Микросхема регулятора напряжения: Использование регулятора напряжения LM317 — MBS Electronics

Использование регулятора напряжения LM317 — MBS Electronics

---

Микросхема LM317 — это очень распространенный, универсальный и удобный интегральный регулятор напряжения, который можно использовать в множестве конструкций и узлов. На этой микосхеме даже можно собрать очень простой усилитель мощности звуковой частоты. Кроме регулировки напряжения LM317 можно использовать как регулятор тока. Один из примеров — регулятор яркости линейки светодиодов. Микросхему можно использовать в источнике питания с фиксированным выходным напряжением, или применить его как основу лабораторного источника питания с с возможностью регулировки выходного напряжения в широких переделах. Особенно удобно использовать LM317 когда нужно сделать стабилизированный источник питания на какое-либо нестандартное напряжение или источник питания с регулировкой.

Особенности LM317

• Микросхема может работать в широком диапазоне выходных напряжений от 1.2 до 37 В.
• Микросхема обеспечивает выходной ток до 1.5 А.
• Максимальная рассеиваемая мощность до 20 Вт.
• Микросхема имеет встроенную защиту от перегрузок по току и от короткого замыкания.
• Встроенная защита от перегрева.

Минимальное включение подразумевает использование двух внешних резисторов. Отношение сопротивлений этих резисторов задает выходное напряжение регулятора, и двух конденсаторов на входе и выходе микросхемы.

Наиболее важные электрические параметры микросхемы — это опорное напряжение Vref и тое в цепи управляющего вывода Iadj. опорное напряжение — это напряжение, которое микросхема стремиться поддерживать на резисторе R1, то есть, если замкнуть накоротко резистор R2, то на выходе регулятора мы получит это самое опорное напряжение. Это напряжение может немного меняться от экземпляра к экземпляру и составляет 1.2 … 1.3 В ( в среднем 1.25В.) Чем выше падение напряжение на резисторе R2, тем выше выходное напряжение регулятора. Вычислить выходное напряжение просто, оно равно падению напряжения на R2 + 1. 25 (Vref).

Что касается второго параметра Iadj, то это фактически паразитный ток. Чем он меньше, тем лучше. Изготовители микросхемы заявляют этот ток от 50 до 100 микроампер, но в действительности может быть до 500 мкА. Поэтому чтобы обеспечить хорошую стабильность выходного напряжения, ток через делитель R1-R2 должен быть не менее 5 мА. Можно оттолкнуться от сопротивления резистора R1 и высчитать R2 по формуле:

R2=R1*((Uвых/Uоп)-1)

Затем уточнить номиналы в реальных условиях в работающей схеме.

Приведем пример номиналов для пары стандартных напряжений:

Для напряжения 5В R1 = 120 Ом, R2 = 360 Ом
Для напряжения 12В R1 = 240Ом, R2 = 2000 Ом

Однако, для типовых напряжений вроде 5, 12, 15 и т.д. вольт проще и удобнее использовать регуляторы на фиксированные напряжения вроде 7805 или 7812. Использовать 317 для этих целей лучше только в том случае если регулятора на фиксированное напряжение не оказалось под рукой, а сделать источник питания нужно срочно.

Конфигурация выводов микросхемы LM317 в разных корпусах

Источник питания с плавным запуском. Как видим, к стандартной схеме добавляется биполярный транзистор структуры PNP, резистор на 50 кОм, кремниевый диод и электролитический конденсатор на 25 мкФ. В момент включения такого источника на его выходе минимальное напряжение, которое плавно увеличивается до установленного 15В по мере заряда конденсатора C1.

Также легко сделать на этой микросхеме источник с несколькими фиксированными напряжениями, которые можно переключать программно, с помощью микроконтроллера. Для этого в управляющую цепь включаем цепочки из транзисторов и резисторов, как показано на рисунке ниже. Базы транзисторов соединяем с портами микроконтроллера. При подаче высокого уровня на каждый последующий транзистор он будет подключать параллельно R2 еще один дополнительный резистор и выходное напряжение будет уменьшаться:

LM317 можно использовать не только для стабилизации напряжения, но и в качестве стабилизатора тока. Схема получается еще проще, так как здесь нужен всего один единственный внешний резистор, задающий выходной ток:

На LM317 можно сделать несложное зарядное устройство для аккумуляторов с номинальным напряжением 12В. Номиналы резисторов R1 и R2 задают конечное напряжение на заражаемой батарее, а резистор Rs устанавливает максимальный зарядный ток. Это схема из даташита на микросхему:

Двуполярный регулируемый источник питания (например как основа для лабораторного блока питания) можно собрать на двух LM317, но тогда придется использовать трансформатор с двумя обмотками и два выпрямителя, то есть каналы источника питания нужно будет делать независимыми друг от друга. Это хорошее, но дорогое решение. Можно упростить себе жизнь, если использовать микросхему LM337 — аналог микросхемы LM317, но на отрицательное напряжение. Тогда схема нашего регулируемого двуполярного источника может выглядеть например так:

Здесь дополнительные мощные транзисторы VT1 и VT2 позволяют увеличить выходной ток стабилизаторов. нужно выбирать транзисторы согласно тому току, на который вы рассчитываете источник питания.

