | Минимальное значение входного напряжения для поддержания регулирования в линии | 13.7 | 14.5 | В |
(1) Рассеиваемая мощность ≤ 0.75 Вт.
Читайте также: Радиолампа 6Н7С
Электрические характеристики LM78L15AC
VIN = 23 В, если не указано иное
| Обозначение | Параметр | Условия | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
| VO | Выходное напряжение | 14.4 | 15.0 | 15.6 | В | |
| 17.5 В ≤ VIN ≤ 30 В, 1 мА ≤ IO ≤40 мА (1) | 14.25 | 15.75 | В | |||
| 1 мА ≤ IO ≤70 мА (1) | 14.25 | 15.75 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения | 17.5 В ≤ VIN ≤ 30 В | 37 | 250 | мВ | |
| 20 В ≤ VIN ≤ 30 В | 25 | 140 | ||||
| ΔVO | Нестабильность выходного напряжения по нагрузке | 1 мА ≤ IO ≤100 мА | 35 | 150 | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 12 | 75 | ||||
| IQ | Ток покоя | 3 | 5 | мА | ||
| ΔIQ | Отклонение тока покоя | 11.5 В ≤ VIN ≤ 24 В | 1 | мА | ||
| 1 мА ≤ IO ≤40 мА | 0.1 | |||||
| Vn | Выходное напряжение шумов | 90 | мкВ | |||
| ΔVIN/ΔVOUT | Подавление пульсаций | f = 120 Гц, 18.5 В ≤ VIN ≤ 28.5 В | 37 | 51 | dB | |
| IPK | Пиковый выходной ток | 140 | мА | |||
| ΔVO/ΔT | Среднее отклонение выходного напряжения от температуры | IO = 5 мА | −1.3 | мВ/°C | ||
| VIN (Min) | Минимальное значение входного напряжения для поддержания регулирования в линии | 16.7 | 17.5 | В |
(1) Рассеиваемая мощность ≤ 0.75 Вт.
Рис. 5 Эквивалентная схема LM78LXX
Применение
Рис. 6 Стабилизатор с фиксированным выходным напряжением
* Требуется если стабилизатор находится ближе чем в 3-х дюймах от фильтра источника питания.
** См. (1) в таблице электрических характеристик.
Рис. 7 Стабилизатор с регулируемым выходным напряжением
VOUT = 5 В + (5 В/R1 + IQ) R2; 5 В/R1 > 3 IQ, стабилизация по нагрузке (Lr) ≈ [(R1 + R2)/R1] (Lr для LM78L05)
Рис. 8 Стабилизатор тока
IOUT = (VOUT/R1) + IQ
Рис. 9 Стабилизатор на 5 В, 500 мА с защитой от короткого замыкания
* Полупроводниковый танталовый конденсатор
** Транзистор Q1 установлен на радиаторе
*** Подключается дополнительно: уменьшает пульсации и улучшает переходные характеристики. Стабилизация по нагрузке: 0.6% 0 ≤ IL ≤ 250 мА с импульсом tON = 50 мс.
Рис. 10 Стабилизатор для для 2-х полярного блока питания на ±15 В, 100 мА
Рис. 11 Стабилизатор с регулируемым выходным напряжением 0.5 В — 18 В
* VOUT = VG + 5 В, R1 = (−VIN/IQ LM78L05)
VOUT = 5 В (R2/R4) для (R2 + R3) = (R4 + R5)
0.5 В на выходе будет соответствовать отношение (R2/R4) = 0.1 (R3/R4) = 0.9
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Как сделать блок питания на 5, 9,12 Вольт
Как же сделать простой и высокостабильный источник питания на 5, на 9 или даже на 12 Вольт? Да очень просто. Для этого Вам нужно прочитать вот эту статейку и поставить на выход стабилизатор на радиаторе! И все! Схема будет приблизительно вот такая для блока питания 5 Вольт:
Два электролитических конденсатора для для устранения пульсаций и высокостабильный блок питания на 5 вольт к вашим услугам! Чтобы получить блок питания на большее напряжение, нам нужно также на выходе трансформатора тоже получить большее напряжение. Стремитесь, чтобы на конденсаторе С1 напряжение было не меньше, чем в даташите на описываемый стабилизатор.
