Джерела живлення
Номінальне живлення 9 V → 5 V на ST L7805CV із вхідними й вихідними блокувальними конденсаторами, діодом розряду та LED-індикатором. Наведено умовні характеристики й теплові розрахунки.
Огляд схеми
Клікніть на будь-який компонент схеми вище, щоб переглянути його параметри, номінал і призначення.
Схема використовує STMicroelectronics L7805CV у TO-220. Значення взято з даташиту ST L78 DS0422 Rev 38 (лютий 2025), а не версій сімейства 7805 від onsemi чи TI. Пов’язана сторінка компонента LM7805 є довідкою сімейства; для U1 використовуйте наведені тут межі ST. Рисунок адаптує схему з фіксованим виходом із рисунка 8 (сторінка 22), додаючи накопичувальні конденсатори, гілку LED і необов’язковий шлях розряду від виходу до входу.
Показаний вхід — 9 V DC, вихід — номінально 5 V. Таблиця 10 (сторінка 13) задає 4,75–5,25 V за VIN=7–18 V, IOUT=5 mA–1 A та TJ=0–125 °C; вужчий рядок 4,8–5,2 V стосується TJ=25 °C за умов таблиці. Це характеристики мікросхеми, а не перевірений тривалий струм зібраної схеми. Доступний струм навантаження залежить від температури, вхідної напруги, розведення й охолодження.
C2=330 nF і C3=100 nF відповідають вхідному й вихідному блокуванню рисунка 8. ST вимагає вхідного блокування, коли стабілізатор віддалено від фільтра живлення; вихідний конденсатор поліпшує перехідну характеристику й не потрібен для стійкості. C1=10 µF і C4=100 µF додають локальний запас заряду. Робіть блокувальні з’єднання короткими й перевіряйте вибрані конденсатори під напругою та за температури.
D1 — Vishay 1N4007 у DO-41: анод до VOUT, катод до VIN. Це додатковий шлях розряду, а не захист від зворотної полярності входу. Рисунок 27 ST (сторінка 29) розглядає руйнівний зворотний розряд для навантажень із великою ємністю понад 6 V; він не доводить, що цій схемі 5 V/100 µF завжди потрібен D1 або що без нього вона вийде з ладу. Перевірте енергію розряду й здатність вхідного джерела приймати зворотний струм. Характеристики D1 взято окремо з документа Vishay 88503: https://www.vishay.com/docs/88503/1n4001.pdf .
R1=330 Ω обмежує струм універсального зеленого LED. LED показує наявність напруги, але не перевіряє її точність чи часові параметри power-good. Фізичні стендові випробування, кваліфікація автомобільних перехідних процесів і повний струмовий рейтинг зібраної схеми не заявляються.
| Показане живлення | Номінально 9 V DC на вході та 5 V на виході; без стендових вимірювань |
|---|---|
| Стабілізована вихідна напруга | 4,75–5,25 V за VIN=7–18 V, IOUT=5 mA–1 A, TJ=0–125 °C (ST, таблиця 10) |
| Струм навантаження зібраної схеми | Не встановлено; розрахуйте температуру й охолодження для потрібного навантаження |
| Мінімальний перепад напруги (dropout) | Типово 2 V за IOUT=1 A, TJ=25 °C (ST, таблиця 10) |
| Струм виводу GND | Максимум 8 mA за TJ=25 °C та умов таблиці 10 ST |
| Робочий діапазон температури кристала U1 | 0–125 °C для L7805C (ST, таблиця 1) |
| Абсолютна гранична вхідна напруга U1 | 35 V (ST, таблиця 1); не робочий рейтинг зібраної схеми |
P_VIN подає номінальні 9 V DC на вивід 1 U1. C1 і C2 з’єднано зі спільною мережею землі. U1 стабілізує вивід 3 відносно виводу 2 (GND); тепловідвідна пластина TO-220 також є землею. Стабілізатор перетворює різницю вхідної й вихідної напруг на тепло.
