Fuentes y reguladores
Fuente nominal de 9 V a 5 V con ST L7805CV, condensadores de desacoplo de entrada/salida, diodo de descarga e indicador LED. Incluye especificaciones condicionadas y cálculos térmicos.
Resumen del circuito
Haz clic en cualquier componente del esquema para ver sus especificaciones eléctricas y función.
Este circuito utiliza STMicroelectronics L7805CV en TO-220. Los valores proceden de ST L78 DS0422 Rev 38 (febrero de 2025), no de las versiones onsemi o TI de la familia 7805. La página enlazada del componente LM7805 es una referencia de familia; para U1 use los límites ST indicados aquí. El dibujo adapta la aplicación de salida fija de la figura 8 (página 22), añadiendo reserva de carga, una rama LED y una ruta opcional de descarga de salida a entrada.
La entrada ilustrada es 9 V DC y la salida nominal es 5 V. La tabla 10 (página 13) especifica 4,75–5,25 V con VIN=7–18 V, IOUT=5 mA–1 A y TJ=0–125 °C; la fila más estrecha de 4,8–5,2 V se aplica con TJ=25 °C bajo las condiciones de la tabla. Son especificaciones del CI, no una corriente continua ensayada para este conjunto. La corriente disponible depende de temperatura, tensión de entrada, trazado y refrigeración.
C2=330 nF y C3=100 nF siguen los valores de desacoplo de entrada/salida de la figura 8. ST indica que el desacoplo de entrada es necesario si el regulador está lejos del filtro de alimentación; el condensador de salida mejora la respuesta transitoria y no es necesario para estabilidad. C1=10 µF y C4=100 µF añaden reserva local. Mantenga conexiones cortas y verifique los condensadores elegidos bajo polarización y temperatura.
D1 es un Vishay 1N4007 en DO-41, con ánodo en VOUT y cátodo en VIN. Es una ruta adicional de descarga, no protección contra polaridad de entrada invertida. La figura 27 de ST (página 29) trata la descarga inversa destructiva en cargas de gran capacidad por encima de 6 V; no demuestra que este circuito de 5 V/100 µF siempre necesite D1 o falle sin él. Compruebe la energía de descarga y la capacidad de la fuente de entrada para aceptar corriente devuelta. Las especificaciones D1 proceden por separado de Vishay 88503: https://www.vishay.com/docs/88503/1n4001.pdf .
R1=330 Ω limita la corriente de un LED verde genérico. El LED indica presencia de tensión; no verifica precisión de salida ni temporización power-good. No se afirma ensayo físico en banco, cualificación frente a transitorios automotrices ni corriente nominal completa del conjunto.
| Alimentación ilustrada | Entrada nominal de 9 V DC; salida nominal de 5 V; sin medición en banco |
|---|---|
| Tensión de salida regulada | 4,75–5,25 V con VIN=7–18 V, IOUT=5 mA–1 A, TJ=0–125 °C (ST, tabla 10) |
| Corriente de carga del conjunto | No establecida; calcule temperatura y refrigeración para la carga prevista |
| Caída mínima de tensión (dropout) | 2 V típicos con IOUT=1 A, TJ=25 °C (ST, tabla 10) |
| Corriente de masa | Máximo de 8 mA con TJ=25 °C y las condiciones de la tabla 10 de ST |
| Rango de temperatura de unión de U1 | 0–125 °C para L7805C (ST, tabla 1) |
| Límite absoluto de tensión de entrada U1 | 35 V (ST, tabla 1); no es una especificación operativa del conjunto |
P_VIN suministra 9 V DC nominales al pin 1 de U1. C1 y C2 se conectan a la red común de masa. U1 regula el pin 3 respecto al pin 2 (GND); la aleta TO-220 también es masa. El regulador disipa la diferencia entre entrada y salida como calor.
C3 y C4 se conectan de VOUT a GND. R1 y LED1 forman una rama serie separada. Incluya la corriente LED en la corriente total de salida del regulador. La tabla 10 especifica una carga mínima de 5 mA para regulación; no suponga que una rama LED genérica garantiza este mínimo en todas las condiciones.
El dropout de 2 V es típico con IOUT=1 A y TJ=25 °C, no un margen universal garantizado. Use las condiciones de tensión, carga y temperatura de la tabla 10 y permita rizado y pérdidas de cableado. Una fuente nominal de 6 V queda fuera de esa especificación de tensión de salida.
Estime la disipación con la corriente total de salida, incluido el indicador:
PD ≈ (VIN-VOUT) IOUT+VIN IGPara el ejemplo VIN=9 V, VOUT=5 V, IOUT=0,1 A e IG supuesto de 0,008 A, PD≈0,472 W. Los 8 mA son el máximo de la tabla 10 con TJ=25 °C, no un máximo garantizado a todas las temperaturas. Con RthJA=50 °C/W del TO-220 en la hoja de datos y TA supuesta de 25 °C, la estimación simple es TJ≈48,6 °C. El montaje real cambia la resistencia térmica; valide el conjunto terminado. El apagado térmico es protección, no un punto de diseño especificado de 150 °C.