Для того, чтобы стабилизатор напряжения не перегревался, подавайте на вход минимальное напряжение, указанное в даташите. Например, для стабилизатора 7805 это напряжение равно 7,5 Вольт, а для стабилизатора 7812 желательным входным напряжением можно считать напряжение в 14,5 Вольт. Это связано с тем, разницу напряжения, а следовательно и мощность, стабилизатор будет рассеивать на себе.
Как вы помните, формула мощности P=IU, где U — напряжение, а I — сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощность, потребляемая им. А излишняя мощность — это и есть нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и войти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается или вовсе сгореть.
Отечественные аналоги
Существуют и отечественные аналоги этой серии микросхем — КР1157ЕНхх, КР1181ЕНхх. Таким образом 5 В стабилизатор 78L05 имеет аналоги КР1157ЕН5, КР1181ЕН5. Серия КР1181 выполнена в корпусе TO-92, а КР1157ЕН5 в более мощном корпусе допускающем установку на радиатор и поэтому способная отдавать ток до 250 мА.
Для более мощных стабилизаторов также существуют аналоги: одно амперные микросхемы в металло-керамическом корпусе с позолоченными выводами серии 142ЕНхх, и серия КР142ЕНхх в пластиковых корпусах КТ-28-2 (TO-220).
У 500 мА стабилизаторов тоже есть отечественные аналогии — серия КР1332ЕНхх.
Еще стоит обратить внимание, что даже если на выходе 75L05 не будет нагрузки, стабилизатор все равно будет потреблять ток, причем для приборов с батарейным питанием вполне приличный — до 5 мА.
Интегральный стабилизатор 78L05: описание, примеры подключения, datasheet
В настоящее время тяжело найти какое-либо электронное устройство не использующее стабилизированный источник питания. В основном в качестве источника питания, для подавляющего большинства различных радиоэлектронных устройств, рассчитанных на работу от 5 вольт, наилучшим вариантом будет применение трехвыводного интегрального линейного стабилизатора 78L05.
Описание стабилизатора 78L05
Данный стабилизатор не дорогой и прост в применении, что позволяет облегчить проектирование радиоэлектронных схем со значительным числом печатных плат, к которым подается нестабилизированное постоянное напряжение, и на каждой плате отдельно монтируется свой стабилизатор.
Микросхема — стабилизатор 78L05 (7805) имеет тепловую защиту, а также встроенную систему предохраняющую стабилизатор от перегрузки по току. Тем не менее, для более надежной работы желательно применять диод, позволяющий защитить стабилизатор от короткого замыкания во входной цепи.
Технические параметры и цоколевка стабилизатора 78L05:
- Входное напряжение: 30 вольт.
- Выходное напряжение: 5,0 вольт.
- Выходной ток (максимальный): 100 мА.
- Ток потребления (стабилизатором): 5,5 мА.
- Допустимая разница напряжений вход-выход: 1,7 вольт.
- Рабочая температура: от -40 до +125 °C.
Аналоги стабилизатора 78L05 (7805)
Существуют два типа данной микросхемы: мощный 7805 (ток нагрузки до 1А) и маломощный 78L05 (ток нагрузки до 0,1А). Зарубежным аналогом 7805 является ka7805. Отечественными аналогами являются для 78L05 — КР1157ЕН5, а для 7805 — 142ЕН5
Схема включения 78L05
Типовая схема включения стабилизатора 78L05 (по datasheet) легка и не требует большого количества дополнительных радиоэлементов.
Конденсатор С1 на входе необходим для ликвидации ВЧ помех при подаче входного напряжения. Конденсатор С2 на выходе стабилизатора, как и в любом другом источнике питания, обеспечивает стабильность блока питания при резком изменении тока нагрузки, а так же уменьшает степень пульсаций.