C3 і C4 з’єднано між VOUT та GND. R1 і LED1 утворюють окрему послідовну гілку. Враховуйте струм LED у сумарному вихідному струмі стабілізатора. Таблиця 10 задає мінімальне навантаження 5 mA для стабілізації; не припускайте, що гілка універсального LED гарантує цей мінімум за будь-яких умов.
Значення dropout 2 V є типовим за IOUT=1 A і TJ=25 °C, а не універсальним гарантованим запасом. Використовуйте задані в таблиці 10 умови напруги, навантаження й температури та враховуйте пульсації живлення й втрати у проводах. Номінальне джерело 6 V перебуває поза цією специфікацією вихідної напруги.
Оцініть тепловиділення стабілізатора за сумарним вихідним струмом, включно з індикатором:
PD ≈ (VIN-VOUT) IOUT+VIN IGДля прикладу VIN=9 V, VOUT=5 V, IOUT=0,1 A та припущеного IG=0,008 A маємо PD≈0,472 W. Значення 8 mA — максимум таблиці 10 за TJ=25 °C, а не гарантований максимум за всіх температур. За RthJA=50 °C/W для TO-220 із даташиту й припущеної TA=25 °C проста оцінка дає TJ≈48,6 °C. Реальний монтаж змінює тепловий опір; перевірте готову схему. Теплове вимкнення є захистом, а не заданою проєктною точкою 150 °C.
Зазвичай D1 закритий, оскільки VIN перевищує VOUT. Якщо VIN падає нижче зарядженого виходу, D1 може проводити струм назад до входу. Сам діод не обмежує імпульсний струм конденсатора. Для потрібного джерела оцініть вхідні аварії, імпеданс шляху розряду й імпульсну здатність діода.
Ілюстративна оцінка для DC; сумарний IOUT включає гілку LED. IG=8 mA — максимум ST за TJ=25 °C, тут використаний як припущення.
| Символ | Параметр | Типове значення |
|---|---|---|
| VIN | Вхідна напруга прикладу | 9V |
| VOUT | Номінальна вихідна напруга | 5V |
| IOUT | Сумарний вихідний струм прикладу | 0.1A |
| IG | Припущений струм виводу GND | 0.008A |
Оцінка першого наближення для припущеного монтажу; 48,6 °C розраховано, а не виміряно. Перевірте фактичну плату й охолодження.
| Символ | Параметр | Типове значення |
|---|---|---|
| TA | Припущена температура довкілля | 25°C |
| PD | Розраховане тепловиділення | 0.472W |
| θJA | Тепловий опір кристал–довкілля ST TO-220 | 50°C/W |
VF залежить від вибраного LED і робочого струму; точний струм LED не заявляється.
| Символ | Параметр | Типове значення |
|---|---|---|
| VOUT | Номінальна вихідна напруга | 5V |
| VF | Пряма напруга вибраного LED | —V |
| R1 | Послідовний опір | 330Ω |
Усі деталі, потрібні для складання цієї схеми. Оберіть позиційне позначення, щоб переглянути елемент на схемі.