На следующей схеме изображен регулируемый источник питания на ток до 20 ампер и напряжение от 1.3 до 12 вольт. Транзисторы и микросхему LM317 необходимо установить на радиаторы. Резисторы в эмиттерных цепях транзисторов должны быть рассчитаны на мощность не менее 5 Вт.

Микросхему LM317K. можно недорого купить в Китае по этой ссылке. Цена слегка отличается у разных продавцов и в среднем составляет около 4 долларов за 20 штук.

---

Регуляторы напряжения — CoderLessons.com

Функция регулятора напряжения заключается в поддержании постоянного напряжения постоянного тока на выходе независимо от колебаний напряжения на входе и (или) изменений тока нагрузки. Другими словами, регулятор напряжения производит регулируемое выходное напряжение постоянного тока.

Регуляторы напряжения также доступны в интегральных схемах (IC). Они называются ИС регулятора напряжения .

Существует два типа регуляторов напряжения –

• Фиксированный регулятор напряжения
• Регулируемый регулятор напряжения

В этой главе рассматриваются эти два типа регуляторов напряжения один за другим.

Фиксированный регулятор напряжения

Регулятор с фиксированным напряжением вырабатывает фиксированное выходное напряжение постоянного тока, которое может быть как положительным, так и отрицательным. Другими словами, некоторые стабилизаторы постоянного напряжения вырабатывают положительные фиксированные значения напряжения постоянного тока, в то время как другие выдают отрицательные фиксированные значения напряжения постоянного тока.

Микросхемы регулятора напряжения 78xx выдают положительные фиксированные значения напряжения постоянного тока, тогда как интегральные микросхемы регулятора напряжения 78xx выдают отрицательные фиксированные значения напряжения постоянного тока.

При работе с ИС регуляторов напряжения 78xx и 79xx необходимо учитывать следующие моменты:

• «Xx» соответствует двузначному числу и представляет величину (величину) напряжения, которое производит IC регулятора напряжения.

• Микросхемы стабилизатора напряжения 78хх и 79хх имеют по 3 контакта каждый, а третий вывод используется для сбора выходного сигнала от них.

• Назначение первого и второго выводов этих двух типов микросхем различно –

  • Первый и второй выводы микросхем регулятора напряжения 78хх используются для соединения входа и земли соответственно.

  • Первый и второй выводы интегральных схем стабилизатора напряжения 79хх используются для подключения заземления и входа соответственно.

«Xx» соответствует двузначному числу и представляет величину (величину) напряжения, которое производит IC регулятора напряжения.

Микросхемы стабилизатора напряжения 78хх и 79хх имеют по 3 контакта каждый, а третий вывод используется для сбора выходного сигнала от них.

Назначение первого и второго выводов этих двух типов микросхем различно –

Первый и второй выводы микросхем регулятора напряжения 78хх используются для соединения входа и земли соответственно.

Первый и второй выводы интегральных схем стабилизатора напряжения 79хх используются для подключения заземления и входа соответственно.

Примеры

• 7805 IC регулятора напряжения вырабатывает постоянное напряжение +5 вольт.
• 7905 IC регулятора напряжения вырабатывает постоянное напряжение -5 вольт.

На следующем рисунке показано, как создать фиксированное положительное напряжение на выходе, используя фиксированный положительный регулятор напряжения с необходимыми соединениями.

На приведенном выше рисунке, который показывает фиксированный положительный стабилизатор напряжения, входной конденсатор C _i используется для предотвращения нежелательных колебаний, а выходной конденсатор C ₀ действует как линейный фильтр для улучшения переходного процесса.

Примечание – получить фиксированное отрицательное напряжение на выходе, используя фиксированный регулятор отрицательного напряжения с подходящими соединениями.

Регулируемый регулятор напряжения

Регулируемый регулятор напряжения вырабатывает выходное напряжение постоянного тока, которое можно регулировать на любое другое значение определенного диапазона напряжения. Следовательно, регулируемый регулятор напряжения также называется регулятором переменного напряжения .

Значение выходного напряжения постоянного тока регулируемого регулятора напряжения может быть положительным или отрицательным.

