01
Giriş dekuplajı ve regülasyon
P_VIN, U1 pin 1'e nominal 9 V DC sağlar. C1 ve C2 ortak toprak ağına bağlanır. U1, pin 3'ü pin 2'ye (GND) göre regüle eder; TO-220 metal tab da topraktır. Regülatör giriş-çıkış gerilim farkını ısı olarak dağıtır.
Güç Kaynakları ve Regülatörler
Dekuplajlı LM7805 5 V lineer regülatör (L7805CV)
ST L7805CV, giriş/çıkış dekuplaj kondansatörleri, deşarj diyodu ve LED göstergesi kullanan nominal 9 V–5 V besleme devresi. Koşullu özellikler ve ısıl hesaplamalar içerir.
- Gösterilen besleme
- Nominal 9 V DC giriş, 5 V çıkış; tezgâh ölçümü yok
- Bileşenler
- 8
- Formüller
- 3
- Tuzaklar
- 4
Devreye genel bakış
- Gösterilen besleme
- Nominal 9 V DC giriş, 5 V çıkış; tezgâh ölçümü yok
- Bileşenler
- 8
- Formüller
- 3
- Tuzaklar
- 4
Elektriksel değerlerini ve bağlantılarını görmek için yukarıdaki şemadan herhangi bir bileşene tıklayın.
Devreye genel bakış
Bu devrede TO-220 kılıfta STMicroelectronics L7805CV kullanılır. Değerler, 7805 ailesinin onsemi veya TI sürümlerinden değil, ST L78 DS0422 Rev 38 (Şubat 2025) veri sayfasından alınmıştır. Bağlantı verilen LM7805 bileşen sayfası aile referansıdır; U1 için burada belirtilen ST sınırlarını kullanın. Çizim, Şekil 8'deki (sayfa 22) sabit çıkış uygulamasını ek enerji depolama, LED kolu ve isteğe bağlı çıkıştan girişe deşarj yolu ile uyarlar.
Gösterilen giriş 9 V DC, çıkış nominal 5 V'tur. Tablo 10 (sayfa 13), VIN=7–18 V, IOUT=5 mA–1 A ve TJ=0–125 °C için 4,75–5,25 V belirtir; daha dar 4,8–5,2 V satırı tablo koşullarında TJ=25 °C için geçerlidir. Bunlar entegrenin özellikleridir, devrenin test edilmiş sürekli akım değeri değildir. Kullanılabilir akım sıcaklığa, giriş gerilimine, yerleşime ve soğutmaya bağlıdır.
C2=330 nF ve C3=100 nF, Şekil 8 giriş/çıkış dekuplaj değerlerini izler. ST, regülatör besleme filtresinden uzaksa giriş dekuplajının gerekli olduğunu belirtir; çıkış kondansatörü geçici yanıtı iyileştirir ve kararlılık için gerekli değildir. C1=10 µF ve C4=100 µF ek yerel enerji depolama sağlar. Dekuplaj bağlantılarını kısa tutun ve seçilen kondansatörleri uygulanan gerilim ve sıcaklık altında doğrulayın.
D1, anodu VOUT'a ve katodu VIN'e bağlı DO-41 Vishay 1N4007'dir. Ek deşarj yoludur, ters giriş polaritesi koruması değildir. ST Şekil 27 (sayfa 29), 6 V üzerindeki yüksek kapasitanslı yüklerde yıkıcı ters deşarjı ele alır; bu 5 V/100 µF devresinin her zaman D1 gerektirdiğini veya onsuz arızalanacağını göstermez. Deşarj enerjisini ve giriş kaynağının geri dönen akımı kabul etme yeteneğini kontrol edin. D1 özellikleri ayrıca Vishay 88503'ten alınmıştır: https://www.vishay.com/docs/88503/1n4001.pdf .
R1=330 Ω, genel bir yeşil LED'in akımını sınırlar. LED gerilim bulunduğunu gösterir; çıkış doğruluğunu veya power-good zamanlamasını doğrulamaz. Fiziksel tezgâh testi, otomotiv geçici rejim yeterliliği veya devrenin tamamı için akım değeri iddia edilmez.
Temel Teknik Özellikler
| Gösterilen besleme | Nominal 9 V DC giriş, 5 V çıkış; tezgâh ölçümü yok |
|---|---|
| Regüle edilmiş çıkış gerilimi | VIN=7–18 V, IOUT=5 mA–1 A, TJ=0–125 °C için 4,75–5,25 V (ST Tablo 10) |
| Devrenin yük akımı | Belirlenmemiştir; amaçlanan yük için sıcaklık ve soğutmayı hesaplayın |
| Düşüm gerilimi (dropout) | IOUT=1 A, TJ=25 °C için tipik 2 V (ST Tablo 10) |
| Toprak pini akımı | TJ=25 °C ve ST Tablo 10 koşullarında en fazla 8 mA |
| U1 çalışma jonksiyon sıcaklığı aralığı | L7805C için 0–125 °C (ST Tablo 1) |
| U1 mutlak giriş gerilimi sınırı | 35 V (ST Tablo 1); devrenin çalışma değeri değildir |
Çalışma Prensibi ve Teorik Analiz
02
Çıkışta enerji depolama ve gösterge
C3 ve C4 VOUT ile GND arasına bağlanır. R1 ve LED1 ayrı bir seri kol oluşturur. LED akımını toplam regülatör çıkış akımına ekleyin. Tablo 10 regülasyon için en az 5 mA yük belirtir; genel bir LED kolunun her koşulda bu alt sınırı sağladığını varsaymayın.