При разработке блока питания необходимо иметь в виду, что для устойчивой работы стабилизатора 78L05 напряжение на входе должно быть не менее 7 и не более 20 вольт.
Ниже приводятся несколько примеров использования интегрального стабилизатора 78L05.
Лабораторный блок питания на 78L05
Данная схема лабораторного блока питания отличается своей оригинальностью, из-за нестандартного применения микросхемы TDA2030, источником опорного напряжения которого служит стабилизатор 78L05. Поскольку максимально допустимое входное напряжение для 78L05 составляет 20 вольт, то для предотвращения выхода 78L05 из строя в схему добавлен параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1 и резисторе R1.
Инвертор с чистой синусоидой, может обеспечивать питание переменно.
Микросхема TDA2030 подключена по типу неинвертирующего усилителя. При таком подключении коэффициент усиления равен 1+R4/R3 (в данном случае 6). Таким образом, напряжение на выходе блока питания, при изменении сопротивления резистора R2, будет меняться от 0 и до 30 вольт (5 вольт х 6). Если нужно изменить максимальное выходное напряжение, то это можно сделать путем подбора подходящего сопротивления резистора R3 или R4.
Бестрансформаторный блок питания на 5 вольт
данная схема бестрансформаторного источника питания характеризуется повышенной стабильностью, отсутствием нагрева элементов и состоит из доступных радиодеталей.
Структура блока питания включает в себя: индикатор включения на светодиоде HL1, вместо обычного трансформатора — гасящая цепь на элементах C1 и R2, диодный выпрямительный мост VD1, конденсаторы для уменьшения пульсаций, стабилитрон VD2 на 9 вольт и интегральный стабилизатор напряжения 78L05 (DA1). Необходимость в стабилитроне вызвана тем, что напряжение с выхода диодного моста равно приблизительно 100 вольт и это может вывести стабилизатор 78L05 из строя. Можно использовать любой стабилитрон с напряжением стабилизации от 8…15 вольт.
Внимание! Так как схема не имеет гальванической развязки с электросетью, следует соблюдать осторожность при наладке и использовании блока питания.
Простой регулируемый источник питания на 78L05
Диапазон регулируемого напряжения в данной схеме составляет от 5 до 20 вольт. Изменение выходного напряжения производится при помощи переменного резистора R2. Максимальный ток нагрузки составляет 1,5 ампер. Стабилизатор 78L05 лучше всего заменить на 7805 или его отечественный аналог КР142ЕН5А. Транзистор VT1 можно заменить на КТ315. Мощный транзистор VT2 желательно разместить на радиаторе с площадью не менее 150 кв. см.
Схема универсального зарядного устройства
Эта схема зарядного устройства достаточно проста и универсальна. Зарядка позволяет заряжать всевозможные типы аккумуляторных батарей: литиевые, никелевые, а так же маленькие свинцовые аккумуляторы используемые в бесперебойниках.
Известно, что при зарядке аккумуляторов важен стабильный ток зарядки, который должен составлять примерно 1/10 часть от емкости аккумулятора. Постоянство зарядного тока обеспечивает стабилизатор 78L05 (7805). У зарядника 4-е диапазона тока зарядки: 50, 100, 150 и 200 мА, которые определяются сопротивлениями R4…R7 соответственно. Исходя из того, что на выходе стабилизатора 5 вольт, то для получения допустим 50 мА необходим резистор на 100 Ом (5В / 0,05 А = 100) и так для всех диапазонов.
Так же схема снабжена индикатором, построенном на двух транзисторах VT1, VT2 и светодиоде HL1. Светодиод гаснет при окончании зарядки аккумулятора.
