ในการอภิปรายเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้า มักจะใช้คำว่า "ตัวปรับแรงดัน" และ "ตัวปรับกระแส" แต่อะไรคือความแตกต่างระหว่างพวกเขา? สารทำให้เสถียรเหล่านี้ทำงานอย่างไร วงจรใดต้องการตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่มีราคาแพงและตัวควบคุมแบบธรรมดาจะเพียงพอที่ไหน คุณจะพบคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ในบทความนี้
พิจารณาตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าโดยใช้อุปกรณ์ LM7805 เป็นตัวอย่าง คุณลักษณะของมันระบุว่า: 5V 1.5A ซึ่งหมายความว่าจะทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่และสูงถึง 5V 1.5A คือกระแสสูงสุดที่สเตบิไลเซอร์สามารถทำได้ กระแสสูงสุด นั่นคือสามารถให้ 3 มิลลิแอมป์และ 0.5 แอมแปร์และ 1 แอมแปร์ เท่ากระแสที่ต้องการโดยโหลด แต่ไม่เกินหนึ่งครึ่ง นี่คือข้อแตกต่างหลักระหว่างตัวปรับแรงดันไฟฟ้าและตัวปรับกระแสไฟ
ประเภทของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
ตัวปรับแรงดันไฟฟ้ามี 2 ประเภทหลักเท่านั้น:
- เชิงเส้น
- แรงกระตุ้น
ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น
ตัวอย่างเช่น ไมโครชิป ธนาคารหรือ , LM1117, LM350.
อย่างไรก็ตาม KREN ไม่ใช่ตัวย่ออย่างที่หลายคนคิด นี่เป็นคำย่อ ชิปโคลงของโซเวียตซึ่งคล้ายกับ LM7805 มีชื่อ KR142EN5A นอกจากนี้ยังมี KR1157EN12V, KR1157EN502, KR1157EN24A และอื่นๆ อีกมากมาย เพื่อความกะทัดรัดตระกูลไมโครเซอร์กิตทั้งหมดเริ่มถูกเรียกว่า "KREN" KR142EN5A แล้วเปลี่ยนเป็น KREN142
โคลงโซเวียต KR142EN5A. อนาล็อก LM7805
กันโคลง LM7805
ชนิดที่พบบ่อยที่สุด ข้อเสียคือไม่สามารถทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าแรงดันเอาต์พุตที่ประกาศไว้ หากทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ที่ 5 โวลต์จะต้องใช้กับอินพุตอย่างน้อยหนึ่งโวลต์ครึ่ง หากคุณใช้น้อยกว่า 6.5 V แรงดันเอาต์พุตจะ "ลดลง" และเราจะไม่ได้รับ 5 V อีกต่อไป ข้อเสียอีกประการหนึ่งของความคงตัวเชิงเส้นคือความร้อนสูงภายใต้ภาระ ที่จริงแล้วนี่คือหลักการทำงาน - ทุกสิ่งที่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรจะกลายเป็นความร้อน หากเราใช้อินพุต 12 V จะใช้ 7 ในการทำความร้อนเคสและ 5 จะไปที่ผู้บริโภค ในเวลาเดียวกันเคสจะร้อนขึ้นมากจนไม่มีหม้อน้ำไมโครวงจรก็จะไหม้ ข้อเสียเปรียบที่ร้ายแรงอีกประการหนึ่งตามมาจากทั้งหมดนี้ - ไม่ควรใช้ตัวปรับความเสถียรเชิงเส้นในอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ พลังงานของแบตเตอรี่จะใช้ในการทำความร้อนโคลง ข้อบกพร่องทั้งหมดเหล่านี้ปราศจากความคงตัวของแรงกระตุ้น
การสลับแรงดันไฟฟ้าคงตัว
การสลับความคงตัว- ปราศจากข้อเสียของเชิงเส้น แต่ยังมีราคาแพงกว่า นี่ไม่ใช่แค่ไมโครเซอร์กิตที่มีสามพินอีกต่อไป พวกมันดูเหมือนกระดานที่มีชิ้นส่วน
หนึ่งในตัวเลือกสำหรับการทำงานของเครื่องปรับความเสถียรของพัลส์
การสลับความคงตัวมีสามประเภท: ลดลง เพิ่มขึ้น และกินไม่เลือก สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือสัตว์กินพืชทุกชนิด โดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟขาออกจะเป็นสิ่งที่เราต้องการ อิมพัลนิกที่กินไม่เลือกไม่สนใจว่าแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตจะต่ำกว่าหรือสูงกว่าที่ต้องการ เขาเปลี่ยนเป็นโหมดเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าโดยอัตโนมัติและเก็บเอาต์พุตที่ระบุ หากคุณสมบัติระบุว่าโคลงสามารถป้อนได้ตั้งแต่ 1 ถึง 15 โวลต์และเอาต์พุตจะคงที่ 5 ก็จะเป็นเช่นนั้น นอกจากนี้ เครื่องทำความร้อน ตัวควบคุมการสลับมีขนาดเล็กมากจนสามารถละเลยได้ในกรณีส่วนใหญ่ หากวงจรของคุณใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรือวางไว้ในกล่องปิดซึ่งไม่สามารถยอมรับความร้อนแรงของ Linear Stabilizer ให้ใส่พัลส์ ฉันใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าสลับที่ปรับได้ซึ่งฉันสั่งจาก Aliexpress คุณสามารถซื้อ.