03
Dropout ve kaynak koşulları
04
Isıl hesaplama
Gösterge dâhil toplam çıkış akımıyla regülatör kayıp gücünü tahmin edin:
PD ≈ (VIN-VOUT) IOUT+VIN IGÖrnekte VIN=9 V, VOUT=5 V, IOUT=0,1 A ve varsayılan IG=0,008 A için PD≈0,472 W olur. 8 mA, TJ=25 °C için Tablo 10 en yüksek değeridir; her sıcaklıkta garantili en yüksek değer değildir. Veri sayfasındaki TO-220 RthJA=50 °C/W ve varsayılan TA=25 °C ile basit tahmin TJ≈48,6 °C'dir. Gerçek montaj ısıl direnci değiştirir; tamamlanan devreyi doğrulayın. Termal kapanma bir korumadır, belirtilmiş 150 °C tasarım ayar noktası değildir.
05
Çıkıştan girişe deşarj
VIN VOUT'u aştığından D1 normalde akımı engeller. VIN, yüklenmiş çıkış geriliminin altına çökerse D1 girişe doğru iletebilir. Tek başına kondansatörün darbe akımını sınırlamaz. Amaçlanan kaynak için giriş arızalarını, deşarj yolu empedansını ve diyotun darbe yeteneğini değerlendirin.
Tasarım Denklemleri ve Hesaplama Formülleri
Regülatör kayıp güç tahmini
PD ≈ (VIN − VOUT) · IOUT + VIN · IG
Örnek DC tahmini; toplam IOUT LED kolunu içerir. IG=8 mA, TJ=25 °C için ST en yüksek değeridir; burada varsayım olarak kullanılır.
| Sembol | Parametre | Tipik değer |
|---|---|---|
| VIN | Örnekteki giriş gerilimi | 9V |
| VOUT | Nominal çıkış gerilimi | 5V |
| IOUT | Örnekteki toplam çıkış akımı | 0.1A |
| IG | Varsayılan toprak pini akımı | 0.008A |
Jonksiyon sıcaklığı tahmini
TJ ≈ TA + PD · θJA
Varsayılan montaj için birinci mertebe tahmin; 48,6 °C hesaplanmıştır, ölçülmemiştir. Gerçek kartı ve soğutmayı kontrol edin.
| Sembol | Parametre | Tipik değer |
|---|---|---|
| TA | Varsayılan ortam sıcaklığı | 25°C |
| PD | Hesaplanan kayıp güç | 0.472W |
| θJA | ST TO-220 jonksiyon-ortam ısıl direnci | 50°C/W |
Gösterge akımı tahmini
ILED ≈ VOUT − VFR1
VF seçilen LED'e ve çalışma akımına bağlıdır; kesin LED akımı belirtilmez.
| Sembol | Parametre | Tipik değer |
|---|---|---|
| VOUT | Nominal çıkış gerilimi | 5V |
| VF | Seçilen LED'in ileri gerilimi | —V |
| R1 | Seri direnç | 330Ω |
Malzeme Listesi (BOM)
Bu devreyi kurmak için gereken tüm parçalar. Şemada incelemek için bir referans tanımlayıcı seçin.