| Позн. | Компонент | Номінал | Корпус | Роль у схемі | Довідка |
|---|---|---|---|---|---|
| Стабілізатор STMicroelectronics L7805CV ST DS0422 Rev 38; виводи 1 IN, 2 GND, 3 OUT; тепловідвідна пластина GND. Сторінка сімейства спирається на іншого виробника. | L7805CV | TO-220-3 | Стабілізація фіксованих 5 V | Стабілізатор STMicroelectronics L7805CV: розпіновка та даташит | |
| Кремнієвий випрямляч Vishay Vishay 88503: IF(AV)=1 A за TA=75 °C, довжина виводів 9,5 mm; IFSM=30 A за TA=25 °C, неповторюваний напівсинусоїдний імпульс 8,3 ms, накладений на номінальне навантаження. Перевірте фактичний розряд. | 1N4007 | DO-41 | Додатковий шлях розряду від виходу до входу | — | |
| Універсальний вхідний накопичувальний конденсатор Дотримуйтеся полярності; деталь універсальна, підберіть посадкове місце й допустимий струм пульсацій для зібраної схеми. | 10µF / 25V | Radial electrolytic | Локальне накопичення заряду на вході | — | |
| Універсальний керамічний блокувальний конденсатор входу X7R; з’єднання з виводом 1 і GND мають бути короткими. Значення з рисунка 8. | 330nF / 50V | 0805 | Блокування входу | — | |
| Універсальний керамічний блокувальний конденсатор виходу X7R; за рисунком 8 вихідний конденсатор поліпшує перехідну характеристику, але не потрібен для стійкості. | 100nF / 25V | 0805 | Блокування перехідних процесів на виході | — | |
| Універсальний вихідний накопичувальний конденсатор Дотримуйтеся полярності; додаткова адаптація, оцініть розряд і перехідні процеси навантаження. | 100µF / 16V | Radial electrolytic | Локальне накопичення заряду на виході | — | |
| Універсальний послідовний резистор LED Виберіть допуск і перевірте тепловиділення з вибраним LED; точний струм не заявляється. | 330Ω / 0.25W | Axial | Обмеження струму LED | — | |
| Універсальний зелений індикаторний LED Виберіть конкретний LED із відповідними струмовими й напруговими характеристиками; це не монітор power-good. | Green LED | Through-hole | Індикація вихідної напруги | — |
Пастки, на які натрапляють під час реального складання, і як їх уникнути.
Заявлений струм сімейства мікросхем не визначає тривалий струм зібраної схеми. Підвищення вхідної напруги збільшує тепловиділення.
Розрахуйте PD і TJ за фактичних умов довкілля, монтажу й радіатора. Утримуйте L7805C у робочому діапазоні температури кристала 0–125 °C; не покладайтеся на теплове вимкнення за звичайної роботи.
Додавання типового dropout 2 V до 5 V не гарантує стабілізації за всіх навантажень і температур. Пульсації живлення можуть зменшувати миттєву вхідну напругу.
Користуйтеся умовами таблиці 10 ST і перевірте найнижчу вхідну напругу за фактичного навантаження. Показані 9 V — номінальна проєктна точка, а не виміряний робочий діапазон.
D1 повертає вихідний заряд до VIN. Він не захищає від зворотної полярності живлення, не обмежує вхідні перенапруги й не гарантує безпечного розряду в будь-яке джерело.
Перевірте полярність D1 (анод VOUT, катод VIN), енергію розряду й допустимий зворотний струм джерела. Рисунок 27 ST стосується саме виходів із великою ємністю понад 6 V; тут D1 є додатковою адаптацією.
Світіння LED не доводить стабілізації виходу на 5 V. Пряма напруга невибраного LED не визначає гарантованого струму навантаження.
Для меж стабілізації таблиці 10 забезпечте щонайменше задане навантаження 5 mA. Виберіть LED1 і R1 за допустимими струмом і потужністю та включіть струм індикатора до IOUT.
Зібрали, змоделювали чи переглянули цю схему? Підтвердьте її або повідомте про неправильний компонент, номінал чи з’єднання.
Відкриває публічну форму на GitHub, де цю сторінку вже вказано; потрібен безкоштовний акаунт GitHub. Як працюють звіти й підтвердження
Стежний стабілізатор ±15 V, 1 A з даташита TI LM79xx: LM7915, підстроєний рівно на −15 V, і LM7815, виводом GND якого керує ОП LM307, тож додатна шина дзеркально повторює від'ємну.
Високоефективний імпульсний понижувальний стабілізатор на 150 kHz, що забезпечує стабілізовану вихідну напругу 5V за струму навантаження до 3A від джерела 7V–40V DC з мінімальною кількістю зовнішніх компонентів.
Схема регулювання постійної напруги на TI LM317KCS із номінальним входом 12V. Розрахункові установки до 9V зберігають рекомендований запас 3V; допустимий струм потребує розрахунку навантаження й теплового балансу.