ดี. แล้วโคลงในปัจจุบันล่ะ?
ฉันจะไม่ค้นพบอเมริกาถ้าฉันพูดอย่างนั้น โคลงในปัจจุบันทำให้กระแสคงที่
ตัวควบคุมปัจจุบันบางครั้งเรียกว่าไดรเวอร์ LED ภายนอกดูเหมือนเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตชิ่ง แม้ว่าตัวกันโคลงจะเป็นไมโครเซอร์กิตขนาดเล็ก แต่ก็จำเป็นต้องมีอย่างอื่นเพื่อให้แน่ใจว่าโหมดการทำงานถูกต้อง แต่โดยปกติแล้ววงจรทั้งหมดจะเรียกว่าไดรเวอร์พร้อมกัน
นี่คือลักษณะของตัวปรับแรงดันไฟฟ้า วงจรที่วงกลมสีแดงคือวงจรเดียวกับตัวกันโคลง ทุกสิ่งทุกอย่างบนกระดานมีผลผูกพัน
ดังนั้น. ไดรเวอร์ตั้งค่าปัจจุบัน มั่นคง! หากเขียนว่าเอาต์พุตจะมีกระแส 350mA ก็จะเท่ากับ 350mA แต่แรงดันขาออกอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ผู้บริโภคต้องการ อย่าเข้าไปในป่าของทฤษฎีเกี่ยวกับเรื่องนั้น วิธีการทำงานทั้งหมด เพียงจำไว้ว่าคุณไม่ได้ควบคุมแรงดันไฟฟ้า คนขับจะทำทุกอย่างให้คุณโดยอิงจากผู้บริโภค
เหตุใดจึงจำเป็นทั้งหมดนี้
ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าตัวปรับแรงดันไฟฟ้าแตกต่างจากตัวปรับแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันอย่างไร และคุณสามารถสำรวจความหลากหลายของมันได้ บางทีคุณอาจไม่เคยเข้าใจว่าเหตุใดจึงจำเป็นต้องมีสิ่งเหล่านี้
ตัวอย่าง: คุณต้องการเปิดไฟ LED 3 ดวงจากระบบไฟฟ้าของรถยนต์ อย่างที่คุณสามารถเรียนรู้ได้ สิ่งสำคัญสำหรับ LED ในการควบคุมความแรงของกระแสไฟ เราใช้ตัวเลือกทั่วไปในการเชื่อมต่อ LED: LED 3 ดวงและตัวต้านทานต่ออนุกรมกัน แรงดันไฟ - 12 โวลต์
ด้วยตัวต้านทาน เราจำกัดกระแสไว้ที่ LED เพื่อไม่ให้ไฟดับ ให้แรงดันตกคร่อม LED เป็น 3.4 โวลต์
หลังจาก LED แรก 12-3.4 = 8.6 โวลต์ยังคงอยู่
เรามีเพียงพอสำหรับตอนนี้
ในวินาทีที่สองจะสูญเสียอีก 3.4 โวลต์นั่นคือ 8.6-3.4 \u003d 5.2 โวลต์จะยังคงอยู่
และสำหรับไฟ LED ดวงที่สามก็เพียงพอแล้ว
และหลังจากสาม 5.2-3.4 \u003d 1.8 โวลต์จะยังคงอยู่
หากคุณต้องการเพิ่ม LED ดวงที่สี่ - ไม่เพียงพอ
หากแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็น 15V แสดงว่าเพียงพอแล้ว แต่ตัวต้านทานจะต้องถูกคำนวณใหม่ด้วย ตัวต้านทานเป็นตัวปรับกระแส (ลิมิตเตอร์) ที่ง่ายที่สุด มักจะวางอยู่บนเทปและโมดูลเดียวกัน มันมีเครื่องหมายลบ - ยิ่งแรงดันต่ำเท่าไหร่กระแสบน LED ก็จะยิ่งต่ำลง (กฎของโอห์มคุณไม่สามารถโต้แย้งได้) ซึ่งหมายความว่าหากแรงดันไฟฟ้าอินพุตไม่เสถียร (โดยปกติจะเป็นในรถยนต์) ก่อนอื่นคุณต้องทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ จากนั้นคุณสามารถจำกัดกระแสด้วยตัวต้านทานตามค่าที่ต้องการ หากเราใช้ตัวต้านทานเป็นตัวจำกัดกระแสเมื่อแรงดันไม่คงที่ เราจำเป็นต้องทำให้แรงดันคงที่
เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การจดจำว่าเหมาะสมแล้วที่จะใส่ตัวต้านทานจนถึงความแรงของกระแสที่แน่นอนเท่านั้น หลังจากผ่านเกณฑ์ที่กำหนด ตัวต้านทานเริ่มร้อนจัดและคุณต้องติดตั้งตัวต้านทานที่ทรงพลังมากขึ้น (ทำไมตัวต้านทานจึงพูดถึงพลังงานในอุปกรณ์นี้) การกระจายความร้อนเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพลดลง
เรียกอีกอย่างว่าไดรเวอร์ LED บ่อยครั้งที่ผู้ที่ไม่เชี่ยวชาญในเรื่องนี้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเรียกง่ายๆว่าไดรเวอร์ LED และตัวควบคุมกระแสสลับ - ดีไดรเวอร์ LED ให้แรงดันและกระแสคงที่พร้อมกัน และแทบไม่ร้อนขึ้นเลย นี่คือลักษณะ:
ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบวิทยุที่สำคัญที่สุดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์วิทยุสมัยใหม่ ให้แรงดันคงที่ที่เอาต์พุตของวงจรซึ่งแทบไม่ขึ้นกับโหลด
ตัวกันโคลงของตระกูล LM
ในบทความของเรา เราจะพิจารณาตัวปรับแรงดันไฟฟ้าของตระกูล LM78XX Series 78XX มีจำหน่ายในกล่องโลหะ TO-3 (ซ้าย) และกล่องพลาสติก TO-220 (ขวา) ตัวปรับเสถียรดังกล่าวมีสามเอาต์พุต: อินพุต, กราวด์ (ทั่วไป) และเอาต์พุต
แทนที่จะเป็น "XX" ผู้ผลิตจะระบุแรงดันไฟฟ้าเสถียรที่โคลงนี้จะให้เรา ตัวอย่างเช่น โคลง 7805 จะออก 5 โวลต์ที่เอาต์พุต 7812 ตามลำดับ 12 โวลต์ และ 7815 - 15 โวลต์ ทุกอย่างง่ายมาก
แผนภาพการเดินสายไฟ
และนี่คือแผนภาพการเดินสายไฟสำหรับตัวปรับเสถียรภาพดังกล่าว วงจรนี้เหมาะสำหรับตัวปรับเสถียรทั้งหมดของตระกูล 78XX
ลักษณะของสารกันโคลง LM
ควรใช้แรงดันไฟฟ้าเท่าใดเพื่อให้โคลงทำงานตามที่ควร ในการทำเช่นนี้ เรากำลังมองหาแผ่นข้อมูลสำหรับสารทำให้คงตัวและศึกษาอย่างรอบคอบเราสนใจคุณสมบัติเหล่านี้:
แรงดันขาออก- แรงดันขาออก
แรงดันไฟฟ้าขาเข้า- แรงดันไฟฟ้าขาเข้า
เรากำลังมองหา 7805 ของเรา มันให้แรงดันเอาต์พุต 5 โวลต์ ผู้ผลิตระบุแรงดันไฟฟ้า 10 โวลต์เป็นแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่ต้องการ แต่มันเกิดขึ้นที่บางครั้งแรงดันขาออกที่เสถียรอาจถูกประเมินต่ำไปเล็กน้อยหรือประเมินสูงเกินไปเล็กน้อย 
สำหรับของกระจุกกระจิกอิเล็กทรอนิกส์ จะไม่รู้สึกถึงเศษส่วนของโวลต์ แต่สำหรับอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำ (แม่นยำ) ก็ยังดีกว่าที่จะประกอบวงจรของคุณเอง ที่นี่เราเห็นว่าโคลง 7805 สามารถให้หนึ่งในแรงดันไฟฟ้าในช่วง 4.75 - 5.25 โวลต์ แต่ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขที่กระแสเอาต์พุตในโหลดจะไม่เกิน 1 แอมแปร์ แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ไม่เสถียรสามารถ "ผันผวน" ในช่วงตั้งแต่ 7.5 ถึง 20 โวลต์ ในขณะที่เอาต์พุตจะเป็น 5 โวลต์เสมอ
พลังงานที่กระจายไปบนโคลงสามารถสูงถึง 15 วัตต์ - นี่เป็นค่าที่เหมาะสมสำหรับส่วนประกอบวิทยุขนาดเล็ก ดังนั้นหากโหลดที่เอาต์พุตของโคลงดังกล่าวจะกินกระแสที่เหมาะสม ฉันคิดว่าคุณควรคิดถึงการทำให้โคลงเย็นลง ในการทำเช่นนี้จะต้องปลูกผ่าน KPT วางบนหม้อน้ำ ยิ่งกระแสที่เอาต์พุตของตัวกันโคลงมากเท่าไหร่ หม้อน้ำก็จะยิ่งมีขนาดใหญ่ขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไปจะดีมากหากหม้อน้ำยังคงเป่าด้วยพัดลม
LM ทำงานในทางปฏิบัติ
ลองดูที่วอร์ดของเรา นั่นคือ โคลง LM7805 ตามที่คุณเข้าใจแล้วเราควรได้รับแรงดันไฟฟ้าคงที่ 5 โวลต์ที่เอาต์พุต
มาประกอบกันตามรูปแบบ
เราใช้เขียงหั่นขนมของเราและรวบรวมไดอะแกรมการเชื่อมต่อที่เสนอไว้ด้านบนอย่างรวดเร็ว สีเหลืองสองตัวเป็นตัวเก็บประจุแม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องติดตั้งก็ตาม
ดังนั้นสาย 1,2 - ที่นี่เราขับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงอินพุตที่ไม่เสถียร ลบ 5 โวลต์ออกจากสาย 3 และ 2
บนแหล่งจ่ายไฟ เราตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าในช่วง 7.5 โวลต์และสูงสุด 20 โวลต์ ในกรณีนี้ ฉันตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเป็น 8.52 โวลต์
และเราได้อะไรจากผลลัพธ์ของโคลงนี้ 5.04 โวลต์! นี่คือค่าที่เราได้รับจากเอาต์พุตของโคลงนี้หากเราใช้แรงดันไฟฟ้าในช่วง 7.5 ถึง 20 โวลต์ ใช้งานได้ดี!