| Ref. | Bileşen | Değer | Kılıf | Devredeki rolü | Kaynak |
|---|---|---|---|---|---|
| Regülatör STMicroelectronics L7805CV ST DS0422 Rev 38; pinler 1 IN, 2 GND, 3 OUT; metal tab GND. Aile sayfası farklı bir referans üretici kullanır. | L7805CV | TO-220-3 | Sabit 5 V regülasyon | Regülatör STMicroelectronics L7805CV: pin yapısı ve veri sayfası | |
| Vishay silisyum doğrultucu Vishay 88503: TA=75 °C ve 9,5 mm bacak uzunluğunda IF(AV)=1 A; TA=25 °C'de anma yükü üzerine bindirilmiş, tekrarsız 8,3 ms yarım sinüs darbesi için IFSM=30 A. Gerçek deşarjı kontrol edin. | 1N4007 | DO-41 | Çıkıştan girişe ek deşarj yolu | — | |
| Genel giriş enerji depolama kondansatörü Polariteye uyun; genel bir parçadır, devre için ayak izini ve izin verilen dalgalanma akımını seçin. | 10µF / 25V | Radial electrolytic | Yerel giriş yük depolama | — | |
| Genel seramik giriş dekuplaj kondansatörü X7R; pin 1 ve GND bağlantılarını kısa tutun. Şekil 8 değeri. | 330nF / 50V | 0805 | Giriş dekuplajı | — | |
| Genel seramik çıkış dekuplaj kondansatörü X7R; Şekil 8'e göre çıkış kondansatörü geçici yanıtı iyileştirir, kararlılık için gerekli değildir. | 100nF / 25V | 0805 | Çıkış geçiş dekuplajı | — | |
| Genel çıkış enerji depolama kondansatörü Polariteye uyun; ek uyarlamadır, deşarjı ve yük geçişlerini değerlendirin. | 100µF / 16V | Radial electrolytic | Yerel çıkış yük depolama | — | |
| Genel LED seri direnci Toleransı seçin ve seçilen LED ile kayıp gücü doğrulayın; kesin akım belirtilmez. | 330Ω / 0.25W | Axial | LED akım sınırlama | — | |
| Genel yeşil gösterge LED'i Uygun akım ve ileri gerilim değerlerine sahip belirli bir LED seçin; power-good izleyicisi değildir. | Green LED | Through-hole | Çıkış gerilimi göstergesi | — |
Pratik Uygulama Alanları ve Kullanım Senaryoları
Hesaplanan yük bütçesi içinde lojik devreler için yerel 5 V DC besleme
Giriş gerilimi payı ve ısı dağılımı kontrol edilmiş devrelerde son lineer regülasyon
Dekuplaj, dropout ve regülatörün ısıl tasarımını öğrenme
Kritik Tasarım Tuzakları ve Mühendislik İpuçları
Gerçek montajlarda karşılaşılan tuzaklar ve her birinin çözümü.
Isıl bütçe kullanılabilir akımı sınırlar
Entegre ailesinin öne çıkan akım değeri, devrenin sürekli akımını belirlemez. Daha yüksek giriş gerilimi kayıp gücü artırır.
Önlem
PD ve TJ'yi gerçek ortam, montaj ve soğutucu koşullarıyla hesaplayın. L7805C'yi 0–125 °C çalışma jonksiyon aralığında tutun; normal çalışmada termal kapanmaya güvenmeyin.
Tipik dropout garantili gerilim payı değildir
5 V'a tipik 2 V dropout eklemek tüm yük ve sıcaklıklarda regülasyon garantilemez. Besleme dalgalanması anlık giriş gerilimini düşürebilir.
Önlem
ST Tablo 10 koşullarını kullanın ve gerçek yükte en düşük giriş gerilimini kontrol edin. Gösterilen 9 V nominal tasarım noktasıdır, ölçülmüş çalışma aralığı değildir.
Deşarj diyodu giriş koruması değildir
D1 çıkış yükünü VIN'e geri döndürür. Ters besleme polaritesine karşı korumaz, giriş darbelerini sınırlamaz ve her kaynağa güvenli deşarj garantilemez.
Önlem
D1 polaritesini (anot VOUT, katot VIN), deşarj enerjisini ve kaynağın ters akım toleransını kontrol edin. ST Şekil 27 açıkça 6 V üzerindeki yüksek kapasitanslı çıkışları ele alır; burada D1 ek bir uyarlamadır.
Gösterge ve en düşük yük
Yanan LED, regüle edilmiş 5 V çıkışı kanıtlamaz. Genel bir LED'in ileri gerilimi garantili yük akımı belirlemez.
Önlem
Tablo 10 regülasyon sınırlarını kullanırken belirtilen en az 5 mA yükü doğrulayın. LED1 ve R1'i akım/güç değerlerine göre seçin ve gösterge akımını IOUT'a ekleyin.
Birincil kaynaklar
Bu sayfanın doğru kalmasına yardım edin
Bu devreyi kurdunuz, simüle ettiniz veya incelediniz mi? Onaylayın ya da yanlış bir parça, değer veya bağlantıyı bildirin.
GitHub'da bu sayfanın önceden doldurulduğu herkese açık bir form açar; ücretsiz bir GitHub hesabı gerekir. Bildirimler ve onaylar nasıl işler
İlgili Devre Şemaları
±15 V İzlemeli Simetrik Besleme (LM7815 / LM7915)
TI LM79xx veri sayfasındaki ±15 V, 1 A izlemeli regülatör: tam −15 V’a ayarlanmış bir LM7915 ve toprak pini bir LM307 op-amp tarafından sürülen bir LM7815; böylece pozitif hat negatif hattın aynısı olur.
LM2596 Adım Düşürücü Buck Dönüştürücü (5V / 3A)
Minimum harici bileşenle 7V–40V DC kaynaktan 3A'e kadar sürekli yükte 5V regüle çıkış sağlayan 150 kHz yüksek verimli adım düşürücü anahtarlamalı regülatör.
LM317 Ayarlanabilir Pozitif Lineer Voltaj Regülatörü
TI LM317KCS kullanan, nominal girişi 12V olan ayarlanabilir DC gerilim devresi. Hesaplanan 9V'a kadar ayar noktaları önerilen 3V payı korur; kullanılabilir akım için yük ve termal bütçe değerlendirilmelidir.