ИС регулятора напряжения LM317

ИС регулятора напряжения LM317 может использоваться для получения желаемого положительного фиксированного значения напряжения постоянного тока в доступном диапазоне напряжений.

ИС регулятора напряжения LM317 имеет 3 контакта. Первый вывод используется для регулировки выходного напряжения, второй вывод используется для сбора выходного сигнала, а третий вывод используется для подключения входа.

Регулируемый вывод (клемма) снабжен переменным резистором, который позволяет варьировать выходной сигнал в широком диапазоне.

На приведенном выше рисунке показан нерегулируемый источник питания, управляющий ИС стабилизатора напряжения LM 317, который обычно используется. Эта микросхема может подавать ток нагрузки 1,5 А в регулируемом диапазоне выходных напряжений от 1,25 В до 37 В.

Как выбрать правильные ИС линейного регулятора напряжения для современных схемных решений

Регуляторы напряжения являются неотъемлемой частью любой электронной конструкции, вы можете не заметить, но более 90% проектов/продуктов в области электроники требуют какого-либо стабилизатора напряжения функционировать функционально. Это делает их одними из наиболее часто используемых и легкодоступных электронных компонентов для различных приложений.

 

Но часто возникает ситуация, когда ваш лучший в своем классе стабилизатор напряжения не соответствует конкретному требованию для конкретного приложения, и, немного поискав регулятор напряжения в mouser, element14 или Digikey, вы оказались в ситуации, когда вам не могу решить как выбрать регулятор напряжения IC для вашей электронной конструкции.

 

Итак, в этой статье мы узнаем о некоторых из самых дешевых и часто используемых регуляторов напряжения , доступных на рынке. Кроме того, я подробно покажу вам, какие параметры необходимо учитывать перед выбором регулятора напряжения для конкретного приложения. Наконец, я выберу некоторые классные Top 10 Modern Linear Regulator IC , которые можно использовать в качестве современной замены устаревшим LM7805, LM317, AMS1117 и т. д., а также будет краткое описание для каждого из них.

 

Выбор правильного типа регулятора для вашей схемы

Перед тем, как выбрать микросхему регулятора напряжения, вам нужно сначала установить самые основные параметры, хотя существуют и другие важные параметры, сейчас мы собираемся сосредоточьтесь на трех основных: входном напряжении , выходном напряжении и токе нагрузки .

 

Зная входное и выходное напряжение, вы можете определить входной и выходной ток. Зная все эти параметры, вы можете легко рассчитать входную и выходную рассеиваемую мощность и определить, какой тип регулятора напряжения вам нужен для вашего конкретного приложения.

 

Говоря о типах регуляторов напряжения , как вы все знаете, существует только два основных типа регуляторов напряжения: это импульсные стабилизаторы и линейные стабилизаторы , и они также подразделяются на повышающие и регуляторы понижающие . Для лучшего понимания подробная блок-схема показана ниже.

 

Если вам нужно выходное напряжение ниже входного, просто выберите линейный стабилизатор напряжения, потому что 9Линейный регулятор напряжения 0007 дешев и его легко найти на рынке, так как он часто используется во многих приложениях

 

рассеиваемая мощность очень высока, что означает, что ваш выходной ток находится в паре пунктов, в этой ситуации вы можете вместо этого выбрать импульсный регулятор. Импульсные регуляторы напряжения более эффективны, чем линейные стабилизаторы.

 

Расчет мощности и рассеивания тепла для повышения эффективности

Линейное напряжение является дешевым, простым в использовании и легкодоступным, но основным недостатком линейного регулятора является рассеиваемая мощность, которая, если ее не учитывать, может привести к быстрый расход заряда батареи (для приложений с питанием от батареи), или он может перегреться, что может привести к необратимому повреждению устройства. Чтобы лучше понять эту концепцию, давайте проясним ситуацию на нескольких примерах:

 

Предположим, у нас есть входное напряжение 12 В и выходное напряжение 3,3 В, разница напряжений становится 12 В — 3,3 В = 8,7 В. Теперь предположим, что ваш ток нагрузки составляет 500 мА, а в другом сценарии ваш ток нагрузки составляет 100 мА.

 

В первом сценарии регулятор должен рассеивать 8,7 В * 0,5 А = 4,35 Вт мощности в виде тепла, а это очень много для любого регулятора на 3,3 В.

 

Во втором сценарии стабилизатор должен рассеивать 8,7 В * 0,05 А = 0,43 Вт, с чем легко справляется любой хороший стабилизатор на 3,3 В.

 

Еще один ключевой аспект, на который следует обратить внимание, известен как тепловое сопротивление и определяется как «Θ-JA», а его единица записывается как °C/Вт. А теперь вы спрашиваете, что это вообще за параметр «Θ-JA»?