Регулируемый источник тока
По причине отрицательно обратной связи, следующей через сопротивление нагрузки, на входе 2 (инвертирующий) микросхемы TDA2030 (DA2) находится напряжение Uвх. Под влиянием данного напряжения сквозь нагрузку течет ток: Ih = Uвх / R2. Исходя из данной формулы, ток, протекающий через нагрузку, не находится в зависимости от сопротивления этой нагрузки.
Таким образом, меняя напряжение поступающее с переменного резистора R1 на вход 1 DA2 от 0 и до 5 В, при постоянном значении резистора R2 (10 Ом), можно изменять ток протекающий через нагрузку в диапазоне от 0 до 0,5 А.
Подобная схема может быть с успехом применена в качестве зарядного устройства для зарядки всевозможных аккумуляторов. Зарядный ток постоянен во время всего процесса зарядки и не находится в зависимости от уровня разряженности аккумулятора или от непостоянства питающей сети. Предельный ток заряда, можно менять путем уменьшения или увеличения сопротивление резистора R2.
Скачать datasheet на 78L05 (161,0 KiB, скачано: 8 355)
Интегральный стабилизатор 78L05: описание, примеры подключения, datasheet
Стабилизатор напряжения 78L05 выпускается в корпусах TO-92, SOT-89, SO-8.
Выходное напряжение +5 вольт. Выходной ток 100 миллиампер. Рекомендуемое напряжение на входе от +7 до + 20 вольт. Рекомендуемый температурный диапазон от 0 до 125 градусов по Цельсию.
Стабилизатор 78L05 — простейший стабилизатор, аналог 7805, только в другом корпусе. Точнее, они существуют в нескольких корпусах, даже в планарном исполнении, но самый популярный, несомненно, корпус TO-92. Его можно видеть на картинке.
78L05 — простейший стабилизатор положительного фиксированного напряжения 5 вольт в корпусе с тремя выводами для широкого применения. Отличие от «старшего брата» не только в корпусе, но и, естественно, в токе нагрузки. Этот стабилизатор рассчитан на нагрузку в 100mA. Само собой имеется защита от превышения тока нагрузки, защита от перегрева. Стабилизаторы в этом исполнении рассчитаны на применение в слаботочных электрических цепях, поэтому установка корпуса TO-92 на радиатор не предусмотрена. Напряжение на входе также около 10 вольт.
78L05 распиновка
78L05 распиновка показана на той же картинке. Можно заметить, что она отличается от 7805. Если там при виде на корпус слева направо: вход, общий, выход — то здесь всё наоборот: выход, общий, вход.
Читайте также: Хлебный нож с заточкой типа «пила» — подробный обзор
Типовая схема включения простейшего стабилизатора 78L05
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Название полупроводникового элемента, похожего на диод, говорит само за себя. Он позволяет стабилизировать уже сглаженное напряжение за счёт своих физических особенностей. Зачастую возникает такая необходимость, как проверка стабилитрона. Нужно узнать исправность детали, когда не обеспечивается стабилизация напряжения в цепи, где она установлена.
Что такое стабилитрон
Практически ни один стабилизатор напряжения не обходится без этого полупроводника. По внешнему виду его легко спутать с диодом. Узнавать, какой из элементов стабилизирует разность потенциалов, можно по маркировке. Диод Зенера (стабилитрон) имеет высокое сопротивление, до тех пор, пока не наступает пробой. Поданное обратное смещение вызывает пробой перехода, и ток начинает быстро увеличиваться, а сопротивление уменьшается в интервале от сотен Ом до его дольных величин. Такой режим работы даёт возможность с определённой точностью поддерживать неизменное значение напряжения на элементе.
Главная задача полупроводника – выполнять стабилизацию напряжения. Выпускают в серию детали, рассчитанные на поддержание от 1,8-400 В. Включение радиодетали в схему выполняется параллельно нагрузке.
Описание стабилизатора 78L05
Данный стабилизатор не дорогой и прост в применении, что позволяет облегчить проектирование радиоэлектронных схем со значительным числом печатных плат, к которым подается нестабилизированное постоянное напряжение, и на каждой плате отдельно монтируется свой стабилизатор.