ตรวจสอบความคงตัวของเราอีกหนึ่งรายการ ฉันคิดว่าคุณเดาได้แล้วว่ามันคือกี่โวลต์
เรารวบรวมตามรูปแบบด้านบนและวัดแรงดันไฟฟ้าเข้า ตามแผ่นข้อมูลคุณสามารถใช้แรงดันไฟฟ้าเข้าได้ตั้งแต่ 14.5 ถึง 27 โวลต์ เราตั้งค่า 15 โวลต์ด้วย kopecks
และนี่คือแรงดันเอาต์พุต ให้ตายเถอะ บาง 0.3 โวลต์ไม่เพียงพอสำหรับ 12 โวลต์ สำหรับอุปกรณ์วิทยุที่ทำงานจาก 12 โวลต์ สิ่งนี้ไม่สำคัญ
จะสร้างแหล่งจ่ายไฟสำหรับ 5, 9.12 โวลต์ได้อย่างไร
จะสร้างแหล่งจ่ายไฟที่เรียบง่ายและเสถียรสูงสำหรับ 5, 9 หรือ 12 โวลต์ได้อย่างไร ใช่ง่ายมาก ในการทำเช่นนี้คุณต้องอ่านบทความนี้และใส่โคลงบนหม้อน้ำที่เอาต์พุต! และนั่นแหล่ะ! วงจรจะเป็นประมาณนี้สำหรับแหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์:
ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าสองตัวเพื่อกำจัดการกระเพื่อมและแหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์ที่มีความเสถียรสูงที่บริการของคุณ! ในการรับแหล่งจ่ายไฟสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น เราจำเป็นต้องได้รับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นที่เอาต์พุตของหม้อแปลงด้วย พยายามให้แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C1 ไม่น้อยกว่าในแผ่นข้อมูลสำหรับโคลงที่อธิบายไว้
เพื่อไม่ให้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าร้อนเกินไป ให้ใช้แรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำที่ระบุในแผ่นข้อมูลกับอินพุต ตัวอย่างเช่น สำหรับเรกูเลเตอร์ 7805 แรงดันนี้คือ 7.5 โวลต์ และสำหรับเรกูเลเตอร์ 7812 แรงดัน 14.5 โวลต์ถือเป็นแรงดันอินพุตที่ต้องการ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าและด้วยเหตุนี้กำลังไฟโคลงจะกระจายออกไปเอง
อย่างที่คุณจำได้ สูตรของกำลังคือ P=IU โดยที่ U คือแรงดัน และ I คือกระแส ดังนั้นยิ่งแรงดันไฟฟ้าเข้าของโคลงมากเท่าไหร่ก็ยิ่งใช้พลังงานมากขึ้นเท่านั้น และพลังงานส่วนเกินคือความร้อน อันเป็นผลมาจากความร้อน โคลงดังกล่าวสามารถร้อนมากเกินไปและเข้าสู่สถานะการป้องกัน ซึ่งการทำงานของโคลงต่อไปจะหยุดลงหรือแม้แต่ไหม้
บทสรุป
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากขึ้นต้องการพลังงานคุณภาพสูงที่เสถียรโดยไม่มีไฟกระชาก ความล้มเหลวของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างใดอย่างหนึ่งอาจนำไปสู่ผลที่ไม่คาดคิดและไม่น่าพอใจ ใช้ความสำเร็จของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อสุขภาพของคุณและไม่ต้องกังวลกับพลังของของกระจุกกระจิกอิเล็กทรอนิกส์ของคุณ
ซื้อเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้า
คุณสามารถซื้อความคงตัวแบบบูรณาการเหล่านี้ได้ในราคาถูกทั้งชุดใน Aliexpress พร้อมกัน นี้
ลิงค์ มีค่าใด ๆ ที่นี่แม้กระทั่งสำหรับแรงดันลบ
L7805-CV- สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นเกือบทุกคน การประกอบแหล่งจ่ายไฟที่มีแรงดันเอาต์พุตที่เสถียรบนชิป 7805 และตัวที่คล้ายกันจากซีรีย์นี้ไม่ใช่เรื่องยาก มันคือตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงอินพุตเชิงเส้นที่จะกล่าวถึงในเนื้อหานี้