 

Определяет, насколько сильно нагреется микросхема (выше температуры окружающей среды), чтобы рассеять один ватт мощности. Умножение мощности на «Θ-JA» даст вам повышение температуры выше температуры окружающей среды.

 

Low Drop-out (LDO) для низковольтных конструкций с батарейным питанием

Чтобы решить некоторые из основных проблем линейного регулятора, были введены LDO и импульсные стабилизаторы. Как следует из названия, LDO — это тип регулятора с очень низким падением напряжения. Вы можете узнать больше о регуляторах с малым падением напряжения, перейдя по ссылке на статью.

 

Но теперь остается вопрос: что вообще означает низкое падение напряжения ?

 

Чтобы понять концепцию падения напряжения, давайте возьмем пример самых популярных регуляторов серии 78XX, таких как LM7805 или LM7809.ИС стабилизатора напряжения. Просто взглянув на техпаспорт серии 78, можно увидеть, что эта серия стабилизаторов имеет падение напряжения 2В. Это означает, что регулятор будет работать правильно только тогда, когда входное напряжение на 2 В выше, чем выходное напряжение.

 

Если вы думаете, что 2 В не так уж и много, вы снова ошибаетесь, если потребляете значительный ток при падении напряжения на 2 В. Допустим, вы потребляете 500 мА тока, а затем тратите 1 Вт мощности на стабилизатор, а это много впустую для регулятора 7805.

 

Новые наиболее эффективные LDO имеют очень низкое падение напряжения, которое может составлять менее 200 мВ при полной нагрузке. Вот почему такие LDO могут выдавать в 10 раз больший выходной ток при в 10 раз меньшей рассеиваемой мощности. Список таких LDO будет рассмотрен далее в статье.

 

10 лучших современных ИС линейных регуляторов напряжения

HT7333-A от Holtek Semiconductor , однокристальный регулятор с малым падением напряжения , который имеет максимум входное напряжение 12 В и выходное напряжение 3,3 В . С допустимым отклонением выходного напряжения 3% этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 250 мА .

 

Это очень часто используемый чип, который используется в различных продуктах и ​​поставляется в корпусе TO-92, который представляет собой сквозную версию. Версия для поверхностного монтажа также доступна в корпусе SOT-89. Последние две цифры номера детали представляют собой выходное напряжение. Итак, HT73 33 означает 3,3 В, также для этого чипа доступны другие версии с фиксированным выходом, которые варьируются от 1,8 В до 5 В. Пожалуйста, обратитесь к техническому описанию для получения дополнительной информации.

 

Области применения: оборудование с батарейным питанием, регулятор напряжения для микроконтроллера и микропроцессора, оборудование для беспроводной связи и многое другое. Этот чип стоит 0,49 доллара США за одну штуку и выпадающие списки всего за 0,016 доллара США за целую катушку из 3000 штук.

 

Название детали: HT7333

Техническое описание: HT7333Техническое описание

 

AP2112K от Diodes Incorporated

1KAP немного современный, однокристальный, очень недорогой стабилизатор со сверхнизким падением напряжения, который имеет вход напряжение 6,5 В и выходное напряжение 3,3 В с точностью выходного напряжения ± 1,5%. Этот чип может работать с максимальным выходным током 600 мА при типичном падении напряжения 250 мВ. Он имеет встроенную защиту от короткого замыкания и специальный контакт для внешнего включения или отключения микросхемы.

 

Он имеет ток покоя 55 мкА и ток в режиме ожидания 0,01 мкА, с диапазоном рабочих температур от -40°C до +85°C. Он может быть сконфигурирован как вторичный регулятор в двухсекционной системе регулирования. Эта микросхема также имеет широкий диапазон фиксированных выходных напряжений и поставляется в крошечном корпусе SOT23-5. Вы можете обратиться к техническому описанию этого чипа для ваших конкретных потребностей.

 

Области применения включают эффективные регуляторы напряжения, блоки питания для микроконтроллеров, блоки питания для ЖК-дисплеев и ноутбуков. Этот чип стоит 0,47 доллара за штуку и падает до 9.0007 $0,098 за всю катушку по 3000 штук. 7 NX1117CE от NXP Semiconductors

NX1117CE также является промышленным стандартный, очень недорогой, легкодоступный одночиповый и, безусловно, наиболее часто используемый LDO (регулятор с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение 20 В, макс. при 6 мА и выходное напряжение 3,3 В. (для версии 3,3 В) и с точностью выходного напряжения ±1,5%. Этот чип может работать с максимальным выходным током 1A при типичном падении напряжения 500 мВ.

