Линейный стабилизатор напряжения l7805cv помогает добиться неизменной величины этого параметра в 5 В при силе тока не более 1,5 А. В этой микросхеме есть 3 вывода, поэтому он используется во многих электронных приложениях. У него есть внутренняя защита от перегревания, схема, ограничивающая усиление силы тока. Прибор отличается положительной полярностью.
Имейте в виду, что транзистором l7805cv не является. Часто радиоэлектронщики — новички ошибочно так полагают из-за того, что у устройства есть только 3 вывода. При этом, во внутренней структуре рассматриваемого устройства есть 17 триодов-полупроводников.
Распиновка l7805cv
Взгляните на l7805cv datasheet перед тем, как приобрести прибор. Нужно присмотреться к полному обозначению этого стабилизатора. Если у детали толстая подложка из металла, оно заканчивается двумя буквами dg.
Объясню, откуда это взялось. 15 лет назад в ряде фирм, включая STM, изменилось устройство корпуса ТО-220. В итоге возникли их разные варианты — одиночный и двойной калибр. Производитель заявил о незначительных различиях в работоспособности разных вариантов своих изделий. Но разные показатели теплового сопротивления не указаны в техническом описании. Их можно увидеть вот в этом изображении.
Распиновка l7805cv — обычна для таких приборов в обновленном варианте корпуса. Три “ножки”: вход, выход и земля, физически соединены с выводом ground. Подложка из металла — более тонкая, она имеет толщину 0,5-0,6 мм.
Более крупной подложкой оборудованы микросхемы l7805cv с буквенным обозначением «DG» в конце наименования корпуса. Они имеют толщину приблизительно 1,2-1,3 мм.
l7805cv — основные характеристики
Согласно даташит, данное устройство включено в серию 178 и партию l7805c. Она, в свою очередь, содержит различные упаковки из пластика:
- TO-220.
- D²PAK.
- DPAK.
- TO-220FP.
Внешне они отличаются, но максимумы ключевых величин в всей продукции, входящей в эту линейку, неотличимы.
Максимумы
Расскажем о наибольших значениях величин для рассматриваемого прибора:
- Напряжение входа: 35 В при нулевом значении от 5 до 15 в, 40 В — от 20 до 24 В.
- Температура, допустимая для работы — от 0 до 125 градусов.
- Температура, допустимая для хранения — от -65 до 150 градусов.
Мощность рассеивания и выходной ток у таких приборов ограничиваются корпусной конструкцией и защитой изнутри. В инструкции к эксплуатации упоминается, что нормальная работа микросхемы при таком режиме — не всегда возможна. Если одно из перечисленных значений превышается, устройство может сломаться.
Учтите, что наименьшая разница между напряжением входа и выхода, чтобы устройство работало, должно быть равно где-то 2-3 В. Максимальный выходной ток же обеспечивается только тогда, когда разница между начальным и конечным напряжением составляет от 5 до 15 В.
Так что не подавайте на микросхему более 15 В питания. Чтобы увеличить выходной ток, по мнению производителя, необходимо ставить устройство на радиатор. Так следует поступать, даже когда выходной ток составляет 300 мА, из-за сильного нагрева прибора во время работы. Когда температура кристалла возрастает, происходит просадка стабилизируемого напряжения.
Электрические параметры
Ниже указаны параметры устройства из инструкции, для типовой схемы стабилизации, с использованием классических сглаживателей напряжения на входе и выходе, 0,33 и 0,1 мкФ, соответственно. При этом напряжение питания составляет 10 В, а сила тока — 0,5А. В инструкции также указано, что скачки напряжения при экспериментах, согласно переменам температуры, не учтено. Наибольшая температура кристалла составляет 25 градусов.
Представленные характеристики взяты из англоязычной версии даташит.
Схема источника тока на 78xx
Величина тока задается резистором R*, который является нагрузкой для стабилизатора. При этом стабилизатор не заземлен. Заземление происходит только через нагрузку Rн. Такая схема включения вынуждает микросхему пытаться обеспечить в нагрузку заданный ток, путем регулировки напряжения на выходе.
l7805cv: аналоги
Стабилизатор имеет ряд современных заменителей. Это не такие популярные линейки, как L78 компании STM, но выпускаются довольно известными производителями:
- Texas Instruments (LM340AT-5.0, UA7805CKCS),
- ON Semiconductor (MC7805CTG),
- Fairchild (LM7805CT).
L7805ABP обладает такими же характеристиками, но ее корпус полностью выполнен из пластика. Подложка из металла отсутствует в этом устройстве.
Есть и другой возможный заменитель, L7805CT. Он содержится в прочной упаковке, обработанной металлом.
Изготовители
Оригиналы устройств L78 производятся европейской фирмой STMicroelectronics (STM), которая постоянно совершенствует качество своей продукции.
Последние варианты прибора от названной компании сертифицированы ECOPACK. Они соответствуют международным экостандартам. Так как у прибора достаточно аналогов, и он продается по адекватной цене, приблизительно до 50 рублей, подделки практически невозможны.
l7805cv: схема подключения
Любой, даже не самый опытный опытный электронщик, может сконструировать источник электричества со стабильным напряжением выхода по схеме 7805, и его аналоги. Рассмотрим линейный корректор стабильного входного напряжения.
Рисунок отображает типовое подключение линейного стабилитрона с плюсовой поляризацией 5В и минимальной для работы силой тока, 1.5 А. Параметры микросхемы стали настолько широко известны, что их изготовлением занялись многие лидеры производства. А на следующем рисунке показана более совершенная схема. Она работает при возрастании емкостей конденсаторов С1 и С2.