Стенд для пайки со светодиодной подсветкой
Материал: АБС + металл + акриловые линзы. Светодиодная подсветка…
Микросхема — стабилизатор 78L05 (7805) имеет тепловую защиту, а также встроенную систему предохраняющую стабилизатор от перегрузки по току. Тем не менее, для более надежной работы желательно применять диод, позволяющий защитить стабилизатор от короткого замыкания во входной цепи.
Порядок проверки
Проверку производят обычным тестером, переключив прибор в диапазон для измерений диодов или сопротивления.
Поэлементное описание проверки имеет вид:
- на приборе выбирается режим измерения сопротивления;
- щупы тестера подключаются к выводам детали;
- оцениваются показания прибора, высвечиваемые на дисплее.
Когда собственный источник питания мультиметра подключен плюсовым щупом к аноду, то на дисплее можно зафиксировать показания сопротивления от нескольких долей Ома до его единиц. После замены местами измерительных щупов при исправном элементе получают бесконечно большое сопротивление.
Помня о том, что стабилитрон ведёт себя, как простой диод, устанавливают интервал измерений в кОм. В этом случае сопротивление исправной радиодетали доходит до сотен кОм.
Информация. Показания, выданные на дисплей тестером, часто вводят в заблуждение проводящего измерения. Одинаково высокое сопротивление при различных подключениях щупов не всегда означает пробой элемента. Поданное для измерений напряжение внутреннего источника может превысить номинальное напряжения пробоя, тогда полученные результаты будут ложными.
Читайте также: Простая беседка своими руками: фото, видео, чертежи с размерами
Схема включения
Классическая схема включения L78l05 (она же тестовая) достаточно проста. Не требует профессиональных знаний в области электроники и схемотехники. Она содержит саму микросхему и два сглаживающих конденсатора на 0.33 и 0.1 мкФ. На входе всегда ставиться большая ёмкость, чем на выходе. Первая для подавления колебаний от внешнего источника питания, а вторая подавляет высокочастотные пульсации.
Сглаживающие конденсаторы производитель рекомендует напаивать как можно ближе к ножкам, чтобы уменьшить уровень влияния помех и нестабильность в работе.
Можно ли проверить деталь, не выпаивая
Выпаивать полупроводниковую деталь не всегда удобно, особенно, если платы имеют двухсторонний монтаж схемы. Проверка стабилитронов мультиметром без демонтажа вполне возможна. Если показания измерительного прибора не определяют повреждения, то их можно считать реальными. При результатах, показывающих обрыв, можно быть уверенными, что это тоже факт. Но, когда измерения регистрируют пробой – низкое сопротивление при любой полярности подключения щупов, то это не всегда так. В этом случае деталь нужно выпаивать.
Осторожно. Измерения тестером с внутренним напряжением, большим напряжения пробоя стабилитрона, может привести к реальному пробою. Для проверки таких элементов удобно пользоваться стрелочными аналоговыми приборами. Напряжение питания у них – не более 3 В.
Аналоги и производители
Помимо уже названных в статье аналогов 78L05, существуют и другие варианты стабилизатора: UA78L05 (Texas Instruments), MC78L05 (ON Semiconductor), TS78L05 (Taiwan Semiconductor), NJM78L05 (NJR), TA78L05F, TE12L (Toshiba). Наиболее известными отечественными копиями в России является микросхемы АО «Группа Кремний ЭЛ» (КР1157ЕН502) и белорусской компании «Интеграл» (КР1181ЕН5). Скачайте datasheet на рассмотренный в статье стабилизаторы, кликнув по наименованию компании-производителя: Texas Instruments, STM, Wing Shing, Changjiang Electronics Tech.
Как проверить двусторонний стабилитрон
Бывает, что после выпаивания из платы полупроводникового элемента, при изменении полярности на щупах, сопротивление оказывается большим в обоих случаях. Это не обязательно говорит об обрыве. Проверяемый компонент схемы может быть двусторонним стабилитроном. Как проверить стабилитрон мультиметром?