 

Имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с отключением при перегреве в случае перегрузки или короткого замыкания. Он имеет ток покоя 10 мА в диапазоне рабочих температур от -40°C до +125°C. С различными вариантами упаковки он может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений. Для различных вариантов выходного напряжения и информации об упаковке, пожалуйста, обратитесь к техническому описанию этой микросхемы.

 

Области применения включают в себя пострегулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, высокоэффективные линейные регуляторы, зарядное устройство и многое другое. Этот чип стоит 0,37 доллара США за одну штуку и по цене 0,067 доллара США за целую катушку из 3000 штук. 0  

LP2985 Техас Инструменты

LP2985 — это новый очень недорогой однокристальный стабилизатор со сверхнизким падением напряжения, который имеет входное напряжение 16 В макс. и выходное напряжение 3,3 В (для версии 3,3 В) и с точностью выходного напряжения ±1,5%. Этот чип может работать с максимальным выходным током 150 мА при типичном падении напряжения 280 мВ.

 

Он имеет встроенную защиту от короткого замыкания и специальный контакт байпаса, к которому можно добавить конденсатор емкостью 10 нФ для сверхнизкого уровня шума. Он имеет ток покоя 850 мкА и ток в режиме ожидания 0,01 мкА, с диапазоном рабочих температур от -40°C до +85°C. Он поставляется в крошечном корпусе SOT23-5, поэтому его можно установить в некоторых из самых густонаселенных сверхмалых приложений, все эти функции делают его идеальным кандидатом на роль вторичного стабилизатора после первичного импульсного стабилизатора.

 

Он также имеет широкий диапазон постоянных выходных напряжений. Вы можете обратиться к техническому описанию этого чипа для ваших конкретных потребностей. Приложения включают портативные устройства, цифровые фотоаппараты и видеокамеры, проигрыватели компакт-дисков и многое другое. Этот чип стоит 0,51 доллара США за одну штуку и падает до 0,298 доллара США за всю катушку из 3000 штук.

MIC29302WU от Microchip

MIC29302WU также является отраслевым стандартом, очень недорогим, сильноточным LDO (Low Dropout Regulator), который имеет входное напряжение макс. В (для версии 3,3 В) и с гарантированной точностью выходного напряжения 1% этот чип может выдерживать максимальный выходной ток 3 А при типичном падении напряжения 500 мВ. В качестве дополнительной функции эта ИС обеспечивает дополнительный логический уровень для включения и вывод состояния. Вывод EN предназначен для управления выходом регулятора, а вывод состояния — для состояния микросхемы.

 

Ток покоя 10 мА, диапазон рабочих температур от -40°C до +125°C. Функции защиты включают перегрузку по току, обратную полярность, перегрев и защиту от положительных и отрицательных скачков переходного напряжения. Благодаря различным вариантам упаковки его можно использовать в качестве первичного регулятора напряжения для различных приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и информации об упаковке см. техническое описание этого регулятора.

 

Области применения: пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, блок питания микропроцессора, зарядное устройство для аккумулятора, автомобильная электроника и многое другое. Этот чип стоит 2,14 доллара США за одну штуку и падает до 1,61 доллара США за целую катушку из 3000 штук. 002  

LM1084 Техас Инструменты

LM1084 также является отраслевым стандартом, очень недорогой, однокристальный, сильноточный LDO (регулятор с малым падением напряжения), который имеет переменное входное напряжение 25–29 В макс. , в зависимости от выходного напряжения , он имеет три варианта. один на 3,3 В, второй на 5 В, а также есть регулируемый вариант, в котором выходное напряжение может быть установлено комбинацией резисторов обратной связи. Это чудовищный LDO с выходным током и мощностью 5A .

 

Имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с отключением по температуре в случае перегрузки или короткого замыкания. Он имеет ток покоя 10 мА в диапазоне рабочих температур от -40°C до +125°C. Благодаря различным вариантам корпусов эта ИС может использоваться в качестве первичного стабилизатора напряжения для различных приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и информации об упаковке обратитесь к техническому описанию этого чипа. Этот LDO также производится китайской компанией под названием 9.0007 HGSEMI , но спецификация написана на китайском языке; если вы зритель из Китая или умеете читать на китайском языке, вы также можете проверить эту альтернативную часть. Цена этого регулятора значительно падает с китайской версией.

 

Области применения: пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, высокоэффективные линейные регуляторы, зарядное устройство и многое другое. Этот чип стоит 2,65 доллара за одну штуку и падает до 1,13 доллара за целую катушку из 3000.