รูปด้านบนแสดงวงจรเชิงเส้นทั่วไป สารกันโคลง L7805มีขั้วบวก 5v และพิกัดกระแสไฟ 1.5A ไมโครเซอร์กิตเหล่านี้มีชื่อเสียงโด่งดังจนบริษัทส่วนใหญ่ในโลกเลิกผลิตไปแล้ว แต่ในภาพด้านล่าง วงจรได้รับการปรับปรุงเล็กน้อย โดยการเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุ C1-C2
ตามกฎแล้วระหว่างวิศวกรวิทยุและวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ ชิปนี้ใช้ตัวย่อโดยไม่ต้องตั้งชื่อตัวอักษรนำหน้าซึ่งระบุผู้ผลิต ท้ายที่สุดแล้วเป็นที่ชัดเจนสำหรับทุกคนว่านี่คือโคลงซึ่งเป็นตัวเลขสุดท้ายซึ่งระบุด้วยแรงดันขาออก
สำหรับผู้ที่ยังไม่เคยพบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ในทางปฏิบัติและรู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับชิ้นส่วนเหล่านี้ นี่คือวิดีโอสั้น ๆ เกี่ยวกับการประกอบวงจรเพื่อความชัดเจน:
ตัวปรับแรงดันไฟฟ้า 5v! บนชิป L7805CV
หนึ่งในเงื่อนไขที่สำคัญคือคุณภาพของส่วนประกอบ
ในความเป็นจริง เมื่อซื้อส่วนประกอบ ผู้ผลิตมีบทบาทสำคัญ เมื่อคุณซื้อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ให้ใส่ใจกับยี่ห้อของชิ้นส่วนนั้นๆ และสอบถามว่าใครเป็นผู้จัดหาให้ โดยส่วนตัวแล้วฉันพอใจกับผลิตภัณฑ์ของ STMicroelectronics ซึ่งเป็นผู้ผลิตชิ้นส่วนไมโครอิเล็กทรอนิกส์
ตามกฎแล้วสารกันบูดนิรนามหรือจาก บริษัท ที่รู้จักกันน้อยมักจะถูกกว่าของที่คล้ายกันจากแบรนด์ที่มีชื่อเสียงเสมอ แต่คุณภาพของชิ้นส่วนดังกล่าวไม่ได้อยู่ในระดับที่เหมาะสมเสมอไป การแพร่กระจายของแรงดันขาออกที่มีนัยสำคัญจะส่งผลต่อการทำงานของมันโดยเฉพาะ
ที่จริงเจอมาเยอะ ชิป L7805ให้แรงดันเอาต์พุตภายใน 4.6v แทนที่จะเป็น 5v ในขณะที่รุ่นอื่นจากซีรีย์เดียวกันให้มากกว่า - 5.3v นอกจากนี้ ตัวอย่างดังกล่าวมักจะสร้างพื้นหลังที่เหมาะสมและเพิ่มการใช้พลังงาน
วงจรแหล่งกระแสที่สร้างจากไมโครเซอร์กิตจากซีรีส์ L78xx
ค่าของกระแสไฟขาออกถูกกำหนดโดยตัวต้านทานคงที่ R* ที่ต่อขนานกับตัวเก็บประจุ 0.1uF ซึ่งเป็นค่าความต้านทานที่จะสร้างโหลดให้กับ L7805. นอกจากนี้โคลงไม่มีสายดิน เพียงหนึ่งเอาต์พุตของความต้านทานโหลด Rn ไปที่ "กราวด์" หลักการทำงานของวงจรสวิตชิ่งดังกล่าวกำหนดให้ L7805-CV ส่งกระแสไฟฟ้าจำนวนหนึ่งไปยังโหลดโดยการควบคุมแรงดันเอาต์พุต
ค่าของกระแสที่เอาต์พุตของแหล่ง L78xh
ช่วงเวลาที่ไม่พึงประสงค์ที่สามารถสังเกตได้ในวงจรคือผลรวมของ Id กระแสไฟนิ่งกับกระแสไฟขาออก พารามิเตอร์ของกระแสนิ่งจะระบุไว้ในเอกสารประกอบของไมโครเซอร์กิต โดยพื้นฐานแล้ว ตัวปรับความคงตัวดังกล่าวมีกระแสไฟนิ่งคงที่ที่ 8mA ค่านี้เป็นกระแสวงจรเอาท์พุตต่ำสุดของชิป ดังนั้นเมื่อพยายามสร้างแหล่งกระแสที่มีค่าน้อยกว่า 8mA จะไม่ทำงาน
คุณสามารถดาวน์โหลดเอกสารประกอบสำหรับชิป L78xx ได้ที่นี่
อย่างดีที่สุด L7805 สามารถผลิตกระแสเอาต์พุตได้ตั้งแต่ 8mA ถึง 1A อย่างไรก็ตาม เมื่อทำงานที่กระแสเกิน 750-850 mA เราขอแนะนำอย่างยิ่งให้ติดตั้งไมโครเซอร์กิตบนหม้อน้ำ แต่การทำงานกับกระแสดังกล่าวยังไม่เป็นธรรม กระแส 1A ที่ระบุในเอกสารคือค่าสูงสุด ภายใต้สภาวะที่เกิดขึ้นจริง ชิปมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป ดังนั้น กระแสไฟขาออกที่เหมาะสมควรอยู่ระหว่าง 20 mA ถึง 750 mA
ความถูกต้องของกระแสเอาต์พุตและค่าแรงดัน