Обычно, в радиолюбительской среде пользуются упрощенным названием этого чипа и не называют буквенные обозначения, которые стоят впереди и указывают на изготовителя. Большинству и без этого понятно, что перед ними — стабилизатор, и последнее число в его названии указывает на выходное напряжение.
Новички, которые еще не видели данные электронные компоненты в реальности, и владеют минимумом информации о них, должны знать, что основное условие правильной сборки — качественные компоненты.
Не секрет, что при приобретении деталей очень важно учитывать, где они были произведены. Имеет значение и бренд, и поставщик. Например, качественную продукцию изготавливает STMicroelectronics, изготовитель микроэлектроники.
Стабилизаторы без названия от неизвестных производителей, обычно, имеют минимальную цену, по сравнению с популярными брендами. Но не всегда их можно назвать качественными. Больше всего на их работу влияет разница выходного напряжения.
Мне часто встречались микросхемы, которые выдавали на выходе 4,5 В, а не 5 В, как положено. Другие варианты из той же линейки, напротив, имели превышенное значение, например, 5,5 В. Также эти образцы нередко обладают своим сильным фоном, у них увеличено потребление энергии.
Схема источника энергии, которая выполнена на элементах L78xx
Сила выходного тока обуславливается стабильным резистором, который параллельно подключен к конденсатору 0,1uF. Этим сопротивлением и создается нагрузка для устройства. У стабилизатора отсутствует заземление. К “земле” направлен лишь 1 вывод, нагрузочного сопротивления. Работа такой схемы подключения требует выдачи в нагрузку конкретной силы тока, с помощью регуляции напряжения выхода.
Один из недостатков схемы состоит в суммировании выходного тока в покое Id. Параметры этого показателя обозначаются в документах к микросхеме. Как правило, у таких приборов — неизменный ток покоя, равный 8мА. Это самый маленький ток цепи выхода. Значит, сконструировать источник питания с меньшим значением — невозможно.
Максимум, что можно добиться из такой попытки, — это получение на выходе токов от 8 мА до 1А. Но, если значения тока превышают показатели от 750 до 850 мА, нужно обязательно ставить конструкцию на радиатор. Работа при таких показателях силы тока — не выгодна.
Ток 1А, который прописан в документах, — это максимум. По факту чип может перегреться и сломаться. Поэтому самый разумный ток выхода находится в диапазоне от 20 до 751 мА.
Допустимый ток на выходе и уровень напряжения
Изменение тока в покое составляет 0,5 мА. При таком значении можно считать, что настройки тока на выходе — правильные. Это значит, что на точность его монтажа влияет нагрузочное сопротивление конструкции.
В такой ситуации нужно воспользоваться прецизионными резисторами, которые имеют высокую стабильность и существенную точность в пределах до ±0,5%.
Допустимое нагрузочное сопротивление
Нельзя не брать в расчет указанную величину. Тут все предельно ясно: все можно рассчитать с применением закона Ома. К примеру, подставим значения в формулу: V= I*R = 0.15 * 100 = 15 В.
С помощью таких нехитрых вычислений выясняем, каким должно быть нагрузочное напряжение при сопротивлении 100 Ом, чтобы получился ток выхода. По данной формуле выходит, что лучший вариант — это применение микросхем 7812 или 7815, рассчитанных на 12-15 В, про запас.
Разумеется, указанная схема источника имеет свои ограничения. Она может применяться во многих решениях, где не так уж важна большая точность. Простота схемы позволяет создать источник тока почти при любых обстоятельствах, особенно, учитывая то, что приобрести к ней детали — предельно просто.
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.
l7805cv: как проверить мультиметром
Вышедший из строя стабилизатор сказывается на напряжении источника тока, а значит, на функционировании устройства. Поэтому радиоэлектронщик должен знать, как осуществить проверку его исправности с помощью мультиметра.
Включите мультиметр в режим замера сопротивления. Если подключить его к стабилизатору напрямую, на экране прибора высветится минимальное значение сопротивления. При обратном подключении высветится бесконечность. Это значит, что полупроводник исправен.
Проверка стабилизатора с помощью мультиметра в режиме тестирования диодов — аналогична. Тогда прямое направление будет соответствовать снижению напряжения в диапазоне от 400 до 600 мВ, обратное — бесконечности.
Взгляните на рисунок, чтобы было понятно, как это происходит.
Пробитый диод продемонстрирует небольшое отклонение сопротивления от нулевого значения. При обрыве p-n перехода и любом направлении включения у прибора не будет показаний.
Аналогично проверяется стабилизатор, который не выпаивают из схемы. Тогда прибор все время показывает сопротивление компонентов с параллельным подключением. Иногда при таких обстоятельствах проверка оказывается невозможной.
Но нельзя сказать, что проверка примитивным тестером — достаточна, ведь кроме пробоя и обрыва перехода бывают и другие условия. Полная проверка возможна, если составить компактную схему.
Как убедиться, что микросхема — работоспособна? Сначала просто прозвоните выводы при помощи мультиметра. Если хоть раз произойдет короткое замыкание, элемент неисправен. Если у вас есть источник питания с напряжением от 7 В, соберите схему по даташит и подайте к входу питание. У выхода, при помощи мультиметра, зафиксируйте напряжение 5 В, это будет означать полную работоспособность элемента.
Точность тока и выходное напряжение
При этом нестабильность тока покоя составляет ΔId = 0.5мА. Эта величина определяет точность установки выходного тока. Так же точность задания величины выходного тока определяется точностью сопротивления R*. Лучше использовать резистор, точностью не хуже 1%.
Определенное удобство тут представляет тот факт, что схемы не может выдать напряжение выше заложенного напряжения стабилизации. Например при использовании стабилизатора 7805, напряжение на выходе не сможет превысить 5 вольт. Это бывает критично.
