Искусство схемотехники

Линейные регуляторы напряжения

В прошлом уроке мы разобрали схему параметрической стабилизации напряжения на биполярном транзисторе и диоде Зенера (стабилитроне), но промышленность не стоит на месте, а инженеры многократно усовершенствовали эту схему, теперь в ней есть стабильность работы при хорошем разбросе температур, защиты от КЗ и еще много всего. Все это впихнули в микросхему LDO

LDO (low-dropout linear regulator) линейный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения. Т.е. микросхема которая получает входное напряжение и преобразует его в выходное, при этом стабилизируя выход, на котором может быть например 8 вольт или 15 вольт, а на выходе мы получим четкие 5 вольт.

Линейные стабилизаторы напряжения бывают с фиксированным выходным напряжением, например L7805 (на выходе 5 вольт) или с регулируемым делителем на двух резисторах напряжением (LM317), в зависимости от схемы мы получим на выходе от 1.25 до 35 вольт, при условие что входное напряжение это позволяет сделать, т.е. нельзя регулятором напряжения поднять напряжение, пришло например 12 вольт, а на выходе мы получили 30 вольт, НЕТ, чтобы на выходе получить 30 вольт, на вход должно придти больше, например 35 вольт.
Схема подключения L7805.jpg
Схема подключения L7805.jpg

L7805 фиксированное выходное напряжение

Среди линейных регуляторов напряжения микросхемы серии L78 занимают одну из первых мест по популярности и востребованности. Данная микросхема позволяет из высокого входного напряжения 7..36 вольт получить стабильное выходное напряжение 5 вольт. Например если питание устройства осуществляется от батарейки типа "КРОНА" то по мере разряда батарейки напряжение будет падать, в тоже время для работы микроконтроллера или логических микросхем нужно четкие 5 вольт, независящие от входного напряжения, с чем успешно справляется L7805
В маркировке микросхем последние две цифры означают выходное напряжение которое может быть 5; 6; 8; 8.5; 9; 12; 15; 18; 24 V
Полярность - Положительная
Тип выхода - фиксированный
Количество выходов - 1
Выходное напряжение 5; 6; 8; 8.5; 9; 12; 15; 18; 24 V
Максимальный ток нагрузки 1.5 А
Падение напряжения при Iвых, 2(1) В (А)
Максимальное входное напряжение 35 V
Рабочая температура -40…+125°C
Корпус to-220sg
L7805 на макетной платы для питания светодиода.jpg

LM317 регулируемое выходное напряжение

Помимо стандартных напряжений и их массовости применения, очень часто требуется нестандартное напряжение, например в лабораторных блоках питания, где для различных экспериментов требуется например плавно менять напряжение от 3 до 5 вольт (для проверки работы схемы например). Для таких задач промышленность выпускает линейные регуляторы с возможностью выставить нужное выходное напряжение.

Выходное напряжение не может быть ниже 1.25 вольт и не выше 35 вольт, далее оно зависит от отношения резисторов по следующей формуле.

V=1.25 (1+R1/R2) + (Ток Adj * R1)

Если R1 небольшого (менее 1000 Ом) значения, то второй частью можно пренебречь, так как это будет очень незначительное число.
Микросхемы стабилизации и их применение.jpg

Регулятор тока на LDO

Если соединить контакт ADJUST и OUTPUT линейного регулятора LM317 через небольшой резистор, например 24 ома, то максимальный ток, который сможет проходить через него будет ограничен формулой

I (макс.) = 1.2/R1 , где R1 резистор между соединением ADJUST с OUTPUT и выходом OUTPUT

Так при резисторе в 24 ома, мы получим ток 0.05 Ампер, а общепризнанное правило гласит, что ток зарядки АКБ не должен превышать 10% от емкости батареи, при этом небольшой ток не так вреден, как большой. Следовательно, с помощью LM317 можно помимо регулирования напряжения еще и регулировать ток, например для заряда АКБ
Вопросы 0
Для того чтобы задать вопрос нужно войти или зарегистрироваться
Содержание урока
Контрольный вопрос
Маркировка микросхемы LDO для создания выходного напряжения в 12 вольт, без применения делителя напряжения
Для доступа нужно
Авторизиция
Еще не зарегистрированы? Зарегистрироваться