ในเวลาเดียวกัน ความไม่คงที่ของกระแสนิ่งจะเกิดขึ้นเป็น ΔId = 0.5mA ค่านี้ระบุความถูกต้องของการตั้งค่าปัจจุบันในเส้นทางเอาต์พุต ดังนั้น ความแม่นยำของการตั้งค่ากระแสไฟขาออกจึงขึ้นอยู่กับความต้านทานโหลดของไมโครเซอร์กิต R* ในกรณีนี้ ควรใช้ตัวต้านทานที่มีความแม่นยำซึ่งมีความเสถียรสูงและมีความแม่นยำสูง ตั้งแต่ ±0.0005% ถึง ±0.5%
ความต้านทานโหลดที่เหมาะสมที่สุด
ในขณะเดียวกันก็ต้องคำนึงถึงค่าของความต้านทานโหลดด้วย ทุกอย่างง่ายที่นี่ นั่นคือโดยใช้กฎของโอห์ม คุณสามารถคำนวณทุกอย่างได้ ตัวอย่างเช่น:
V= I*R = 0.1 * 100 = 10 โวลต์
จากการคำนวณง่ายๆ เราพบว่าแรงดันไฟฟ้าใดควรข้ามโหลดที่มีความต้านทาน 100 โอห์มเพื่อสร้างกระแสเอาต์พุต 100 mA จากการคำนวณเหล่านี้ ปรากฎว่าตัวเลือกที่ดีที่สุดคือการใช้ชิป 7812 หรือ 7815 ซึ่งได้รับการจัดอันดับสำหรับ 12v และ 15v เพื่อให้มีระยะขอบ
บทสรุป
โดยธรรมชาติแล้วมีช่วงเวลาที่ จำกัด ในวงจรแหล่งกระแสดังกล่าว แม้ว่าจะมีประโยชน์สำหรับโซลูชันจำนวนมากที่ความแม่นยำสูงไม่ได้มีบทบาทพิเศษ การไม่มีความซับซ้อนใด ๆ ในวงจรทำให้สามารถผลิตแหล่งกระแสได้ในเกือบทุกสภาวะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการซื้อส่วนประกอบนั้นไม่ใช่เรื่องยาก
เรกูเลเตอร์รวม L7805 CV เป็นเรกูเลเตอร์แรงดันไฟบวก 5V สามขั้วแบบธรรมดา ผลิตโดย STMircoelectronics ราคาประมาณ $1 มันทำในแพ็คเกจ TO-220 มาตรฐาน (ดูรูป) ซึ่งทำทรานซิสเตอร์หลายตัว แต่จุดประสงค์นั้นแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง
ในเครื่องหมายของซีรีส์ 78XX เลขท้ายสองตัวระบุอัตราแรงดันไฟฟ้าคงที่ ตัวอย่างเช่น:
- 7805 - ความเสถียรที่ 5 V;
- 7812 - ความเสถียรที่ 12 V;
- 7815 - ความเสถียรที่ 15 V เป็นต้น
ซีรีส์ 79 ได้รับการออกแบบมาสำหรับแรงดันเอาต์พุตที่เป็นลบ
ใช้สำหรับการรักษาแรงดันไฟฟ้าในวงจรแรงดันต่ำต่างๆ สะดวกมากที่จะใช้เมื่อจำเป็นต้องตรวจสอบความถูกต้องของแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย ไม่จำเป็นต้องล้อมรั้ววงจรเสถียรภาพที่ซับซ้อน และทั้งหมดนี้สามารถแทนที่ได้ด้วยไมโครวงจรหนึ่งตัวและตัวเก็บประจุสองสามตัว
แผนผังการเชื่อมต่อ L 7805 CVค่อนข้างง่ายสำหรับการใช้งานตามแผ่นข้อมูลจำเป็นต้องแขวนตัวเก็บประจุที่อินพุต 0.33 ไมโครฟารัดและที่เอาต์พุต 0.1 ไมโครฟารัด เป็นสิ่งสำคัญในระหว่างการติดตั้งหรือการออกแบบเพื่อวางตัวเก็บประจุให้ใกล้กับพินของไมโครเซอร์กิตมากที่สุด สิ่งนี้ทำเพื่อให้แน่ใจว่าระดับความเสถียรสูงสุดและลดการรบกวน
โดยลักษณะตัวปรับเสถียร L7805CV ทำงานได้เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า DC อินพุตในช่วง 7.5 ถึง 25 V เอาต์พุตของไมโครเซอร์กิตจะมีแรงดัน DC ที่เสถียรที่ 5 โวลต์ นี่คือความสวยงามของชิป L7805CV
วิธีตรวจสอบว่าใช้งานได้หรือไม่ไมโครชิป? ในการเริ่มต้นคุณสามารถสรุปผลได้ด้วยมัลติมิเตอร์หากมีไฟฟ้าลัดวงจรอย่างน้อยหนึ่งกรณีแสดงว่าองค์ประกอบทำงานผิดปกติอย่างชัดเจน หากคุณมีแหล่งพลังงานตั้งแต่ 7 V ขึ้นไป คุณสามารถประกอบวงจรตามแผ่นข้อมูลด้านบนและจ่ายไฟให้กับอินพุต เราแก้ไขแรงดันไฟฟ้า 5 V ที่เอาต์พุตด้วยมัลติมิเตอร์ ตามลำดับ องค์ประกอบนี้ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ . วิธีที่สามจะใช้เวลามากขึ้นหากคุณไม่มีแหล่งพลังงาน อย่างไรก็ตามในกรณีนี้คุณจะได้รับแหล่งจ่ายไฟ 5 V แบบขนานด้วย จำเป็นต้องประกอบวงจรด้วยสะพานเรียงกระแสตามรูปด้านล่าง