Чтобы протестировать его работоспособность, нужно:
- увеличить прилагаемое напряжение измерения;
- менять полярность, подаваемую щупами тестера на выводы;
- измерять токи и сравнивать ВАХ исследуемой детали.
Совокупность действий поможет определить, исправен или нет такой зенер диод. Зная о том, что в такой радиодетали катоды внутри соединены между собой, необходимо собрать схему.
В схему входят следующие компоненты:
- тестер;
- резистор сопротивлением 1 кОм (R);
- ИП до 30 вольт.
Для измерения все вместе соединяется в схему:
- подключают резистор к « + » источника питания;
- стабилитрон присоединяют на второй контакт резистора;
- щуп тестера подсоединяют с свободному выводу R и клемме « – » ИП;
- прибор включается в разрыв: « + » ИП и « – » ИП;
- на приборе выбирается наиболее подходящий режим.
При проверке зинер диода с напряжением стабилизации схема будет рабочей, если, изменяя Uпит в границах 13-30 В, на дисплее прибора сохраняется в пределах 12 В, даже при смене полярности.
Важно! Никакой измерительный прибор не может гарантировать, что полученные результаты действительно верны. Для проверки нужно включить в схему полупроводник, подать питание и провести измерения, которые выявляют неисправную деталь.
Технические параметры и цоколевка стабилизатора 78L05:
- Входное напряжение: 30 вольт.
- Выходное напряжение: 5,0 вольт.
- Выходной ток (максимальный): 100 мА.
- Ток потребления (стабилизатором): 5,5 мА.
- Допустимая разница напряжений вход-выход: 1,7 вольт.
- Рабочая температура: от -40 до +125 °C.
Основные неисправности стабилитрона
Работоспособность детали, расположенной в блоках аппаратуры, можно выявить, зная основные неисправности. К ним можно отнести следующие повреждения или отклонения от нормы:
Читайте также: Откосы на окна из пластика: поэтапная инструкция от «А» до «Я»
- пробой перехода;
- обрыв;
- неправильное напряжение;
- неточный ток.
Если первые два пункта вопросов не вызывают, то вторые две позиции относятся к неявным повреждениям.
Внимание! Когда измеренное мультиметром на диоде зенера падение напряжения в прямом направлении совпадает с заявленным значением, это означает, что элемент исправен.
При проверке стабилитрона подключают плюсовой щуп к аноду, а отрицательный – к катоду. В режиме проверки диодов на экране отобразится величина падения напряжения на тестируемом элементе. При переполюсовке щупов на дисплее не будет значений, высветится «1».
При пробое перехода при прямом и обратном прикасании измерительных щупов на дисплее тестера будут высвечиваться цифры. Когда в режиме проверки диода на тестере присутствует звуковое оповещение (пищалка), то оно сработает.
При обрыве перехода измерения ничего не покажут при любом прикладывании щупов тестера. В этом случае даже без выпаивания стабилитрона из платы можно определить его неисправность.
Неправильное напряжение стабилизации определяется только при включении питания схемы. В режиме вольтметра щупами касаются выводов детали и измеряют параметр. В случае отклонения от необходимой величины стабилитрон заменяется.
При определении исправности элемента с напряжением стабилизации до 20-30 В пользуются простым методом. Для этого нужно собрать небольшую макетную модель для испытаний, в неё входят:
- панель для закрепления микросхем (любая);
- ограничивающий резистор сопротивлением 4,7 кОм, мощностью до 0,25 Вт;
- источник питания: подойдёт блок питания от ноутбука, в идеале – источник с регулировкой выходного напряжения.
Панель от микросхемы поможет закреплять в её пазах любой проверяемый элемент.
Осторожно. При подключении в схему проверяемого полупроводника подключают «плюс» к катоду, «минус» – к аноду. Неправильное включение выведет испытуемую деталь из строя.