 

Название детали: LM1084

Лист данных: LM1084 Лист данных

 

AZ1084C by Diodes Incorporated

3

3 07

Модель AZ1084C также является отраслевым стандартом, очень низкая стоимость, большой ток. LDO (регулятор с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение макс. 13,2 В и выходное напряжение 3,3 В (для версии 3,3 В), а также точность выходного напряжения ± 0,015%, этот чип может обрабатывать максимальный выходной ток 5 А при типичном падении напряжения 1,35 В.

 

Имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с отключением по температуре в случае перегрузки или короткого замыкания. Он имеет ток покоя 10 мА в диапазоне рабочих температур от -40°C до +125°C. Благодаря различным вариантам упаковки его можно использовать в качестве первичного регулятора напряжения для различных приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и информации об упаковке см. техническое описание этого регулятора.

 

Применения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока, блок питания микропроцессора, зарядное устройство для аккумулятора, настольные ПК, блок питания RISC и встроенных процессоров и многое другое. Этот чип стоит 0,50 доллара США за одну штуку и падает до 0,167 доллара США за целую катушку из 3000 штук. техническое описание только на китайском языке. Diodes Incorporated — известная компания, продукту которой можно доверять с закрытыми глазами, и, в качестве бонуса, он действительно дешевый.

 

Название детали: AZ1084C

Спецификация: AZ1084C Спецификация

 

LT1085 от Linear Technologies

текущий LDO (регулятор с малым падением напряжения), который имеет Входное напряжение макс. 30 В, доступный в версиях с регулируемым и фиксированным выходным напряжением, с точностью выходного напряжения ± 0,015%, этот чип может работать с максимальным выходным током 7,5 А при типичном падении напряжения 1 В.

 

Он имеет ток покоя 10 мкА и диапазон рабочих температур от -40°C до +150°C в зависимости от размера корпуса. Функции защиты включают перегрузку по току, обратную полярность, перегрев и защиту от положительных и отрицательных скачков переходного напряжения. Благодаря различным вариантам упаковки его можно использовать в качестве первичного регулятора напряжения для различных приложений. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и информации об упаковке см. техническое описание этого регулятора.

 

Области применения включают пост-регулятор для переключения преобразователя постоянного тока в постоянный, высокоэффективные линейные регуляторы, зарядное устройство для аккумуляторов, регуляторы постоянного тока и многое другое. Этот чип стоит 0,50 доллара США за одну штуку и падает до 0,167 доллара США за целую катушку из 3000 штук.

BA3258HFP Рохом Полупроводники

BA3258HFP также является промышленным стандартом, недорогим, однокристальным, двойным выходом, сильноточным LDO (регулятор с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение макс. 14 В, эта ИС имеет двойной выходной каскад в показанной версии. Он может производить две регулируемые выходные шины питания: одну 3,3 В и одну 1,5 В от одного входа. Это очень компактный LDO, который поставляется в корпусе HRP5.

 

Ток покоя 10 мА, диапазон рабочих температур от -40°C до +125°C. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и информации об упаковке обратитесь к техническому описанию этого чипа. Приложения включают FPD, телевизоры, DSP и многое другое. Этот чип стоит 0,57 доллара США за одну штуку и падает до 0,38 доллара США за целую катушку из 3000 штук.  

HMC1060LP3E от Analog Devices

HMC1060LP3E также является отраслевым стандартом, однокристальным, многовыходным, сильноточным LDO (регулятор с малым падением напряжения), который имеет входное напряжение 5,6 В и имеет четыре выходных канала. Четыре 9Каналы выходного напряжения 0007 программируются и называются VR1 — VR4. VR1 можно запрограммировать на 1,8–5,2 В при 100 мА, VR2 и VR3 можно запрограммировать на 1,8–5,2 В при 50 мА, а VR4 можно запрограммировать на 1,8–5,2 В при 300 мА. чип во всем этом списке и поставляется с удивительными функциями , такими как выходное напряжение, пропорциональное температуре (PTAT), и сверхнизким уровнем шума. В техническом описании говорится, что масштабирует напряжение питания в зависимости от температуры, чтобы максимизировать фазовый шум и характеристики выходной мощности .

 

Имеет встроенную функцию ограничения выходного тока с отключением по температуре в случае перегрузки или короткого замыкания и работает при температуре от -40°C до +125°C. Для получения информации о различных вариантах выходного напряжения и информации об упаковке обратитесь к техническому описанию этого чипа. Приложения включают в себя подачу ВЧ и смешанных сигналов, генерацию частоты со сверхнизким уровнем шума (PLL, VCO, PLL со встроенными VCO) и многое другое. Этот чип стоит 9,435682 долларов за одну штуку и падает до 7,388182 долларов за весь барабан из 3000.

 

Название детали: HMC1060LP3E

Техническое описание: HMC1060LP3E Техническое описание

 

Обратите внимание на некоторые параметры устройства. в зависимости от производителя.