จำเป็นต้องตรวจสอบหม้อแปลงแบบ step-down ที่มีอัตราการแปลง 18 - 20 และสะพานเรียงกระแสชุดตัวถังเพิ่มเติมคือตัวเก็บประจุสองตัวมาตรฐานต่อโคลงและนั่นคือแหล่งจ่ายไฟ 5 V พร้อมแล้ว ค่าของตัวเก็บประจุที่นี่ถูกประเมินค่าสูงเกินไปเมื่อเทียบกับวงจรสวิตชิ่ง L7805 ในแผ่นข้อมูล นี่เป็นเพราะการทำให้ระลอกคลื่นของแรงดันไฟฟ้าเรียบขึ้นหลังจากบริดจ์วงจรเรียงกระแสจะดีกว่า เพื่อการทำงานที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น ขอแนะนำให้เพิ่มตัวบ่งชี้เพื่อให้เห็นภาพการรวมอุปกรณ์ จากนั้นไดอะแกรมจะมีลักษณะดังนี้:
หากมีคาปาซิเตอร์จำนวนมากหรือโหลดคาปาซิทีฟอื่นๆ บนโหลด คุณสามารถปกป้องเรกูเลเตอร์ด้วยไดโอดฟลายแบ็คเพื่อป้องกันไม่ให้องค์ประกอบไหม้เมื่อคาปาซิเตอร์ถูกคายประจุ
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของไมโครเซอร์กิตคือโครงสร้างเบาเพียงพอและใช้งานง่าย ในกรณีที่คุณต้องการแหล่งจ่ายไฟหนึ่งค่า วงจรที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้าต้องติดตั้งตัวปรับเสถียรดังกล่าวเพื่อป้องกันองค์ประกอบที่ไวต่อแรงดันไฟกระชาก
พารามิเตอร์หลักสารกันโคลง L7805CV:
- แรงดันไฟฟ้าขาเข้า - ตั้งแต่ 7 ถึง 25 V;
- กำลังกระจาย - 15 W;
- แรงดันขาออก - 4.75 ... 5.25 V;
- กระแสไฟขาออก - สูงถึง 1.5 A.
ลักษณะเฉพาะของชิปแสดงในตารางด้านล่าง ค่าเหล่านี้ใช้ได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ กล่าวคือ อุณหภูมิของไมโครเซอร์กิตอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 125 องศาเซลเซียส แรงดันไฟฟ้าอินพุตคือ 10 V กระแสไฟขาออกคือ 500 mA (เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่นในเงื่อนไข คอลัมน์เงื่อนไขการทดสอบ) และชุดตัวถังมาตรฐาน ด้วยตัวเก็บประจุคือ 0.33 uF ที่อินพุตและ 0 ที่เอาต์พุต 0.1 uF
จากตารางจะเห็นได้ว่าตัวควบคุมทำงานได้อย่างสมบูรณ์เมื่อจ่ายไฟที่อินพุตตั้งแต่ 7 ถึง 20 V และเอาต์พุตจะคงที่ตั้งแต่ 4.75 ถึง 5.25 V ในทางกลับกัน การให้ค่าที่สูงกว่าจะนำไปสู่ การแพร่กระจายอย่างมีนัยสำคัญมากขึ้นในค่าเอาต์พุต , ดังนั้นไม่แนะนำให้สูงกว่า 25 V และการลดอินพุตให้น้อยกว่า 7 V โดยทั่วไปจะทำให้ไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของโคลง
, มากกว่า 5 W จำเป็นต้องติดตั้งหม้อน้ำบนไมโครเซอร์กิตเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปของโคลงการออกแบบช่วยให้สามารถทำได้โดยไม่ต้องมีคำถามใด ๆ สำหรับเทคโนโลยีที่แม่นยำ (แม่นยำ) แน่นอนว่าตัวกันโคลงนั้นไม่เหมาะเพราะ มีความแปรผันอย่างมากในแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเปลี่ยนแปลงเนื่องจากโคลงเป็นแบบเส้นตรง จึงไม่มีประโยชน์ที่จะใช้ในวงจรกำลังสูง จำเป็นต้องมีการทำให้เสถียรตามการสร้างแบบจำลองความกว้างพัลส์ แต่ เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ขนาดเล็กไม่ว่าจะเป็นโทรศัพท์ ของเล่นเด็ก เครื่องบันทึกเทปวิทยุ และอุปกรณ์อื่นๆ L7805 ค่อนข้างเหมาะสม อะนาล็อกในประเทศ - KR142EN5A หรือในคนทั่วไป "KRENKA" ในแง่ของราคา อะนาล็อกก็อยู่ในประเภทเดียวกันเช่นกัน
ผลิตภัณฑ์และการออกแบบสำหรับวิทยุสมัครเล่นแบบโฮมเมดเกือบทั้งหมดมีแหล่งพลังงานที่เสถียร และถ้าวงจรของคุณใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายแรงดัน 5 โวลต์ ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือการใช้โคลงอินทิกรัลสามขั้ว 78L05