D1 normalmente bloquea porque VIN supera VOUT. Si VIN cae por debajo de la salida cargada, D1 puede conducir hacia la entrada. No limita por sí solo el pico de corriente del condensador. Evalúe fallos de entrada, impedancia de descarga y capacidad de pulso del diodo para la fuente prevista.
Estimación ilustrativa en DC; IOUT total incluye la rama LED. IG=8 mA es el máximo ST con TJ=25 °C, usado aquí como supuesto.
| Símbolo | Parámetro | Valor típico |
|---|---|---|
| VIN | Tensión de entrada ilustrativa | 9V |
| VOUT | Tensión nominal de salida | 5V |
| IOUT | Corriente total de salida ilustrativa | 0.1A |
| IG | Corriente de masa supuesta | 0.008A |
Estimación de primer orden para el montaje supuesto; 48,6 °C es calculado, no medido. Compruebe la placa y refrigeración reales.
| Símbolo | Parámetro | Valor típico |
|---|---|---|
| TA | Temperatura ambiente supuesta | 25°C |
| PD | Disipación calculada | 0.472W |
| θJA | Resistencia térmica unión-ambiente ST TO-220 | 50°C/W |
VF depende del LED elegido y de la corriente de operación; no se afirma una corriente LED exacta.
| Símbolo | Parámetro | Valor típico |
|---|---|---|
| VOUT | Tensión nominal de salida | 5V |
| VF | Tensión directa del LED elegido | —V |
| R1 | Resistencia en serie | 330Ω |
Todas las piezas necesarias para montar este circuito. Selecciona una referencia para inspeccionarla en el esquema.
| Ref. | Componente | Valor | Encapsulado | Función en el circuito | Referencia |
|---|---|---|---|---|---|
| Regulador STMicroelectronics L7805CV ST DS0422 Rev 38; pines 1 IN, 2 GND, 3 OUT; aleta GND. La página de familia usa otro fabricante de referencia. | L7805CV | TO-220-3 | Regulación fija de 5 V | Regulador STMicroelectronics L7805CV: pinout y hoja de datos | |
| Rectificador de silicio Vishay Vishay 88503: IF(AV)=1 A con TA=75 °C, longitud de terminales de 9,5 mm; IFSM=30 A con TA=25 °C, semionda sinusoidal no repetitiva de 8,3 ms superpuesta a la carga nominal. Compruebe la descarga real. | 1N4007 | DO-41 | Ruta adicional de descarga de salida a entrada | — | |
| Condensador genérico de reserva de entrada Respete la polaridad; componente genérico, seleccione footprint y corriente de rizado admisible para el conjunto. | 10µF / 25V | Radial electrolytic | Reserva local de carga de entrada | — | |
| Condensador cerámico genérico de desacoplo de entrada X7R; conexiones cortas al pin 1 y GND. Valor de la figura 8. | 330nF / 50V | 0805 | Desacoplo de entrada | — | |
| Condensador cerámico genérico de desacoplo de salida X7R; según la figura 8, el condensador de salida mejora la respuesta transitoria y no es necesario para estabilidad. | 100nF / 25V | 0805 | Desacoplo de transitorios de salida | — | |
| Condensador genérico de reserva de salida Respete la polaridad; adaptación adicional, evalúe descarga y transitorios de carga. | 100µF / 16V | Radial electrolytic | Reserva local de carga de salida | — | |
| Resistencia serie genérica del LED Seleccione tolerancia y verifique disipación con el LED elegido; no se afirma una corriente exacta. | 330Ω / 0.25W | Axial | Limitación de corriente LED | — | |
| LED indicador verde genérico Seleccione un LED específico con valores adecuados de corriente y tensión directa; no es un monitor power-good. | Green LED | Through-hole | Indicación de tensión de salida | — |
Trampas encontradas en montajes reales, con la solución de cada una.
La corriente anunciada para la familia de CI no establece la corriente continua del conjunto. Una tensión de entrada mayor aumenta la disipación.
Calcule PD y TJ con el ambiente, montaje y disipador reales. Mantenga L7805C en su rango de unión de 0–125 °C; no dependa del apagado térmico durante el funcionamiento normal.
Sumar un dropout típico de 2 V a 5 V no garantiza regulación con todas las cargas y temperaturas. El rizado puede reducir la tensión de entrada instantánea.
Use las condiciones de la tabla 10 de ST y compruebe la tensión mínima de entrada con la carga real. Los 9 V ilustrados son un punto nominal de diseño, no un rango medido.
D1 devuelve carga de salida hacia VIN. No protege contra alimentación invertida, no limita sobretensiones de entrada ni garantiza descarga segura hacia cualquier fuente.
Compruebe la polaridad D1 (ánodo VOUT, cátodo VIN), la energía de descarga y la tolerancia de corriente inversa de la fuente. La figura 27 de ST se refiere expresamente a salidas de gran capacidad por encima de 6 V; aquí D1 es una adaptación adicional.
Un LED encendido no demuestra una salida regulada de 5 V. La tensión directa de un LED genérico no determina una corriente de carga garantizada.
Verifique al menos los 5 mA de carga especificados al usar los límites de regulación de la tabla 10. Seleccione LED1 y R1 según sus límites de corriente/potencia e incluya la corriente del indicador en IOUT.
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