 

Надеюсь, вам понравилась эта статья и вы узнали из нее что-то новое. Если у вас есть какие-либо сомнения, вы можете задать их в комментариях ниже.

Регуляторы напряжения на ИС

Рис. 2.3.1 Типовые корпуса серии LM78xx

• После изучения этого раздела вы сможете:
• Распознавание часто используемых I. C. Регуляторы напряжения.
• В отношении регуляторов напряжения серии 78xx:
• • Выберите соответствующие компоненты развязки.
• • Понимание термина «Выпадение».
• • Понимание возможных причин отказа ИС и их предотвращение.
• • Понимать методы получения положительных, отрицательных и двойных поставок.

Серия интегральных схем (IC) LM78Xxx

Наличие схем регуляторов в I.C. Форма значительно упростила конструкцию источников питания, и с момента их появления разнообразие конструкций, их мощность и надежность неуклонно улучшались. Регуляторы на интегральных схемах легко доступны с различными номиналами тока и напряжения для шунтирующих или последовательных приложений, а также для полных переключаемых режимов. В настоящее время довольно редко можно найти стабилизаторы в действительно дискретных формах, описанных в модулях блока питания 2.1–2.3, но популярные типы регуляторов 78Xxx (где X указывает подтип, а xx представляет выходное напряжение) используют те же принципы, но с улучшенной схемой. , в интегрированном виде.

Существуют различные диапазоны в нескольких типах упаковки, доступные от многих производителей компонентов, некоторые из которых показаны на рис. 2.4.1. Выбор пакета зависит от требований к пространству и производительности. Типичные диапазоны приведены в таблице 1.

Таблица 1
Диапазон	Выходные напряжения (В ВЫХ )	Максимальный ток	Максимальное входное напряжение	Типичное падение напряжения
LM78Lxx	5,0 В, 6,2 В, 8,2 В, 9,0 В, 12 В, 15 В	100 мА	35В	В ВЫХОД + 1,7 В
LM78Mxx	5В, 12В, 15В	500 мА	35В	В ВЫХОД + 2 В
LM78xx	5,0 В, 5,2 В, 6,0 В, 8,0 В, 8,5 В, 9,0 В, 12,0 В, 15,0 В, 18,0 В, 24,0 В	1А	35 или 40 В в зависимости от типа	В ВЫХОД + 2,5 В

Напряжение отпускания

Одна из важных частей данных, опубликованных в спецификациях линейных интегральных схем. регуляторы — это падение напряжения устройства. С любым линейным стабилизатором, построенным на дискретных компонентах или интегрированным, например, в серии 78, выходное напряжение поддерживается постоянным для различных токов за счет изменения сопротивления регулятора (фактически путем изменения проводимости транзистора, как описано в модуле источников питания). 2.2).

По этой причине должны быть верны две вещи:

1. Выходное напряжение всегда должно быть ниже входного.

2. Чем больше разница между входным и выходным напряжениями (при одинаковом токе) тем больше мощности должно рассеиваться в цепи регулятора, а значит, тем горячее он будет.

Падение напряжения для любого регулятора указывает минимально допустимую разницу между выходным и входным напряжениями, если выходное напряжение должно поддерживаться на правильном уровне. Например, если стабилизатор LM7805 должен обеспечивать 5 В на выходе, входное напряжение должно быть не ниже 5 В + 2,5 В = 7,5 В.

Однако падение напряжения не является абсолютным значением, оно может изменяться примерно на 1 В в зависимости от тока, потребляемого с выхода, и температуры, при которой работает регулятор. Поэтому кажется разумным оставить удобный запас между минимально возможным входным напряжением и минимально допустимым напряжением (выходное напряжение + падение напряжения).

Максимальное входное напряжение, указанное в таблице 1, показывает, что существует большая допустимая разница между максимальным и минимальным входным напряжением, однако следует помнить, что чем выше входное напряжение для данного выхода, тем больше мощности необходимо рассеивать. регулятор. Слишком высокое входное напряжение и мощность тратятся впустую, это отрицательно сказывается на сроке службы батареи в портативном оборудовании и плохо влияет на надежность оборудования с высокой мощностью, поскольку большее количество тепла означает большую вероятность сбоев.

Например, LM7805, выдающий 1 А при напряжении 5 В на нагрузку, означает, что нагрузка потребляет 5 Вт. Если входное напряжение составляет 8 В, ток через регулятор по-прежнему составляет 1 А, что составляет 8 Вт; поэтому регулятор рассеивает 8 Вт — 5 Вт = 3 Вт. Однако, если входное напряжение составляет, например, 20 В, то избыточная мощность, которая должна рассеиваться регулятором, теперь составляет 20 В x 1 А = 20 Вт минус 5 Вт, потребляемые нагрузкой, = 15 Вт.