โดยธรรมชาติแล้ว มี 7805 สองแบบที่มีกระแสโหลดสูงถึง 1A และ 78L05 ที่ใช้พลังงานต่ำมากกว่าที่มีกระแสโหลดสูงถึง 0.1A นอกจากนี้ตัวเลือกระดับกลางคือชิป 78M05 ที่มีกระแสโหลดสูงถึง 0.5A วงจรอะนาล็อกในประเทศเต็มรูปแบบสำหรับ 78L05 KR1157EN5 และ 7805 สำหรับ 142EN5
ต้องใช้ความจุ C1 ที่อินพุตเพื่อตัดเสียงรบกวนความถี่สูงเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าอินพุต ความจุ C2 แต่อยู่ที่เอาต์พุตของโคลงตั้งค่าความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าด้วยการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของกระแสโหลดและยังช่วยลดระดับการกระเพื่อมได้อย่างมาก
เมื่อออกแบบต้องจำไว้ว่าสำหรับการทำงานปกติของโคลง 78L05 แรงดันไฟฟ้าขาเข้าต้องมีอย่างน้อย 7 และไม่สูงกว่า 20 โวลต์
วงจรควบคุมช่วยให้คุณสามารถใช้และถอดปลั๊กไฟที่ส่งไปยังตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้ สัญญาณควบคุมต้องเป็นระดับ TTL หรือ CMOS สามารถใช้วงจรเป็นสวิตช์ไฟที่ควบคุมด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์
ด้านล่างนี้เราจะพิจารณาตัวอย่างที่น่าสนใจที่สุดของการใช้งานจริงของตัวปรับเสถียรภาพแบบรวม 78L05
ดังนั้นการออกแบบแหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการจึงแตกต่างกันไปตามความซับซ้อนส่วนใหญ่เกิดจากการใช้ไมโครวงจร TDA2030 ที่ไม่ได้มาตรฐานซึ่งเป็นแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรซึ่งคือ 78L05
TDA2030 รวมเป็นแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่กลับด้าน ด้วยการเชื่อมต่อนี้อัตราขยายจะคำนวณตามสูตร 1 + R4 / R3 และเท่ากับ 6 ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟเมื่อปรับค่าความต้านทาน R2 จะเปลี่ยนจาก 0 เป็น 30 ได้อย่างราบรื่น โวลต์
ความเสถียรที่เพิ่มขึ้นไม่มีส่วนประกอบวิทยุร้อนเกินไปซึ่งเป็นข้อได้เปรียบหลักของการออกแบบนี้
ไฟแสดงสถานะกำลังทำบน LED HL1 แทนที่จะใช้หม้อแปลง, วงจรดับที่ใช้กับส่วนประกอบ C1 และ R1, สะพานเรียงกระแสไดโอดในชุดประกอบพิเศษ, ตัวเก็บประจุถูกใช้เพื่อลดการกระเพื่อม, ไดโอดซีเนอร์ 9 โวลต์และแรงดันไฟฟ้า เรกูเลเตอร์ 78L05. ความจำเป็นในการใช้ซีเนอร์ไดโอดนั้นเกิดจากความจริงที่ว่าแรงดันไฟฟ้าจากเอาต์พุตของไดโอดบริดจ์อยู่ที่ประมาณ 100 โวลต์และอาจทำให้โคลง 78L05 เสียหายได้
ช่วงแรงดันไฟฟ้าในวงจรนี้คือ 5 ถึง 20 โวลต์ การเปลี่ยนแปลงของแรงดันขาออกนั้นดำเนินการโดยความต้านทานแปรผัน R2 กระแสโหลดสูงสุดประมาณ 1.5 แอมแปร์
อุปกรณ์นี้สามารถชาร์จแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้หลายประเภท: ลิเธียม นิกเกิล รวมถึงแบตเตอรี่ตะกั่วที่ใช้ในเครื่องสำรองไฟ
เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ คุณต้องใช้กระแสไฟชาร์จที่เสถียร ซึ่งควรอยู่ที่ประมาณ 1/10 ของความจุแบตเตอรี่ ความคงที่ของกระแสชาร์จทำให้โคลง 78L05 เครื่องชาร์จมีกระแสไฟชาร์จสี่ช่วง: 50, 5 โวลต์ จากนั้นเพื่อให้ได้กระแส 50 mA ต้องใช้ความต้านทาน 100 โอห์มตามกฎของโอห์ม เพื่อความสะดวก การออกแบบหน่วยความจำมีตัวบ่งชี้ที่ทำจากทรานซิสเตอร์สองขั้วและ LED ไฟ LED จะดับลงเมื่อชาร์จแบตเตอรี่