Стабилизация напряжения с использованием стабилитронов – успешное решение в электронных схемах. Правильное тестирование стабилитрона с помощью мультиметра поможет определить неисправную деталь и сберечь схему от повреждения.
Технические характеристики
Первые версии (как можно было определить из различных datasheet на 78L05), были разработаны в 1970-х американской Fairchild Semiconductor. Их внешний вид напоминал обычный транзистор, так как у неё было три ножки и на этом сходство заканчивалось. Внутри небольшого корпуса размещалось чудо инженерной мысли, содержащее целый набор электронных компонентов.
Маркировка
В маркировке зашифрована минимальная информация об электрических параметрах. Цифры «78» указывают на положительную полярность, далее «L» — на небольшой ток (до 0,1 мА) и «05» — напряжение (до 5 В) в подключаемой нагрузке. В конце обозначения следуют символы, по которым определяют точность стабилизации, диапазон рабочих температур и тип корпуса.
В настоящее время производство полных копий 78L05 освоили многие компании. С таким обозначением её выпускает китайская Wing Shing Computer Components (WS). На мировом рынке в основном распространены модификации американских Texas Instruments, Fairchild (LM78L05) и STMicroelectronics (L78L05). В России наиболее часто встречаются версии от STM, их и рассмотрим в этой статье.
Цоколевка
Особый интерес представляет распиновка 78l05 в smd-исполнении (SO-8), так как он имеет 8 ножек. В тоже время классический вариант этой микросхемы в корпусе ТО-92 оснащен только тремя выводами, с назначением: input (вход), ground (земля), output (выход). При этом их количество не должно смущать, так как некоторые из них ни к чему не подключены или электрически соединены между собой внутри пластиковой упаковки. Чтобы разобраться с цоколевкой, лучше посмотреть на рисунок ниже, так как она у некоторых производителей не совпадает с общепринятой.
Как видно цоколевка 78l05 (ТО-92) от WS зеркальная, этим она отличается от стандартов STM и Texas Instruments. У многих китайских производителей она совпадает с WS, например у Changjiang Electronics Tech (cj 78l05). Стоит учитывать эту особенность, так как она может стать причиной неработоспособности схемы.
Максимальные параметры
В подавляющем большинстве схем L78L05 выполняет роль фиксированного регулятора напряжения на 5 В. При этом, для его устойчивой работы, на вход должно подаваться на 2-3 В большее (от 7 В), чем получаемое на выходе. Если предусмотреть хороший теплоотвод, то он способен выдерживать выходной ток до 100 мА. Приведем перечень максимальных параметров этой микросхемы.
- входное напряжение до 30 В;
- ток на выходе до 0.1 А;
- нагрев кристалла до +125ОС;
- температура хранения -65 … +150ОС;
- мощность рассеивания – ограничена внутренней защитой.
78l05 конструктивно защищена от перегрева и короткого замыкания.
Электрические параметры
Номинальные электрические характеристики на L78L05 приводятся для типовой схемы тестирования. В столбце «Test conditions» указаны условия тестирования при нормальной температуре кристалла (TJ) до 25 ОС. Она должна находиться в допустимых пределах, в зависимости от модификации устройства. Ниже представлена сводная таблица электрических параметров, наиболее часто встречающихся микросхем серии L78L05.
Типовая схема тестирования содержит конденсаторы на 0,33 мкФ и 0,1 мкФ. При этом используется напряжение в VO=10 В. Если не указано иного, то ток на выходе IO составляет 40 мА.
Как видно из представленных данных, L78L05 немного отличаются между собой отдельными значениями. Есть некоторые особенности модификаций, которые стоит отметить. Например, если в обозначении присутствует символ «B», то устройство способно работать при низких температурах окружающей среды (от -40ОС). L78L05A, с дополнительной буквой «A» в конце маркировки, имеют повышенную точность стабилизации выходного напряжения ±4%. А у обычных «С» этот разброс в два раза больше и составляет ±8%.