В современных линейных ИС однако регуляторы, а также защита от перегрузки по току и перенапряжения, как описано в Модуле 2.3 блока питания, имеют дополнительные схемы теплового отключения для предотвращения выхода из строя из-за перегрева, так что, если мощность чрезмерна, а не разрушается ИС, выход будет падает до 0 В, пока микросхема не остынет.

Даже при более разумных входных напряжениях I.Cs регулятора. выделяют значительное количество тепла, поэтому важно, чтобы избыточное тепло эффективно рассеивалось за счет использования соответствующих радиаторов. Критерии использования радиаторов такие же, как и для мощных транзисторов, обсуждаемые в модуле «Усилители» 5. 1.

Серия 78xx дополняется серией 79, в которую входят интегральные схемы. для обычно используемых отрицательных напряжений питания в том же диапазоне характеристик, что и серия 78, но с выходом отрицательного напряжения.

Рис. 2.3.2 Базовая схема блока питания с использованием линейного регулятора 7805 I.C.

Уменьшение пульсаций переменного тока

На рис. 2.3.2 показан последовательный регулятор I.C. и его связи. Обратите внимание, что C1 и C2 намного меньше, чем в блоке питания с дискретными компонентами. Большой накопительный конденсатор не требуется, так как регулирующее действие I.C. уменьшит амплитуду любых пульсаций переменного тока (в пределах максимального диапазона входного напряжения) всего до нескольких милливольт на выходе.

Обеспечение стабильности

C2 больше не является традиционным фильтрующим конденсатором, но предназначен для улучшения переходных характеристик, защиты от внезапных изменений в сети или условиях нагрузки, например всплески. Использование этих конденсаторов, которые с показанными значениями будут поляризованными танталовыми конденсаторами, хотя и не обязательно во всех цепях, рекомендуется для обеспечения максимальной стабильности, предотвращая любую тенденцию к переходу I.C. колебаться. Они должны быть установлены как можно ближе к регулятору, а I.C. Заземляющее соединение должно быть подключено к 0 В как можно физически ближе к заземлению нагрузки. Эти проблемы лучше всего решаются, когда регулирующий орган I.C. используется в качестве регулятора «точки нагрузки», а не в качестве основного регулятора для питания всей системы.

Надежность

Использование линейного регулятора I.Cs. значительно повысил надежность источников питания, но поскольку эти микросхемы часто располагаются на вставных дополнительных панелях системы, существует опасность повреждения микросхемы регулятора. (а также к другим компонентам), если панели вставляются или удаляются, когда основной источник питания все еще находится под напряжением. Это может быть связано либо с тем, что система все еще подключена к сети, либо с тем, что конденсаторы в сети не полностью разряжены.

Причина в том, что при отсоединении или подключении многоконтактных разъемов нет гарантии, в каком порядке будут подключаться или отключаться отдельные контакты, и это может привести к неожиданному короткому замыканию или обрыву цепи, возникающим на мгновение во время процесса подключения или отключения.

Рис. 2.3.3 Защитный диод, используемый с 7805 и большими конденсаторами

В некоторых схемах электролитические конденсаторы могут использоваться для конденсаторов C1 и C2 в качестве альтернативы использованию танталовых или полиэфирных конденсаторов, но в этом случае используемая емкость будет значительно выше, 25 мкФ или более. Однако в схемах, где C2 составляет 100 мкФ или более, существует вероятность того, что при коротком замыкании входа на землю временно (или постоянно из-за неисправности) заряд на C2 вызовет протекание большого тока обратно в I. C. выходной терминал, повредив I.C. Чтобы предотвратить это, диод, такой как 1N4002, может быть подключен к I.C. как показано на рис. 2.3.3, так что, если в какой-то момент входная клемма находится под более низким потенциалом, чем выходная, диод будет проводить любой заряд на выходной клемме на землю, а не пропускать ток через I.C.

Рис. 2.3.4 Влияние соединения заземления разомкнутой цепи на микросхему 7812

может быть отключен за мгновение до входа, как показано на рис. 2.3.4. В таком случае выходная клемма может подняться до уровня напряжения нерегулируемого входа, что может привести к повреждению компонентов, питаемых регулятором. Также, если панель подключена к сети с уже поданным питанием, та же ситуация, когда заземление мгновенно размыкается, что приводит к повреждению микросхемы. похоже.

Поскольку регуляторы напряжения обычно питаются от основного источника питания, они могут быть чувствительны к любым всплескам сетевого напряжения, а также к обратной э.